轴向柱塞泵的配流盘阻尼槽优化设计

发布时间：2017-09-14 01:10

  本文关键词：轴向柱塞泵的配流盘阻尼槽优化设计

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【摘要】：斜盘式轴向柱塞泵噪声的产生由诸多因素引起,主要包括机械噪声和流体噪声两部分,其中流体噪声主要包括:流量脉动、压力冲击以及气穴噪声等几部分。针对斜盘式轴向柱塞泵配流过程中产生的噪声问题,论文以降低配流噪声为研究目标,以配流盘阻尼槽结构优化设计为突破途径,主要研究内容如下:1分析斜盘式轴向柱塞泵配流盘工作原理以及流量脉动、压力冲击的产生机理;在此基础上建立配流过程中柱塞腔油液压力变化的微分方程,并针对现有典型配流盘阻尼槽结构建立数学模型,分析其存在的问题及改进措施。2轴向柱塞泵配流过程的三维CFD仿真分析;在分析某型号轴向柱塞泵结构的基础上,利用三维软件建立其内部流体域模型。阐述计算流体力学控制方程,运用CFD软件解析柱塞泵内部流场。研究配流盘阻尼槽结构与柱塞泵流量脉动及压力冲击的参数化关系。3轴向柱塞泵配流盘阻尼槽结构的优化设计;运用正交试验法及响应面函数理论,建立配流盘阻尼槽结构参数与流量脉动值之间的二阶多项式响应面函数。在保证容积效率的前提下,以降低冲击压力值和流量脉动值为优化目标,优化阻尼槽结构参数。4轴向柱塞泵配流盘结构优化前后的性能对比试验;依据机械行业标准JB/T7043-2006规定和企业技术要求,建立轴向柱塞泵配流盘结构优化前后性能对比试验台,通过对比试验数据分析优化结构是否合理有效。并针对试验数据对配流盘阻尼槽结构进行改进。论文的研究意义在于,通过分析斜盘式轴向柱塞泵配流盘工作原理以及流量脉动、压力冲击的产生机理,以降低柱塞泵配流噪声为优化目标,以配流盘阻尼槽结构参数为优化变量,利用惩罚函数法对阻尼槽结构进行优化设计,有效降低了斜盘式轴向柱塞泵配流噪声,为提高柱塞泵的性能研究提供理论依据和工程化流程。
【关键词】：柱塞泵 配流盘 阻尼槽 优化设计
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国内研究现状9-10
• 1.2.2 国外研究现状10
• 1.2.3 国内外研究现状总结10-11
• 1.3 论文主要研究内容11-13
• 第2章 轴向柱塞泵配流盘工作原理分析13-31
• 2.1 液压流体力学基础13-22
• 2.1.1 液压油液的性质13-16
• 2.1.2 流体静力学基础16-17
• 2.1.3 流体动力学基础17-19
• 2.1.4 流体的其他物理现象19-22
• 2.2 轴向柱塞泵的结构特点及其流量分析22-26
• 2.2.1 轴向柱塞泵的分类22-23
• 2.2.2 斜盘式轴向柱塞泵工作原理23-25
• 2.2.3 斜盘式轴向柱塞泵的流量特性25-26
• 2.3 轴向柱塞泵配流盘配流原理26-30
• 2.3.1 柱塞泵压力冲击问题及其危害26-27
• 2.3.2 柱塞泵配流盘工作原理27-29
• 2.3.3 配流盘阻尼槽预卸压过程分析29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 基于CFD的柱塞泵动态性能仿真31-47
• 3.1 计算流体力学及其解法31-34
• 3.1.1 计算流体力学简介31
• 3.1.2 计算流体力学解析方法31-32
• 3.1.3 全空化理论及其在CFD中的应用32-34
• 3.2 建立轴向柱塞泵配流动态模型34-36
• 3.2.1 Fluent软件计算方法和特点介绍34
• 3.2.2 轴向柱塞泵Fluent模型建立34-36
• 3.3 基于Fluent的轴向柱塞泵配流性能分析36-46
• 3.3.1 边界条件设置及仿真结果分析36-39
• 3.3.2 配流盘相位对配流性能的影响39-42
• 3.3.3 配流盘卸荷槽尺寸对配流性能的影响42-45
• 3.3.4 基于CFD的动态模型方法小结45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 配流盘阻尼槽结构参数优化设计47-57
• 4.1 机械优化设计的思想及方法47-49
• 4.1.1 优化设计思想概述47
• 4.1.2 优化设计的数学理论47-49
• 4.1.3 惩罚函数算法理论49
• 4.2 阻尼槽结构参数化建模49-54
• 4.2.1 配流盘阻尼槽结构一体化设计流程49-50
• 4.2.2 确定配流盘阻尼槽结构优化变量50-51
• 4.2.3 确定优化变量的约束条件及优化目标51-54
• 4.3 惩罚函数法优化过程及结果54-56
• 4.3.1 阻尼槽结构优化结果54
• 4.3.2 优化前后CFD仿真数据对比分析54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 轴向柱塞泵性能试验57-63
• 5.1 柱塞泵性能试验系统57-60
• 5.1.1 柱塞泵性能测试液压系统设计57-58
• 5.1.2 电控及数据采集系统设计58-60
• 5.2 配流盘优化前后柱塞泵性能对比分析60-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第6章 结论与展望63-65
• 6.1 研究结论63
• 6.2 研究展望63-65
• 参考文献65-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间的研究成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 那成烈,尹文波,那焱青;可压缩流体工作介质情况下轴向柱塞泵配流盘设计[J];甘肃工业大学学报;2002年04期

2 邱泽麟;陈兆能;;轴向柱塞泵配流盘阻尼结构降噪特性的理论分析与实验研究[J];机床与液压;1989年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 娄磊;轴向柱塞泵动力特性及配流盘内流场特性研究[D];兰州理工大学;2010年

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本文编号：846975