1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 流量计的分类 1
1.2.1 差压式流量计 1
1.2.2 容积式流量计 2
1.2.3 超声流量计 3
1.2.4 漩涡流量计 4
1.2.5 质量流量计 6
1.2.6 热膜（丝）流量计 7
1.2.7 叶轮式流量计 8
1.2.8 其他形式的流量计 9
1.3 高压液压系统动态流量测试的国内外研究概况 9
1.3.1 国内研究进展 10
1.3.2 国外研究概况 12
1.4 本书研究内容和目的 13
1.4.1 研究背景 13
1.4.2 研究内容和意义 15
1.4.3 研究技术方案 17
2 行星齿轮流量计的原理与分析 18
2.1 行星齿轮流量计的原理 18
2.1.1 外啮合齿轮流量计 18
2.1.2 内啮合齿轮流量计 20
2.1.3 三型行星齿轮流量计 21
2.2 三型行星齿轮流量计特性分析 23
2.3 齿轮流量计动态测量原理 25
3 齿轮流量计瞬态流量特性研究 27
3.1 外啮合齿轮流量计 27
3.1.1 瞬态流量分析 27
3.1.2 流量脉动分析 28
3.1.3 流量特性仿真 30
3.2 内啮合齿轮流量计 31
3.2.1 瞬态流量分析 31
3.2.2 流量脉动分析 31
3.2.3 流量特性仿真 33
3.3 三型外啮合齿轮流量计 34
3.3.1 瞬态流量分析 34
3.3.2 流量脉动分析 36
3.3.3 流量特性仿真 37
3.3.4 中心齿轮齿数与流量的错位叠加关系 38
3.4 三型内啮合齿轮流量计 39
3.4.1 瞬态流量分析 39
3.4.2 流量脉动分析 41
3.4.3 流量特性仿真 41
3.4.4 内齿轮齿数与流量的错位叠加关系 42
3.5 三型行星齿轮流量计 42
3.5.1 齿轮齿数选择与流量的错位叠加关系 43
3.5.2 瞬态流量分析 46
3.5.3 流量脉动分析 48
3.5.4 流量特性仿真 48
4 行星齿轮流量计动态特性研究 50
4.1 齿轮动能及其影响 50
4.1.1 外啮合齿轮流量计 50
4.1.2 内啮合齿轮流量计 51
4.1.3 三型行星齿轮流量计 52
4.2 流体动能及其影响 53
4.2.1 外啮合齿轮流量计 53
4.2.2 内啮合齿轮流量计 54
4.2.3 三型行星齿轮流量计 55
4.3 行星齿轮流量计动态特性分析 56
4.3.1 传递函数的推导 56
4.3.2 动态特性分析 59
4.3.3 稳定性分析 62
4.3.4 快速性分析 63
5 三型行星齿轮流量计的有限元研究 65
5.1 三型行星齿轮流量计实体建模 65
5.1.1 中心齿轮渐开线齿廓的生成 65
5.1.2 齿轮实体的生成 65
5.1.3 其他零件的实体建模和装配 67
5.2 三型行星齿轮流量计的静力分析 68
5.2.1 研究专题的建立和材料定义 68
5.2.2 载荷与约束的添加 68
5.2.3 网格划分 69
5.2.4 计算结果分析 70
5.2.5 齿轮改用的MC尼龙材料 72
5.3 行星齿轮流量计运动仿真 75
5.3.1 外啮合齿轮运动分析 75
5.3.2 内啮合齿轮运动分析 82
5.3.3 行星齿轮运动分析 84
5.3.4 小结 85
5.4 行星齿轮流量计的模态分析 86
5.4.1 模态分析概述 86
5.4.2 三型行星齿轮流量计的模态分析理论 88
5.4.3 三型行星齿轮流量计的模态分析 90
5.4.4 小结 98
5.5 行星齿轮流量计泄漏的流场仿真 98
5.5.1 计算流体动力学 99
5.5.2 Cosmosflow软件 101
5.5.3 流场仿真数学模型 101
5.6 基于AMESim液压系统旁路法数值模拟实验 108
5.6.1 旁路法测量装置 109
5.6.2 旁路法系统中主油路和支油路平均流量分配关系 110
5.6.3 旁路法原理中系统流量的动态流量测量 118
6 齿轮流量计的结构设计 124
6.1 齿轮流量计的结构和特点 124
6.2 两齿轮流量计的结构参数设计 124
6.2.1 两齿轮流量计的几何排量和流量 124
6.2.2 齿轮参数的选取 125
6.2.3 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核和齿面接触疲劳强度校核 130
6.2.4 卸荷槽尺寸设计 132
6.2.5 滑动轴承和齿轮轴的选取 132
6.2.6 连接螺栓的设计计算 134
6.2.7 其他零部件参数的设计 134
6.3 多齿轮流量计的结构参数设计 135
6.3.1 多齿轮流量计的结构和特点 135
6.3.2 多齿轮流量计的几何排量和流量 137
6.3.3 齿轮参数的选取 138
6.3.4 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核和齿面接触疲劳强度校核 139
6.3.5 卸荷槽、滑动轴承和齿轮轴的选取 141
6.3.6 连接螺栓的设计计算 141
6.3.7 其他零部件参数的设计 142
6.4 行星齿轮流量计多目标优化设计 142
6.4.1 MATLAB多目标优化问题 143
6.4.2 行星齿轮流量计优化数学模型 145
6.4.3 运用MATLAB工具箱求解 148
6.4.4 小结 149
7 齿轮流量计实验研究 150
7.1 多功能齿轮流量计转速检测实验台 150
7.1.1 实验台搭建的目的和意义 150
7.1.2 实验台简介 151
7.1.3 实验台配套零部件的设计 154
7.2 齿轮流量计转速信号采集 156
7.3 实验内容及结果分析 158
7.3.1 传感器安装位置的确定 158
7.3.2 传感器测试距离的确定 159
7.3.3 不导磁材料在不同磁钢强度下的测试距离 163
7.4 实验样机设计 164
7.4.1 实验样机结构形式的确定 164
7.4.2 材料和技术要求 166
7.4.3 样机模型 166
7.5 流量计校准实验台 166
7.6 实验设计及信号采集 169
7.6.1 流量计仪表系数标定实验 170
7.6.2 压力损失及压力脉动实验 172
7.7 动态液压缸实验台 175
7.8 流量计动态信号实验台 176
参考文献 178