叶片泵定子内曲线的研究

摘要

该文主要研究高次过渡曲线的求解方法,对比国外高性能叶片泵定子曲线与理论上的高次曲线的异同,借助软件技术,将这些过程可视化,以方便后续的研究工作.一方面,该文借鉴前人对高次过渡曲线的求解理论,采用待定系数法和函数最优化法,编写了通用的优化求解程序,能够灵活改变设计参数,实现曲线寻优的目的.程序所给出的高次曲线运动参数,对于建立实际可用的曲线方程有重要意义.另一方面,该文采用三座标轴测量机测量了典型的高性能叶片泵的定子,针对测量过程遇到的问题,探讨了测量方法对测量数据的影响,以及测量方法对数据后处理的影响.针对数据的非线性特征,采用Origin软件的非线性拟合功能对所得的数据进行了各种阶次的拟合,该文通过对大量数据的统计分析,发现该叶片泵的大圆弧为非圆曲线.基于这个发现,该文进行了大圆弧段的理论推导,探讨了非圆弧段与过渡曲线段的连续问题.鉴于该课题是高性能叶片泵研究项目的子课题,为了利于其他研究者利用该文的研究结果,该文采用软件的形式集成了前述两种求解方法.该文简要介绍了这些问题的解决过程.考虑到曲线最终的目的是加工,该文也介绍了叶片泵定子曲线的加工工艺问题,以及最终的性能试验方法.

目录

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第一章绪论

1.1叶片泵定子过渡曲线的概念

1.2叶片泵对过渡曲线的要求

1.3定子曲线应当具备的特征

1.4过渡曲线的各种形式

1.5高次曲线

1.6课题的提出和研究方法

1.7本文从事的主要工作

1.8本章小结

第二章定子过渡曲线的设计方法及原理

2.1设计方法概述

2.2函数求解法

2.2.1待定系数法求解

2.2.2函数优化法求解

2.3曲线拟合方法

2.3.1曲线拟合基本理论

2.3.2定子曲线的测量

2.3.3数据处理方法

2.3.4拟合曲线的选优问题

2.4本章小结

第三章高次过渡曲线方程的求解

3.1求解的理论依据

3.1.1圆弧段基本参数的确定

3.1.2过渡曲线确定的原则

3.1.3求解的数学模型

3.2求解程序

3.3求解结果及说明

3.4本章小结

第四章拟合法求解过渡曲线

4.1过渡曲线的测量过程

4.1.1三坐标轴测量机的简介

4.1.2测量数据前处理

4.2过渡曲线的拟合

4.2.1拟合软件的选择和使用

4.2.2曲线拟合过程

4.2.3拟合结果分析

4.3大圆弧段的非圆曲线问题

4.3.1问题的提出

4.3.2大圆弧段非圆问题的理论依据

4.4拟合过程的软件实现

4.5本章小结

第五章过渡曲线的比较及相关问题分析

5.1各种定子曲线的比较

5.1.1 8次曲线的各种形式

5.2.2其他类型的过渡曲线

5.2过渡段与圆弧段的连续性

5.3过渡曲线的加工

5.4性能测试

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

附录