平衡式三排轴向柱塞泵/马达缸体特性研究
发布时间：2021-04-04 05:47
轴向柱塞泵/马达是液压系统中广泛使用的元件之一,随着我国工业的不断发展,工业设备对轴向柱塞泵/马达性能要求越来越高,但传统的轴向柱塞泵在某些工业领域所表现出的性能也十分有限。本文提出了一种平衡式三排轴向柱塞泵/马达,在提高柱塞泵/马达性能的同时还能降低轴向柱塞泵/马达振动、噪声、摩擦磨损等问题,并能较好的改善缸体的平衡性。轴向柱塞泵中有三对重要的摩擦副,其中的柱塞副、配流副都包含缸体,故缸体是轴向柱塞泵/马达的主要部件,因此对新型的平衡式三排轴向柱塞泵/马达缸体特性的研究显得十分有必要,为此本论文进行了以下研究工作:1.平衡式三排轴向柱塞泵/马达是在普通轴向柱塞泵的基础上,吸取具有单斜面双排柱塞结构的两排轴向柱塞泵设计经验。采用双斜面的斜盘,内中外排柱塞交错排列的缸体,异侧同排高低压油口对称分布。对普通单排轴向柱塞泵的设计公式进行修正,并对修正后的公式进行二次推导,继而对关键零部件的结构尺寸如缸体中心孔直径d、柱塞的分布圆半径R、吸排油窗孔的面积f0、缸体壁厚δ等进行参数优化,并最终设计出平衡式三排轴向柱塞泵的整体结构,最后对缸体的强度与刚度进行了校核。2.平衡式三排轴向柱塞泵/马达是...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１不同的缸体结构形式??１ｆｒｃｌｉｎｄｅｒ?ｂｌｃｋ?ｓｔｒｃｔｕｒｅ?ｆｒｍ
??塞栗／马达的缸体形式分为锥形缸体与柱形缸体。如下图２所示，当缸体回转轴线??与柱塞腔的中心线呈一定角度的时，柱塞的轨迹为柱塞绕主轴旋转形成的圆台曲??面与斜盘所在平面形成的交线；而柱形缸体的回转轴线与柱塞腔中心线平行，柱??塞的轨迹为柱塞绕主轴形成圆柱面与斜盘平面的交线。而根据缸体的端面形式看??柱形缸体的结构形式又可以细分为两种，一种缸体的端面是平面，其对应的配流??盘也是平面，构成平面配流副，还有一种缸体的端面是球面，其对应的配流副也??是球面，二者构成的是球面配流副。但无论哪一种缸体的结构形式，柱塞的运动??都可分解为相对于缸体的往复直线运动和绕主轴的回转运动。??斜盘?岡台面?斜盘?岡柱面??ｉ?ｒ＾＼?／?：?Ｊ?ｒｒ＾?Ｉ?｝＇、??主轴?＇?－－：?－－ｉ：?－－卜－卜－卜－?Ｗ?二?＿?Ｖ，?：■?－?－？：?主轴??锥形柱塞的运动轨迹?柱形柱塞的运动轨迹??图２锥形与柱形缸体的柱塞运动轨迹??Ｆｉｇ?２?ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌｕｎｇｅｒ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｅ?ａｎｄ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｂｌｏｃｋ??锥形缸体的设计使得配流盘的直径变小，缸体配流端面运动的线速度降低，??在与柱形缸体同等压力下
?安徽理工大学硕士学位论文???角度较小，柱塞尺寸变量范围有限，导致泵的排量小，流量调节范围有限，研发??了一种通过增加柱塞排数对现有柱塞泵进行二次变量的两排轴向柱塞栗［１４，１５］。由??此，该型柱塞泵可增加变量范围，而且能在液压系统供油量不变的前提下通过控??制两排、甚至是多排柱塞之间的组合有效实现低速大排量等一系列功能。如下图??４所示，另外一种两排轴向柱塞泵是安徽理工大学ＸＸＸ教授提出的，与前者不同??的是，后者的斜盘不是单一斜面，而是由两个相反斜面构成，泵轴运转带动缸体??运动，能够实现不同排柱塞在各自斜面上类似单排柱塞的运动的场景，由于斜盘??的斜面设计相反，对配流盘而言，内外排同侧总是同时存在高低压油口，与李世??六老师设计双排轴向柱塞泵相比，后者通过合理的设计和计算，可使缸体、配流??盘等重要零部件的受力在一定裕度内保持平衡［１６，１７］。??１?２?３?４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平衡式双排轴向柱塞泵缸体力学性能分析[J]. 邓海顺,邓月飞,黄坤,王传礼,李刚. 机床与液压. 2017(17)
[2]轴向柱塞泵缸体多目标优化设计[J]. 鲍仲辅,曾德江. 煤矿机械. 2016(03)
[3]平衡式三排轴向柱塞泵流量脉动的研究[J]. 邓海顺,黄然,黄坤,王传礼. 北京化工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[4]平衡式两排轴向柱塞泵缸体倾覆力矩[J]. 邓海顺,黄坤,王传礼,李永梅. 吉林大学学报(工学版). 2015(05)
[5]基于有限元法的轴向柱塞泵缸体强度分析[J]. 蒋拓,刘志峰,方庆琯,成焕波,李波. 流体传动与控制. 2014(03)
[6]基于Pro/E和ANSYS的轴向柱塞泵壳体的有限元模态分析[J]. 司录荣,魏秀业. 矿山机械. 2013(10)
[7]轴向柱塞泵流量脉动主动控制方法及仿真研究[J]. 于立娟,王小东,张学成. 西安交通大学学报. 2013(11)
[8]基于ANSYS-Workbench的BY004-1型轴向柱塞泵缸体的结构优化[J]. 焦明华,邱婷,俞建卫. 液压与气动. 2013(07)
[9]斜盘式柱塞泵的瞬时流量的研究[J]. 逯子荣,魏秀业. 煤矿机械. 2012(07)
[10]斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵锥形缸体设计校核方法及结构优化[J]. 杨逢瑜,胡敏,惠伟安,胡静,温亚非. 兰州理工大学学报. 2011(04)
博士论文
[1]轴向柱塞泵的虚拟样机及油膜压力特性研究[D]. 张斌.浙江大学 2009
[2]轴向柱塞泵平面配流副润滑特性及其参数优化[D]. 王彬.浙江大学 2009
硕士论文
[1]双排式斜轴定量轴向柱塞泵研究[D]. 杨堃.哈尔滨工业大学 2017
[2]平衡式两排轴向柱塞泵缸体特性研究[D]. 黄坤.安徽理工大学 2016
[3]恒流量轴向柱塞液压泵的研究[D]. 赵广飞.太原理工大学 2016
[4]水压平面环形缝隙泄漏特性理论分析及试验研究[D]. 闫学文.华中科技大学 2015
[5]轴向柱塞泵的有限元分析及壳体的优化设计[D]. 司录荣.中北大学 2014
[6]轴向柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性影响的研究[D]. 单乐.兰州理工大学 2014
[7]BY004-1型轴向柱塞泵缸体变形分析及结构优化[D]. 邱婷.合肥工业大学 2013
[8]双排式轴向柱塞泵的设计及动力特性研究[D]. 马毓姝.兰州理工大学 2011
[9]锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵设计研究[D]. 胡敏.兰州理工大学 2011
[10]多作用恒流轴向柱塞泵配流副设计及其特性分析[D]. 颜良.湖南科技大学 2010
本文编号：3117842
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１不同的缸体结构形式??１ｆｒｃｌｉｎｄｅｒ?ｂｌｃｋ?ｓｔｒｃｔｕｒｅ?ｆｒｍ
??塞栗／马达的缸体形式分为锥形缸体与柱形缸体。如下图２所示，当缸体回转轴线??与柱塞腔的中心线呈一定角度的时，柱塞的轨迹为柱塞绕主轴旋转形成的圆台曲??面与斜盘所在平面形成的交线；而柱形缸体的回转轴线与柱塞腔中心线平行，柱??塞的轨迹为柱塞绕主轴形成圆柱面与斜盘平面的交线。而根据缸体的端面形式看??柱形缸体的结构形式又可以细分为两种，一种缸体的端面是平面，其对应的配流??盘也是平面，构成平面配流副，还有一种缸体的端面是球面，其对应的配流副也??是球面，二者构成的是球面配流副。但无论哪一种缸体的结构形式，柱塞的运动??都可分解为相对于缸体的往复直线运动和绕主轴的回转运动。??斜盘?岡台面?斜盘?岡柱面??ｉ?ｒ＾＼?／?：?Ｊ?ｒｒ＾?Ｉ?｝＇、??主轴?＇?－－：?－－ｉ：?－－卜－卜－卜－?Ｗ?二?＿?Ｖ，?：■?－?－？：?主轴??锥形柱塞的运动轨迹?柱形柱塞的运动轨迹??图２锥形与柱形缸体的柱塞运动轨迹??Ｆｉｇ?２?ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌｕｎｇｅｒ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｅ?ａｎｄ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｂｌｏｃｋ??锥形缸体的设计使得配流盘的直径变小，缸体配流端面运动的线速度降低，??在与柱形缸体同等压力下
?安徽理工大学硕士学位论文???角度较小，柱塞尺寸变量范围有限，导致泵的排量小，流量调节范围有限，研发??了一种通过增加柱塞排数对现有柱塞泵进行二次变量的两排轴向柱塞栗［１４，１５］。由??此，该型柱塞泵可增加变量范围，而且能在液压系统供油量不变的前提下通过控??制两排、甚至是多排柱塞之间的组合有效实现低速大排量等一系列功能。如下图??４所示，另外一种两排轴向柱塞泵是安徽理工大学ＸＸＸ教授提出的，与前者不同??的是，后者的斜盘不是单一斜面，而是由两个相反斜面构成，泵轴运转带动缸体??运动，能够实现不同排柱塞在各自斜面上类似单排柱塞的运动的场景，由于斜盘??的斜面设计相反，对配流盘而言，内外排同侧总是同时存在高低压油口，与李世??六老师设计双排轴向柱塞泵相比，后者通过合理的设计和计算，可使缸体、配流??盘等重要零部件的受力在一定裕度内保持平衡［１６，１７］。??１?２?３?４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]平衡式双排轴向柱塞泵缸体力学性能分析[J]. 邓海顺,邓月飞,黄坤,王传礼,李刚. 机床与液压. 2017(17)
[2]轴向柱塞泵缸体多目标优化设计[J]. 鲍仲辅,曾德江. 煤矿机械. 2016(03)
[3]平衡式三排轴向柱塞泵流量脉动的研究[J]. 邓海顺,黄然,黄坤,王传礼. 北京化工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[4]平衡式两排轴向柱塞泵缸体倾覆力矩[J]. 邓海顺,黄坤,王传礼,李永梅. 吉林大学学报(工学版). 2015(05)
[5]基于有限元法的轴向柱塞泵缸体强度分析[J]. 蒋拓,刘志峰,方庆琯,成焕波,李波. 流体传动与控制. 2014(03)
[6]基于Pro/E和ANSYS的轴向柱塞泵壳体的有限元模态分析[J]. 司录荣,魏秀业. 矿山机械. 2013(10)
[7]轴向柱塞泵流量脉动主动控制方法及仿真研究[J]. 于立娟,王小东,张学成. 西安交通大学学报. 2013(11)
[8]基于ANSYS-Workbench的BY004-1型轴向柱塞泵缸体的结构优化[J]. 焦明华,邱婷,俞建卫. 液压与气动. 2013(07)
[9]斜盘式柱塞泵的瞬时流量的研究[J]. 逯子荣,魏秀业. 煤矿机械. 2012(07)
[10]斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵锥形缸体设计校核方法及结构优化[J]. 杨逢瑜,胡敏,惠伟安,胡静,温亚非. 兰州理工大学学报. 2011(04)
博士论文
[1]轴向柱塞泵的虚拟样机及油膜压力特性研究[D]. 张斌.浙江大学 2009
[2]轴向柱塞泵平面配流副润滑特性及其参数优化[D]. 王彬.浙江大学 2009
硕士论文
[1]双排式斜轴定量轴向柱塞泵研究[D]. 杨堃.哈尔滨工业大学 2017
[2]平衡式两排轴向柱塞泵缸体特性研究[D]. 黄坤.安徽理工大学 2016
[3]恒流量轴向柱塞液压泵的研究[D]. 赵广飞.太原理工大学 2016
[4]水压平面环形缝隙泄漏特性理论分析及试验研究[D]. 闫学文.华中科技大学 2015
[5]轴向柱塞泵的有限元分析及壳体的优化设计[D]. 司录荣.中北大学 2014
[6]轴向柱塞泵球面配流盘阻尼槽对流量脉动性影响的研究[D]. 单乐.兰州理工大学 2014
[7]BY004-1型轴向柱塞泵缸体变形分析及结构优化[D]. 邱婷.合肥工业大学 2013
[8]双排式轴向柱塞泵的设计及动力特性研究[D]. 马毓姝.兰州理工大学 2011
[9]锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵设计研究[D]. 胡敏.兰州理工大学 2011
[10]多作用恒流轴向柱塞泵配流副设计及其特性分析[D]. 颜良.湖南科技大学 2010
本文编号：3117842
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