基于粒子群算法燃油齿轮泵多目标优化设计

来源：机床与液压杂志2025年第8期北京时间：

作者：王建森，李文宣，司国雷，陈君辉，杨广胜，魏列江

单位：兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院；四川航天烽火伺服控制技术有限公司；四川航天烽火伺服控制技术有限公司；兰州理工大学能源与动力工程学院；兰州理工大学能源与动力工程学院

摘要：针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标，为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求，以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标，以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量，并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型，利用粒子群多目标优化算法进行寻优计算;绘制了优化目标对应的Pareto曲线，从中选出了一组满足设计要求的齿轮参数。并利用计算流体力学方法对该参数下的齿轮泵内部流场参数分布及瞬时几何流量特性进行了模拟分析，验证了所提方案的可行性。最后，完成了样机的加工制造及性能测试。结果表明：泵的实际输出流量与理论流量的一致性好，验证了优化模型及设计方法的可行性，为后续燃油齿轮泵进一步改进定型奠定了基础。

关键词：燃油齿轮泵;多目标优化;流量脉动率;齿轮泵体积;粒子群算法

基金资助：甘肃省科技专员专项（技术创新引导计划 22CX8GA119）；甘肃省教育厅项目（2024CXPT-09）；成都市科技局重大创新项目(研JSYF-CDKJ-2101)