摆线马达齿轮基本参数和修形量的优化设计

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1、同济大学机械工程学院硕士学位论文摆线马达齿轮基本参数和修形量的优化设计姓名：王方江申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：孔庆华20090301摘要在液压传动和控制技术中，液压动力元件是整个系统的心脏。目前，机电液一体化和计算机控制技术是液压技术发展的趋势，而高性能液压动力元件是这种趋势的基础。因此，高性能液压动力元件特别是低速大扭矩多作用马达、大排量低噪音马达、高精度控制马达(或者转向器)的研究与开发已经成为国内外深入研究的课题之一。而其中的精密型摆线计量液压件，国内没有企业能生产，全球也只有DANFOSS公司、EATON公司两个液压

2、跨国集团有少量产品，且性能还有待提升，缺口相当大，市场前景广阔。国内主机制造企业为了提升产品的性能和档次，不得不花费重金进口该液压件。文章j下是在这种背景下进行的。本文是同济大学机械学院与镇江液压件厂“精密型摆线计量液压件的研究开发与产业化”项目的子课题，文中以液压厂生产的摆线马达(或全液压转向器)中的摆线齿轮作为研究对象。在对其工作原理、性能参数、外型尺寸、技术规格等方面进行深入细致了解的基础上，结合文章的研究课题，对摆线方面的已有研究成果进行了较系统地总结与归纳。然后对摆线马达齿轮的几个独立地基本参数在施加合理约束的条件下进行了优化；再者对于修

3、形优化，首先总结了目前比较成功地几种修形方面的优化方法，然后针对本课题实际提出作者自己的修形方案：以效率在为目标兼顾到受力和脉动率等几个方面。针对液压件厂提出的问题：与国外同类产品相比，国内产品差距主要表现为噪音大、磨损严重、寿命短。对这个问题，在查阅相关资料和综合考察了修形对噪音磨损方面的影响之后，认为困内产品的问题主要是由修形量或修形方法不合理造成的，在此基础上确立了用最优化方法来搜寻国外同等产品的修形参数。首先应用三坐标测量仪对国外产品进行了测量获得齿面的坐标数据，然后利用反求法和Matlab的优化工具箱对其修形量进行了搜寻，此文用这种方法获

4、得了可信度较高的结果，结束了公司多年的争议：国外产品是否存在修形?最后在分析了基本参数对马达各个方面如摆线形状、曲率半径、脉动率、接触强度、磨损强度地影响囚素后，结合工厂生产的实际，提出了对现有产品进行改进方案：对偏心距进行调整，同时保持其它参数不变。然后详尽地讨论了这种调整带来的好处：产品质量获得提高而工艺调整相对容易，成本较低等。摘要较好的完成了本课题的任务。关键词：摆线齿轮基本参数修形优化数学模型MatlabAbstractABSTRACTIntheHydraulicTransmissionandControltechnology,Hydra

5、ulicPowerComponentsaretheheartofthewholesystem．Atpresent，thehydraulic-electromechanicalintegrationandcomputercontroltechnologyarethetrendofHydraulictechnology,andhigh-performanceHydraulicPowerComponentsarethebasisofsuchatrend．Therefore，itsresearchespeciallylow-speedandhigh-tor

6、quemotors，large—dischargeandlow—noisemotorandhigh—precisioncontrolmotorhasbecomeonetopicsin—depthstudyathomeandabroad。Ofwhichprecisioncycloidhydraulicmeasurementparts，NodomesticenterprisesCanmanufactureatpresent，intheworldonlyDanfossandEATONhaveasmallamountofsuchproducts．Butqu

7、alityhasyettobeimproved．Sotherewillbealargedemandinthemarket．Atthesametime，inordertoimproveproductperformanceandgrades，domesticmanufacturershavetospendalargeamountofmoneyimportingtheproduct．Thispaperisapartofprogrammecalled“theresearchandindustrializationofprecisioncycloidhydr

8、aulicmeasurementparts’’whichfocusesontheOptimumofCycloidGearw