平衡式两排轴向柱塞泵缸体特性研究

发布时间：2017-05-24 00:05

  本文关键词：平衡式两排轴向柱塞泵缸体特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴向柱塞泵是液压系统中重要的动力元件之一,而缸体是其传动动力的关键零件。缸体直接参与柱塞泵两对重要摩擦副即柱塞副及配流副,在整泵中的作用举足轻重,而普通轴向柱塞泵缸体受力不平衡,影响其性能。因此本文从分析普通轴向柱塞泵的结构特点和工作原理出发,提出了一种原创性平衡式两排轴向柱塞泵,其有利于改善关键零部件的受力问题,提高了轴向柱塞泵的性能。作为传递动力的关键零件,平衡式两排轴向柱塞泵缸体受力较为复杂,其设计的好坏直接影响轴向柱塞泵寿命及工作性能。论文针对缸体做了以下工作：在结构上对缸体采用两排交错柱塞孔结构,内外排偶数柱塞数,配流盘异侧高低压油口结构、交叉双斜面斜盘与之匹配,共同构成平衡式两排轴向柱塞泵的特有结构。同时,对缸体的基本结构尺寸设计进行公式化推导。在缸体内外排不同奇偶数下,利用Matlab对衡式两排轴向柱塞泵的流量脉动情况进行分析,以此分析不同结构的缸体整泵的影响。并在此基础上,对平衡式两排轴向柱塞泵缸体的受力进行分析,推导出缸体倾覆力矩的计算公式,分析奇偶性及不同柱塞数对缸体倾覆力矩的影响。建立缸体的三维模型,利用有限元分析软件Ansys-workbench对缸体的结构尺寸如内外排柱塞直径、内外排柱塞分布圆半径对缸体的应力、径向和轴向应变的关系进行了探究,并得出缸体的相关最佳尺寸。基于AMESim建立平衡式两排轴向柱塞泵仿真模型,对缸体的交错角在内外排同为偶数条件下进行仿真分析,分析交错角对整泵流量脉动的影响,在此条件下,得出了最佳交错角值。并对与缸体受力情况密切相关的斜盘倾角进行分析,得出内外排斜盘倾角与斜盘受力的三维量化图形,探究了其规律,得出了斜盘倾角最佳值。论文对缸体结构特性、流量特性、动平衡特性以及结构与流量特性、结构与动平衡特性等方面进行了分析,研究结果对平衡式两排及多排轴向柱塞泵的结构设计及性能分析有重要的参考意义和使用价值。
【关键词】：平衡式两排轴向柱塞泵 缸体 流量脉动 倾覆力矩 内外排柱塞
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 绪论17-27
• 1.1 概述17-18
• 1.2 轴向柱塞泵发展历程18-19
• 1.3 轴向柱塞泵研究热点19-20
• 1.4 轴向柱塞泵缸体的研究发展现状20-23
• 1.4.1 缸体结构形式的变化20-21
• 1.4.2 缸体力学性能的分析21
• 1.4.3 缸体相关摩擦副研究21-22
• 1.4.4 缸体的材料22-23
• 1.5 课题来源23-24
• 1.6 论文研究内容24-25
• 1.7 拟采取的技术措施和方法25-27
• 2 平衡式两排轴向柱塞泵整体结构设计27-41
• 2.1 平衡式两排轴向柱塞泵结构分析27-29
• 2.2 缸体的设计29-41
• 2.2.1 缸体设计参数简析31-32
• 2.2.2 缸体中心孔直径的确定32
• 2.2.3 吸排油窗孔面积确定32-34
• 2.2.4 柱塞分布圆半径的确定34
• 2.2.5 缸体的强度和刚度计算34-36
• 2.2.6 缸孔与柱塞接触强度条件36-41
• 3 平衡式两排轴向柱塞泵流量脉动41-51
• 3.1 流量脉动分析41-47
• 3.1.1 分析内外排柱塞数均为奇数时的流量脉动42-45
• 3.1.2 分析内外排柱塞数均为偶数时的流量脉动45-47
• 3.2 减小流量脉动的措施47-49
• 3.3 本章小结49-51
• 4 平衡式两排轴向柱塞泵缸体的动平衡51-61
• 4.1 缸体的力矩51-56
• 4.1.1 斜盘对缸体的作用51-53
• 4.1.2 配流盘的反推作用53-56
• 4.2 缸体的平衡性56-60
• 4.3 本章小结60-61
• 5 平衡式两排轴向柱塞泵缸体结构特性分析61-81
• 5.1 缸体的受力分析61-63
• 5.1.1 斜盘对缸体的作用力61-62
• 5.1.2 配流盘对缸体的作用力与力矩62-63
• 5.2 缸体有限元分析63-68
• 5.2.1 缸体建模及导入63-64
• 5.2.2 材料属性的添加和网格划分64
• 5.2.3 边界条件施加64-68
• 5.3 结果分析68-77
• 5.3.1 应力应变分析68-69
• 5.3.2 结构参数影响69-74
• 5.3.3 载荷的影响74-77
• 5.4 缸体模态分析77-80
• 5.5 本章小结80-81
• 6 缸体AMEsim建模与仿真分析81-97
• 6.1 仿真模型81-82
• 6.1.1 关键元件建模81-82
• 6.2 轴向柱塞泵模型82-85
• 6.3 仿真分析85-95
• 6.3.1 交错角仿真比较85-88
• 6.3.2 斜盘受力仿真分析88-95
• 6.4 本章小结95-97
• 7 结论与展望97-99
• 7.1 结论97
• 7.2 工作展望97-99
• 参考文献99-105
• 致谢105-107
• 作者简介及读研期间主要科研成果107

【参考文献】

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本文编号：389385