内啮合渐开线齿轮泵角度变位参数的优化.pdf

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1、第55卷第6期V01．55No．6农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2017年6月June2017doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2017．06．017内啮合渐开线齿轮泵角度变位参数的优化周园．崔建昆(200093上海市上海理工大学机械工程学院)[摘要]渐开线内啮合齿轮泵是一种广泛应用在液压系统中的动力原件。研究了齿轮副角度变住参数对齿轮泵的排量、流量脉动性能的影响，以齿轮泵单位体积排量最大和流量脉动最小为目标建立多目标优化数学模型，进行参数优

2、化。性能指标得到明显改善。[关键词]内啮合齿轮泵；角度变位；多目标优化；排量；流量脉动[中图分类号]TH235[文献标志码]A[文章编号】1673—3142(2017)06-0076—05AngleDisplacementParametersOptimizationofInternalGearInvolutePumpZhouYuan，CuiJiankun(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，C

3、hina)[Abstract]Involuteinternalgearpumpisakindoforiginalpowerthatiswidelyusedinhydraulicsystem．Inthispaper，theinfluenceofanglechangeparametersofgearpairondisplacementandflowpulsationperformanceofgearpumpisstudied，amathematicalmodelwiththegoalofmaximizingthegearpumpcapa

4、cityperunitvolumeandminimizingflowpulsationatthessnletimeisestablishedtooptimizetheparameters．Theperformanceindicatorsareimprovedobviously．[Keywords]involuteinternalgearpump；angledisplacement；multi-objectiveoptimization；sweptvolume；flowfluctuation0引言齿轮泵是液压系统中常用的能量转换装置．

5、在实际应用中。通常采用较少的齿数来实现减小整体尺寸、增大输油量等目的。当齿数小于17时，为了防止加工时产生根切，常采用变位齿轮。变位齿轮副的参数设计应根据齿轮泵的流量脉动率、排量、困油容积等因素综合确定，即通过对变位齿轮副的参数进行优化，可以使得齿轮泵的性能指标明显改善。文献[1]从根切、重合度、齿顶厚、顶隙和齿侧隙五个方面得到了内啮合齿轮泵中小齿轮变位系数菇。达到最佳的限制条件。在已知泵的性能参数和工况的条件下运用C语言编程计算出最佳齿轮参数。文献[2]以IPH型内啮合齿轮泵为研究对象，建立了小齿轮变位系数x。与流量脉动率南关系的

6、数学模型。仿真结果表明，&随着茗。的增大而减小。文献[3]以IPH型内啮合齿轮泵为研究对象，收稿日期：2016-12—12修回13期：2016-12—21建立了小齿轮变位系数z。与排量关系的数学模型。仿真结果表明，随戈。的增减而增减。文献[4]建立了在没有困油压力剧增的基础下，流量脉动率为&最小的单目标函数，优化轮齿参数，降低了油泵的流量脉动率。文献[5]构建了流量脉动率最小、体积最小、径向力最小三个分目标函数，建立优化数学模型，选择约束变尺度法CVMOL和离散变量复合形法MDCP两种优化方法对参数进行优化。文献[6]综合考虑流量脉

7、动率最小和径向力最小．建立优化数学模型．应用C语言Turboc2平台，编程得到最优化齿轮参数。文献[7]以IPH型内啮合齿轮泵为研究对象，展开的工作为：(1)分析了齿轮泵采用变位齿轮副的必要性(主要从渐开线标准齿轮的局限性解释，该文采用的是高度角变位即戈。剐：≠0)。(2)推导出内啮合齿轮泵的流量、排量及流量脉动公式(默认rt=r)。(3)仿真出排量、流量脉动随变位系数戈，的变化曲线。第55卷第6期周园等：内啮合渐开线齿轮泵角度变位-gtt的优化在角度变位齿轮泵中，小齿轮的变位系数菇。和内齿圈的变位系数石：是不相等的，且z，和戈：应

8、根据齿轮泵的流量脉动率、排量、困油容积等因素综合确定。文献[1]一[3]只研究了z。对泵的性能影响，文献[4]一[7]建立的都是单目标函数，且在推导齿轮泵流量计算公式时，现有文献都将齿轮的节圆半径r’默认为等于分度圆半径r，但在角度变