滑油泵最佳参数研究及其参数化建模

摘要

发动机滑油系统是发动机必不可少的部分，滑油泵的质量和性能直接影响着发动机滑油系统的性能，随着发动机的不断发展，对滑油泵的要求日益提高，由于受到重量和尺寸的限制，所以需要对其进行优化，优化的主要目的是保证在限制的空间中安装固定流量的滑油泵和减轻滑油泵的重量。
　　滑油泵多选用齿轮泵。齿轮泵又分为外啮合、内啮合两种。本文主要是对外啮合渐开线齿轮泵（文中简称外齿轮泵）和内啮合圆弧—泛摆线齿轮泵（文中简称转子泵）。在研究了滑油泵的压力、排量、流量、功率和效率等主要性能的基础上，分别分析了外齿轮泵和转子泵的流量影响因素。外齿轮泵以固定中心距下流量最大为目标函数，转子泵以单位体积流量最大为目标函数。以强度和传动连贯性等方面为约束条件建立优化设计的数学模型。采用乘子法与步长加速算法相结合的方法对模型进行优化。用Visual C++语言编写优化程序。而且通过实例，证明优化结果的优越性。
　　UG是集CAD/CAE/CAM为一体的三维机械设计平台，其绘图、建模功能十分强大。因此，利用UG良好的二次开发性能，结合业已成熟的特征技术与参数化技术，开发了滑油泵参数化建模部分。
　　运用本软件，只需输入恰当的参数，即可优化滑油泵主要部件的结构参数。通过动态链接文件(dll文件)调用优化参数，自动生成滑油泵的主要部件的UG模型，为下一步泵的结构分析以及数控加工打下了基础。
　　本文通过完整的齿轮和转子优化程序，参数化绘图，大大缩短了齿轮泵的设计周期，降低了齿轮泵的成本，这对滑油泵的研制有积极的帮助。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 外啮合齿轮泵研究现状

1．2．2 内啮合齿轮泵研究现状

1．3 CAD技术的发展概述

1．3．1 CAD技术的发展状况

1．3．2 当前CAD系统采用的主流技术及应用软件

1．4 参数化设计的意义

1．5 主要研究内容

第2章 滑油泵工作原理、主要参数及流量影响因素分析

2．1 滑油泵工作原理

2．1．1 外齿轮泵工作原理

2．1．2 转子泵工作原理

2．2 滑油泵主要性能参数

2．2．1 压力

2．2．2 排量

2．2．3 流量特性

2．2．4 功率

2．2．5 效率

2．3 滑油泵主要结构参数

2．3．1 外齿轮泵的主要结构参数

2．3．2 内转子泵内外转子齿形设计

2．4 滑油泵流量影响因素

2．4．1 外齿轮泵流量影响因素

2．4．2 转子泵流量影响因素

第3章 滑油泵优化设计

3．1 优化设计概述

3．2 优化设计模型

3．3 优化设计步骤

3．4 外齿轮泵优化数学模型的建立

3．4．1 设计变量

3．4．2 目标函数

3．4．3 约束条件

3．5 转子泵内外转子的优化数学模型建立

3．5．1 设计变量

3．5．2 目标函数

3．5．3 约束条件

3．6 优化设计方法

3．6．1 乘子法

3．6．2 步长加速算法

3．6．3 探索搜索算法

第4章 滑油泵参数化建模

4．1 参数化设计概述

4．2 UG二次开发模块介绍

4．3 滑油泵UG二次开发的系统流程

4．3．1 外齿轮泵主要部件的参数化建模

4．3．2 转子泵主要部件的参数化建模

第5章 滑油泵参数优化系统开发

5．1 系统的安装与使用前的设置

5．2 优化系统介绍

5．2．1 进入滑油泵参数优化及其UG二次开发系统界面

5．2．2 外齿轮泵优化简介

5．2．3 转子泵优化简介

5．3 参数化系统介绍

5．3．1 进入UG系统

5．3．2 外齿轮泵建模实例

5．3．3 转子泵建模实例

5．3．4 运动仿真

第6章 结论

参考文献

致谢