摆线马达转定子副基本参数优化与性能分析

摘要

在液压系统中，摆线液压马达作为动力执行元件，把系统的液压能转换成机械能，输出转速和扭矩。摆线转定子副作为摆线马达的核心部件，决定了摆线液压马达的工作性能。因此，开展对摆线马达转定子副基本参数及性能的研究，对于摆线液压马达产品的性能具有重要意义。本文以镇江大力液压马达责任有限公司生产的型号为BMSY-250的摆线液压马达为研究对象，运用EXCEL与SOLIDWORDS相联合的建模法对该马达的转定子副进行模型构建，其次运用MATLAB优化工具箱研究了该马达的基本参数优化，并以此为基础运用有限元法研究摆线转定子副的啮合强度特性。论文的主要研究内容如下：
　　（1）阐述了论文研究及有限元法的基础理论，包括接触理论、有限元分析求解基本方法以及接触问题的有限元法。
　　（2）根据摆线转定子副结构特点，采用一种较为简捷精确的建模方法。论文主要是利用EXCEL和SOLIDWORKS的集成平台，对摆线转子和定子进行简化建模。
　　（3）研究摆线转定子副的基本参数，论文选取偏心距、短幅系数、针齿系数为此次优化的设计变量，以马达排量最大为目标函数，确定参数优化过程中的约束条件，利用MATLAB优化工具箱强大的优化功能进行参数优化，进而得到一组新的参数。通过计算分析，得到采用新旧参数情况下摆线液压马达的性能情况，进行对比分析，得出本文对摆线转定子副基本参数优化的可行性。
　　（4）摆线齿轮接触强度的求解过程中，若采用传统经验公式计算分析，其过程非常繁杂、琐碎，会出现误差较大的问题。针对这一问题，我们需要采用新的方法进行求解。即在分析摆线齿轮副啮合情况的前提下，利用有限元法对摆线转定子啮合的接触强度进行计算与分析，并与传统经验公式计算的结果进行对比分析，从而证实有限元法的可行性。

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第1章 绪论

1. 1 课题研究的背景与意义

1. 2 课题研究的现状与发展趋势

1. 3 本文的研究内容与组织结构

1. 4 本章小结

第2章 摆线液压马达的基础理论研究

2.1 短幅外摆线的形成与参数方程

2.2 摆线啮合齿廓的形成与其参数方程

2.3 摆线马达配油原理及性能特点

2. 4 本章小结

第3章 接触理论及有限元法

3. 1赫兹接触理论

3. 2有限元法

3. 3接触问题有限元法

3. 4本章小结

第4章 摆线转定子副建模方法

4. 1 引言

4.2 SOLIDWORKS软件平台

4.3 摆线转定子副建模方法

4. 4 摆线转定子副三维造型

4. 5 本章小结

第5章 摆线马达转定子副基本参数优化

5.1 引言

5.2 优化设计的基本概念

5. 3 摆线马达基本参数优化的目标函数与设计变量

5. 4 摆线齿轮马达的约束条件

5.5 MATLAB优化工具箱

5. 6 实例分析

5. 7 本章小结

第6章 摆线齿轮接触强度的有限元分析

6. 1 引言

6.2 ABAQUS软件平台

6. 3 齿面接触强度计算

6. 4 接触强度的有限元分析

6. 5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文及参与的科研项目

致谢