數(shù)字齒輪泵定量灌裝探究范文

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《輕工科技雜志》2015年第五期

1機(jī)械齒輪泵方面的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析

正交弧形齒輪副應(yīng)用于齒輪泵中是一種新穎的、特殊的齒輪嚙合傳動(dòng)，它結(jié)合了圓齒輪、圓錐齒輪和面齒輪的傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)，極大減少了齒輪在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中的困油、噪聲大、磨損嚴(yán)重等問(wèn)題，在實(shí)際工程中有很廣闊的應(yīng)用前景。

如圖2所示，正交弧形齒輪的節(jié)曲線a、面齒輪的節(jié)曲線b、圓柱齒輪的節(jié)曲線c，三者同時(shí)切于一點(diǎn)，正交弧形齒輪的節(jié)曲線a與面齒輪的節(jié)曲線b作純滾動(dòng)其齒廓可以分別包絡(luò)出非圓齒輪的齒廓1和面齒輪的齒闊2.利用AutodeskInventorANSYS的有限元分析軟件對(duì)兩齒輪嚙合應(yīng)力角度和齒輪系統(tǒng)的強(qiáng)度、振動(dòng)和嚙合齒間接觸應(yīng)力進(jìn)行了有限元計(jì)算分析如圖3。

上述分析結(jié)果提示在兩齒輪嚙合邊沿處產(chǎn)生齒間接觸應(yīng)力集中，所受振動(dòng)強(qiáng)度沖擊最大，齒輪中的困油因素也是由此產(chǎn)生，通過(guò)添加新的結(jié)構(gòu)特征（補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)），直接重新進(jìn)行分析計(jì)算，很明顯，原設(shè)計(jì)中兩齒輪之間的連接部分，顯然對(duì)于零件強(qiáng)度沒有明確的作用，可以把它除去，最終最小安全系數(shù)變?yōu)?.81，大于預(yù)期1.17；變形為0.183，小于預(yù)期0.7，已經(jīng)達(dá)到要求，而其重量減少了0.43kg。這些材料的減少，會(huì)對(duì)降低成本有直接的效果。

2先進(jìn)智能控制模塊電子控制系統(tǒng)的分析

本系統(tǒng)中需要利用變頻電機(jī)進(jìn)行灌裝速度的控制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的加減速自調(diào)節(jié)，防止出現(xiàn)抖動(dòng)產(chǎn)生的間歇性氣泡的問(wèn)題而影響灌裝精度；其定量的灌裝是通過(guò)與電機(jī)軸相連的旋轉(zhuǎn)編碼器同步運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其工作流程如圖4。

3結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字旋轉(zhuǎn)式齒輪泵作為現(xiàn)代中小型精密、綜合灌裝設(shè)備，有其顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括：

（1）靈活性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)各種小劑量液體灌裝，方便地應(yīng)用于外形尺寸各異的灌裝容器的物料填充。

（2）灌裝精度高且可靠，在電子計(jì)數(shù)器控制下，泵每轉(zhuǎn)一周或轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度便可對(duì)容器進(jìn)行精確的灌裝，每轉(zhuǎn)一周計(jì)數(shù)20次，配藥量由5ml至幾升可調(diào)，灌裝精度高于0.5%。

（3）可方便地進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算與程序控制，有很高的智能化程度。泵的轉(zhuǎn)速在變頻器及微機(jī)的控制下，從0到全速可調(diào)，它由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，觸摸屏構(gòu)成人機(jī)界面，人機(jī)交互簡(jiǎn)易，并由HIM顯示的參數(shù)來(lái)控制設(shè)備的工作狀態(tài)。

作者：鄭秀麗 楊曄 謝勝終 單位：浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與機(jī)械工程學(xué)院