锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵设计研究

发布时间：2019-08-24 07:45

【摘要】：轴向柱塞泵由于结构紧凑、功率密度大、寿命长等独特优点在流体动力领域得到了广泛应用。随着液压传动和控制技术的不断发展,轴向柱塞泵将向着高压大排量的方向发展。锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵是在传统斜盘式轴向柱塞泵基础上发展出的新型液压动力元件,与传统斜盘式轴向柱塞泵相比,它具有几何排量大,体积小,在相同元件材质条件下可以采用更高输入转速等显著优点。 本论文首先对锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的柱塞的运动学和动力学特性进行了详细的理论分析;研究了锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的流量脉动特性,对不同柱塞数下锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的瞬态流量特性进行了仿真分析,得出了不同柱塞数下锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的流量脉动系数,同时对影响柱塞泵瞬态流量特性的因素进行了研究;对锥形缸体的设计和校核方法进行了详细的分析,建立了锥形缸体结构的优化模型,研究了柱塞倾角的设计方法;推导得到锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵回程机构的设计理论。 而后以Rexroth A11VO190型锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,详细分析了它的结构特点和变量原理,将虚拟样机技术应用于锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的设计开发过程中,通过对泵的液压系统和构件运动学、动力学特性进行精确的仿真分析,可以降低实验成本,提高试验效率,缩短实验周期,提高柱塞泵的设计水平。 在Pro/E三维设计软件建立的锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵装配模型的基础上,联合液压系统仿真软件AMESim和多体系统动力分析仿真软件ADAMS,通过两者之间的接口,建立了锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵的机液一体化虚拟样机模型。根据泵的实际工况对虚拟样机模型设置参数进行仿真,研究了斜盘倾角和柱塞倾角及电机转速对泵的流体特性的影响及对柱塞运动规律的影响,分析了柱塞滑靴组件和轴承的受力情况。
【图文】：

配流由于靠单向阀来实现配流，无级变量困难、自吸能力差、不可逆，因此其应用越来越少。就端面配流而言，可分为斜盘式和斜轴式。由于斜轴泵的倾角比斜盘泵的要大,可达到40°左右，因此作为液压马达启动效果好和输出扭矩大。但其结构复杂，工艺性差，而且不能实现通轴式结构， 加上变量结构复杂， 使得其作为液压泵在现代液压领域的应用有所减少。斜盘泵除了斜盘倾角比斜轴泵小之外，其他各个方面都获得了不错的综合性能[2]。1.1.2 锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵特点传统的斜盘式轴向柱塞泵的柱塞中心线平行于（或基本平行于）缸体的轴线，缸体呈圆柱形，如图 1. 1 a)[3]所示，为区别于锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵，在此简称这种结构泵为柱形缸体斜盘式轴向柱塞泵，这种泵的相关理论已比较完善，，有成熟的产品，在工业上已获得了极广的应用。而锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵（简称为锥形缸体斜盘式轴向柱塞泵）的柱塞中心线与缸体的轴线成某一夹角β（称为柱塞倾角），缸体呈一圆锥形，如图 1. 1 b)[3]所示。

图 1. 2 A11VO190 某型轴向柱塞泵结构原理图1.传动轴 2.前轴承 3.斜盘 4.壳体 5.最小排量限位螺钉 6.阀杆 7.缸体 8.恒功率控制组件滚轮柱机构 9.后盖 10.涡轮 11.后轴承 12.柱塞 13.变量活塞顶杆 14.最大排量限位螺钉 15.滑靴16.球铰 17.半月轴承 18.压缩弹簧表 1. 1 A11VO190 型轴向柱塞泵技术参数名称 符号 数值 单位最大排量maxV 193 cmr3额定压力 p 35 MPa峰值压力maxp 40 MPa最大转速maxn 2500 r/min最大壳体泄油压力Lmaxp 0.2 MPa最大输出流量maxq 405 L/min
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH322

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本文编号：2528814