JBP径向柱塞泵高压化非运动件的研究分析

发布时间：2017-05-28 16:05

  本文关键词：JBP径向柱塞泵高压化非运动件的研究分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：径向柱塞泵是一种高效节能新型液压泵，它具有抗冲击、使用寿命长、排量调节范围广、噪声低等优点，已被广泛应用于锻压、冶金、船舶、重型机械等液压传动系统中。目前国内在新型径向柱塞泵国产化方面已取得了重大进展，但同国外液压泵相比，额定压力仍然比较低，只能达到28MPa，而随着液压泵高压化的发展趋势，28MPa额定工作压力已不能满足使用需求。因此试将现有JBP-40变量轴配流滑靴式径向柱塞泵的额定压力在28MPa的基础上提高到35MPa，分析其非运动件的性能，以期通过研究与改进，使国产径向柱塞泵的额定压力可以提高到35MPa。具体研究内容如下： (1)采用理论计算的方法，对配流轴的疲劳强度、静强度和刚度进行校核，并且对配流轴的受力平衡性包括静压平衡和动压平衡进行分析。分析结果表明，配流轴疲劳强度、静强度和刚度均足够；其静压平衡系数与额定压力无关，仍可使98%的压紧力得到平衡，即不受额定压力提高的影响；最小油膜厚度和压力供油泄漏量均在安全范围内，满足动压油膜存在要求，可以保证转子与配流轴这对滑动轴承摩擦副的可靠性。 (2)首先根据材料力学的静不定原理，，通过理论分析的方法，求出定子在危险工况下所受的最大应力；其次采用有限元分析法，利用ANSYS Workbench软件对在Pro-E软件中建立的定子几何模型在危险工况下的应力进行分析，对比分析结果。理论计算结果与软件分析结果均表明定子的强度不够。本文通过改变定子的材料，提高其材料的屈服极限，从而解决了强度不够的问题。 (3)采用有限元分析的方法，利用ANSYS Workbench软件对在Pro-E软件中建立的泵体几何模型在危险工况下的应力和变形进行分析。分析结果表明，泵体的刚度足够，但强度不够。同样通过改变泵体材料的办法，解决了强度不够的问题。 (4)采用有限元分析的方法，利用ANSYS Workbench软件，分别对配流轴、定子及泵体模型做模态分析，并将其模态结果与激振源的频率作比较。结果表明，配流轴、定子、泵体的固有频率均和激振源频率在一定程度上错开，从而排除了工作中三者与激振源发生共振现象的可能性。 综上，将新型径向柱塞泵的额定压力提高到35MPa后，通过分析与改进，使其非运动件的性能仍能满足要求，此研究方法为研制出35MPa的国产系列高压径向柱塞泵提供依据。
【关键词】：径向柱塞泵 配流轴 定子 泵体 力学性能 模态分析
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 中文摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 液压泵的概述12-14
• 1.1.1 齿轮泵12-13
• 1.1.2 叶片泵13
• 1.1.3 柱塞泵13-14
• 1.1.4 螺杆泵14
• 1.2 径向柱塞泵简介14-17
• 1.2.1 径向柱塞泵的分类14-15
• 1.2.2 径向柱塞泵的结构15-17
• 1.2.3 径向柱塞泵的工作原理17
• 1.3 径向柱塞泵的研究现状与发展趋势17-19
• 1.3.1 国外研究现状17
• 1.3.2 国内研究现状17-18
• 1.3.3 径向柱塞泵研究的发展趋势18-19
• 1.4 课题研究的目的及意义19
• 1.4.1 课题研究的目的19
• 1.4.2 课题研究的意义19
• 1.5 课题的研究内容19-22
• 第二章 配流轴的力学性能分析22-40
• 2.1 配流轴的受力分析22-28
• 2.1.1 配流轴的结构22
• 2.1.2 配流轴的受力分析22-26
• 2.1.3 配流轴的力学模型26-28
• 2.2 配流轴的强度校核28-32
• 2.2.1 配流轴的疲劳强度校核28-31
• 2.2.2 配流轴的静强度校核31-32
• 2.3 配流轴与转子的平衡性分析32-37
• 2.3.1 静压平衡分析32-34
• 2.3.2 动压轴承校核34-37
• 2.4 配流轴的刚度校核37
• 2.5 本章小结37-40
• 第三章 定子的力学性能分析40-56
• 3.1 变量机构的工作原理40-41
• 3.2 定子强度的理论计算41-46
• 3.2.1 定子的受力分析41-43
• 3.2.2 定子的强度计算43-46
• 3.3 定子强度的有限元分析46-52
• 3.3.1 有限元法的基本思想46-47
• 3.3.2 有限元软件的简介47
• 3.3.3 有限元软件的分析流程47-51
• 3.3.4 分析问题51
• 3.3.5 有限元模型的建立51-52
• 3.3.6 载荷与约束52
• 3.3.7 有限元结果与分析52
• 3.4 解决方案52-54
• 3.4.1 合理安排结构的受力情况53
• 3.4.2 改变结构的尺寸53
• 3.4.3 改变定子的材料53-54
• 3.5 本章小结54-56
• 第四章 泵体的力学性能分析56-64
• 4.1 泵体的结构56
• 4.2 泵体的受力分析56-58
• 4.2.1 配流轴对泵体的作用分析56-57
• 4.2.2 定子对泵体的作用分析57
• 4.2.3 泵体的受力总述57-58
• 4.3 泵体的有限元静力学分析58-60
• 4.3.1 分析问题58
• 4.3.2 泵体有限元几何模型的建立58-59
• 4.3.3 载荷与约束59-60
• 4.4 有限元分析结果60-61
• 4.4.1 节点应力60
• 4.4.2 节点位移60-61
• 4.5 解决方案61-62
• 4.6 本章小结62-64
• 第五章 模态分析64-84
• 5.1 模态分析简介64-66
• 5.1.1 模态分析概述64-65
• 5.1.2 模态分析理论65-66
• 5.2 径向柱塞泵激振源的分析66-67
• 5.2.1 配流轴及变量机构的振动及其振动频率67
• 5.2.2 转子偏心与不平衡产生的振动67
• 5.2.3 流量脉动与压力冲击产生的振动67
• 5.3 配流轴的模态分析67-72
• 5.3.1 配流轴模态分析过程67-68
• 5.3.2 配流轴模态分析结果68-72
• 5.4 定子的模态分析72-77
• 5.4.1 定子模态分析过程72-73
• 5.4.2 定子模态分析结果73-77
• 5.5 泵体的模态分析77-82
• 5.5.1 泵体模态分析过程77-78
• 5.5.2 壳体模态分析结果78-82
• 5.6 模态分析结果的比较与分析82-83
• 5.7 本章小结83-84
• 第六章 结论84-86
• 6.1 工作总结84
• 6.2 不足与展望84-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-92
• 攻读硕士学位期间发表的论文目录92-93

【参考文献】

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本文编号：402964