机构运动与仿真课程论文-齿轮泵马强.docVIP

机构运动与仿真1概述 2 1.1齿轮泵的工作原理 2 1.2齿轮泵的特点及应用范围 3 1.3实现软件简介 3 2齿轮泵的结构设计 4 2. 1　齿轮泵实体造型 4 2. 2　齿轮泵虚拟装配 5 2.3 齿轮泵装配零件干涉检查 6 2.4 仿真及仿真结果分析 7 2. 5　有限元分析 8 3结语 10 4课程感受 10 参考文献： 10 齿轮泵仿真分析 随着计算机辅助设计技术的飞速发展与功能的不断完善，工程技术人员的设计方法和手段越来越丰富。尤其是三维CAD/CAM软件的广泛应用与普及，使现代机械产品设计逐步进入了三维时代。三维设计具有形象、直观、精确、快速的特点，在新产品开发的方案设计、结构分析、产品性能的评估、确定和优化物理样机参数的过程中能够起到决定性作用，并为新产品研发一次成功，提供了强有力的技术支持。 Solidworks/Cosmosmotion是基于Windows环境的参数化三维实体造型软件。为广大工程技术人员在单一的Windows界面上无缝集成了实体造型、有限元分析和优化设计、虚拟装配、三维机构运动仿真、运动干涉检查、工艺规程生成、数控加工、三维实体图转化二维工程图和产品数据共享与集成等多种多样的功能。 1概述 1.1齿轮泵的工作原理【3】 齿轮泵也叫正排量装置,被广泛应用到输油系统、燃油系统、液压传动系统或作为工业领域中的润滑油泵。机构简图如图1所示，是用两个齿轮互啮转动来工作，对介质要求不高。?齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为吸入腔，B为排出腔。齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧（A）就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧（B），齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外 图1 齿轮泵机构简图 1.2齿轮泵的特点及应用范围 结构简单，价低，可靠性好，抗污染能力强。 密闭容积变化不均匀，输出油有脉动，压力变化不均匀。 齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及国防科研等行业。齿轮油泵适用于输送不含固体颗粒和纤维,无腐蚀性、温度不高于150℃、粘度为5500cst的润滑油或性质类似润滑油的其它液体。试用各类在常温下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求保温的场合2齿轮泵的结构设计 2. 1　齿轮泵实体造型 solidworks是以基于特征、参数化设计和单一数据库而著称于世,工程设计人员采用具有智能特性的特征生成模型, 如凸台( Pad ) 、筋( Ribs) 、倒角(Chamfers)和抽壳( Shells)等,特征的参数通过符号式赋予形体尺寸,任何一个参数改变,其也相关的特征也会自动修正,这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 齿轮泵造型的过程就是对每个零部件进行三维模型设计的过程。按照设计的要求,利用solidworks中的凸台、旋转、阵列、圆角等基本操作建立齿轮泵各个零件三维模型。当模型参数尺寸进行更改时,三维模型的形状,也会随之做相应的改变。进行实体造型后,零件的体积、重心及质量只要通过查看物理特性就可以列表形式表示出来,提高了设计的工作效率。所建零件模型如图2所示。 图2 solidworks三维零件模型图 2. 2　齿轮泵虚拟装配【1】 solidworks是一个参数化组装管理系统,能提供用户自定义手段去生成一组组装系列及可自动地更换零件。齿轮泵是一个复杂的部件,包含泵体、泵盖、轴和齿轮、标准件等,根据已经建立的零件3D模型,按照各零部件装配位置关系,利用对齐、重合、同轴等约束关系,在工作台上建立齿轮泵虚拟装配体系结构。所建的齿轮泵装配模型如图3所示。齿轮泵装配模型爆炸视图如图4所示。 图3 齿轮泵装配模型图 图4 齿轮泵装配模型爆炸视图 2.3齿轮泵装配零件干涉检查【2】 在齿轮泵的装配设计中,齿轮与轴配合及齿轮与齿轮啮合之间最容易发生干涉。完成齿轮泵装配后,可以用solidworks中的干涉检查来检查齿轮泵两对象间是否发生干涉。齿轮泵干涉检查如图5所示,对话框中显示的是干涉情况,装配图上带颜色的表示干涉零件。通过干涉检查可以利用数据建立新的零件,用新的实体零件切割干涉体积,消除干涉后,再删除所建立的新零件。 2.4仿真及仿真结果分析 采用solidworks进行三维设计，然后用COSMOSMotion进行运动和动力学仿真分析