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摆线针轮机构是摆线液压马达的核心部件,目前,摆线针轮机构的互换性不高,装配时需要选配,同时,国内外摆线马达在机械效率、容积效率上也存在差距。基于上述问题,本文以BMP2型号摆线液压马达的摆线针轮机构为研究对象,对其参数及公差进行了优化,为解决该马达的摆线针轮机构的选配问题以及总效率问题提供了理论依据。主要研究内容如下:(1)优化了摆线针轮机构的齿形参数。介绍了摆线马达的结构以及工作原理,分析了影响摆线马达理论排量和输出扭矩脉动率的主要因素。基于摆线针轮机构中摆线轮和定子齿廓曲线的数学模型,建立了以总效率为目标函数、定子分布圆半径以及针轮半径为自变量因子的优化模型,利用遗传算法求得函数的最优齿形参数,将摆线针轮机构的总效率提高至98%。基于ADAMS软件完成了优化后的摆线针轮机构的动力学仿真分析,仿真结果表明优化后的机构不仅具备更优的性能,同时也具有良好的动力学特性。(2)对摆线针轮机构进行了公差分析。建立了摆线针轮机构尺寸链方程,运用极值法、概率法以及蒙特卡洛法分别对尺寸链进行了分析,研究了封闭环尺寸的分布范围,计算了装配成功率,利用装配成功率直观地比较并评价了零件的互换性。研究表明:未优化前的BMP2型号马达的摆线针轮机构的装配成功率为64.7%,小于大数互换需要达到的装配成功率99.73%,因此,需要对摆线针轮机构进行公差优化。(3)优化了组成环的公差。以加工成本、质量损失为优化目标,公差累积为约束条件,建立了数学模型。利用遗传算法优化了组成环基本尺寸的公差。通过蒙特卡洛法再次求解出封闭环尺寸的分布范围且该分布范围满足大数互换,证明优化结果满足互换性要求。(4)验证了本文的优化设计方案。利用多组优化设计零件,完成了互换装配。根据实际装配过程可知,优化后的摆线针轮机构不再需要选配操作,表明优化方案提高了各个零件的互换性。通过与未优化设计的马达进行性能对比,发现优化设计后的马达总效率得到提高,再次验证了所提优化方案的合理性与实用性。