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matlab斜齿齿轮泵的优化设计+源程序

时间:2017-11-10 18:47来源:毕业论文
本文分析了斜齿齿轮泵的优化设计问题,构建了一个以斜齿齿轮泵的输出流量脉动最小为目标函数的斜齿齿轮泵齿轮优化设计的数学模型。用matlab优化工具箱对此模型进行优化,编写出
摘要本文分析了斜齿齿轮泵的优化设计问题,构建了一个以斜齿齿轮泵的输出流量脉动最小为目标函数的斜齿齿轮泵齿轮优化设计的数学模型。用matlab优化工具箱对此模型进行优化,编写出程序,在计算机上运行。然后将优化后的参数进行验证,验证结果表明,优化设计的结果流量脉动降低,优化效果明显。最后,应用相关优化设计参数计算齿轮泵的相关尺寸,运用cad进行三维建模,得到齿轮泵的实体模型。15058
关键词   齿轮泵   斜齿轮   优化设计  matlab  CAD建模
Title  Optimal design of Helical gear pump
Abstract
This paper discusses the optimal design of helical gear pump, and sets up the minimal goal of the flow pulse, gives an optimal mathematic model of the gear for this pump. Combined with some examples, the mathematical optimization model is developed, in order to reduce the helical gear pump flow pulsation, by means of the matlab optimal toolbox function. The mathematical model is solved, compiled, and successfully run on computers. The optimization result is verified, the result shows that the optimal design, compared with the conventional design, reduces the flow pulsation, and the optimization effect is significant. Finally, the optimization parameters are used to calculate the associated dimensions of the helical gear pump, and the three-dimensional CAD model is created according to the calculated results.
Keywords Gear gump; Helical Gear;Optimal Design; Matlab ;CAD modeling
目录
1.  绪论 1
1.1  齿轮泵的发展及其研究现状1
1.2  斜齿轮泵的工作原理3
1.3  齿轮泵的优化设计 4
1.4  齿轮泵的设计路线和研究手段4
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2. 建模和分析计算 6
2.1流量脉动数学模型的建立 6
2.2设计变量的确定以及确定目标函数6
2.3约束条件的建立7
3.优化实例11
3.1确定设计变量 11
3.2建立目标函数 11
3.3用约束条件进行优化设计11
4. 结果分析及尺寸计算12
4.1用Matlab7.0中的fmincon的函数进行优化 12
4.2优化结果及其分析14
4.3相关尺寸计算15
5.斜齿齿轮泵三维实体建模18
5.1斜齿轮的创建18
5.2齿轮轴的创建19
5.3创建箱体 20
5.4创建泵前盖23
5.5斜齿齿轮泵总装 25
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附录A  主程序M文件 31
附录B  目标函数M文件 34
附录C  约束条件M文件 35
1   绪论
1.1   齿轮泵的发展及研究现状
1.2   斜齿轮泵的工作原理
图1.1齿轮泵的工作原理

图1.1是斜齿轮泵的工作原理图。由图可见,这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。由于齿轮端面与壳体端盖之间的缝隙很小,齿轮齿顶与壳体内表面的间隙也很小,因此可以看成将齿轮泵壳体内分隔成 左、右两个密封容腔。当齿轮按图示方向旋转时,右侧的齿轮逐渐脱离啮合,露出齿间。因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体,因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动,每个齿间中的油液从右侧被带到了左侧[5]。在左侧的密封容腔中,轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小,把齿间的油液从压油口挤压输出的容腔称为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时,齿轮泵的吸、压油口不断地吸油和压油,从而实现了向液压系统不断输送油液的过程。在齿轮泵中,吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵体分隔开来,因此没有单独的配油机构[2]。
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齿轮泵是容积式回转泵的一种,其工作原理是:齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,齿轮(主动轮)固定在主动轴上,齿轮泵的轴一端伸出壳外由原动机驱动,齿轮泵的另一个齿轮(从动轮)装在另一个轴上,齿轮泵的齿轮旋转时,液体沿吸油管进入到吸入空间,沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前),然后进入压油管排出。 matlab斜齿齿轮泵的优化设计+源程序:http://www.lwfree.cn/jixie/20171110/15818.html
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