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低脉动内啮合变量齿轮马达的理论研究

张彬  
【摘要】:本课题研制设计的三型内啮合齿轮马达是一种新型的可变量、低脉动的液压马达。本课题来源于安徽省教育厅自然基金重点项目:《新型内啮合齿轮马达关键技术研究》(KJ2011A094)。 三型内啮合齿轮马达的扭矩脉动仅仅是普通内啮合齿轮马达的1/9,从而大大降低系统的噪音污染;该齿轮马达通过改变齿轮接触时的齿宽而实现了变量,大大扩展了齿轮马达的应用范围。 本文首先分析了三型内啮合齿轮马达的瞬时扭矩特性,并对其进行仿真,将分析的结果与普通齿轮内啮合齿轮马达进行比较。 其次建立了三型内啮合齿轮马达的仿真模型,并利用有限元分析软件对三型内啮合齿轮马达的端面泄漏和径向泄漏分别进行流场仿真分析,并得到压差为2MPa时,不同的端面间隙、径向间隙与泄漏流量的关系,接着对三型内啮合齿轮马达进行了模态分析和静力分析,最终得出齿轮马达适用的频率范围和安全系数。 接着以体积和瞬时扭矩脉动最小的为目标函数,建立了三型内啮合齿轮马达的优化数学模型,并利用MATLAB的优化工具箱得出了最终的优化结果。 最后设计了三型内啮合齿轮马达的变量机构,对主要的零部件进行了设计。


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