自由节曲线非圆齿轮驱动六叶片差速泵多目标参数优化及试验
2020-10-21徐高欢孙培峰谢荣盛
农业工程学报 2020年16期
关键词:优化
徐高欢,孙培峰,谢荣盛,2
(1. 浙江水利水电学院机械与汽车工程学院,杭州 310018;2. 先进水利装备浙江省工程研究中心,杭州 310018;3. 浙江省农村水利水电资源配置与调控关键技术重点实验室,杭州 310018)
0 引 言
差速泵是利用差速机构驱动叶轮差速转动实现容积变化的新型容积泵。由于差速泵具有排量体积比大、脉动可控、容积效率高等优势[1-2],适用于大型植保机械,可以取代农业机械常用容积泵,如大型植保机械的柱塞泵、隔膜泵等[3-6],脉动可控和高效率的植保泵,可提高植保机械施药效果[7-12]。
非圆齿轮驱动机构是差速泵较为理想的驱动形式,相比多杆驱动机构、万向节驱动机构等,非圆齿轮的旋转运动惯性力小、结构紧凑[13]。较早应用于差速泵的非圆齿轮驱动机构是变形偏心圆齿轮[2],结构简单可靠,适用于差速泵驱动,但其偏心圆节曲线调整参数主要是偏心率和变形系数,可调参数少,调整量有限,调整精度不高,不利于进一步优化设计,很难优化压力脉动、流量、排量及困液等问题。本课题组曾提出傅里叶非圆齿轮驱动差速泵,其脉动率、不根切最大模数等性能得到有效改善,其原因是傅里叶节曲线的调整参数为 8 个,改善了节曲线局部优化精度,但是不根切最大模数较小,限制了差速泵负载能力[14]。在变性高阶比傅里叶非圆齿轮驱动的六叶片差速泵研究中,曾通过增加变性系数提升傅里叶节曲线局部优化能力,改善了差速泵容积腔的变化规律,其脉动率明显降低,但是较大变性系数会导致排量和不根切最大模数变小,变性系数可调范围在1~1.1 之间,存在优化的局限性[15]。……
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