无溶剂复合技术由于其经济性、安全性以及环保性能优越等独特优势被广泛应用于软包装行业。无溶剂复合混胶机是无溶剂复合工艺中的关键设备,其作用是将A、B双组分胶料由混胶比例泵按一定比例进行输送用于均匀混合,混胶比例泵一般由齿轮泵构成。混胶过程基本要求是要保证混配比控制精确,由于齿轮泵的工作原理,齿轮泵出口处都会产生一定的流量脉动,在混胶过程中齿轮泵的流量脉动将直接导致混配比不正确,从而使复合产品出现质量问题。本文基于自主研发的一台新型无溶剂复合混胶机,为减小混胶比例泵工作过程中的流量脉动,保证混胶配比的准确性,提高混胶机的性能,主要做了以下工作:(1)以啮合原理为基础,分析渐开线形成方式,并得出渐开线齿廓方程。在“扫过面积法”的基础上,重新建立渐开线齿轮泵瞬时流量计算的数学模型,推导得出渐开线齿轮泵出口处的瞬时流量计算公式,为分析渐开线齿轮泵流量脉动提供理论支持。(2)研究分析双圆弧齿轮泵“直线圆弧齿条共轭齿形”的形成方式,通过齿轮齿条共轭原理推导得出齿廓方程。建立圆弧齿轮泵流量计算的数学模型,推导出圆弧齿轮泵出口处的瞬时流量计算公式,并分析产生和影响圆弧齿轮泵流量脉动的因素,为齿形优化提供目标函数。(3)构建以齿轮泵流量脉动系数为目标函数的优化模型,根据圆弧齿轮泵设计规范给出了设计变量中齿数Z的范围,以双圆弧齿轮的齿根抗弯曲强度准则计算了设计变量中模数m的约束边界,并以双圆弧齿轮的啮合效率要求确定了设计变量中分度圆压力角α的约束边界,然后利用几何图形解释非线性规划的最优化问题的方法对目标函数δQ(X)求得最优解,最后给出最优解情况下齿轮各项基本参数。(4)搭建双圆弧齿轮泵流量实验平台,将采集的瞬时流量数值绘制成流量曲线,与理论模型计算所得的流量曲线作对比,获得理论模型的相对精度,验证了理论模型的正确性;并与Fluent数字仿真下的瞬时流量监测曲线作对比,检验了优化后圆弧齿轮泵的流量性能。(5)以瑞群公司生产的某型号圆弧齿轮泵为案例,分别对该型号齿轮泵的两种齿形的圆弧齿轮做了运动学和动力学仿真分析,在保证齿轮泵基本尺寸参数不变的情况下对圆弧齿轮的齿形进行修正和改进,改善了齿轮啮合受力情况。