畸变椭圆轨道式变量球塞泵的研究

发布时间：2017-05-31 22:07

  本文关键词：畸变椭圆轨道式变量球塞泵的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：球塞泵作为一种新结构径向液压泵，是以陶瓷球塞作为往复部件的，，在运动过程中球塞既有滑动又有滚动，这有利于减小摩擦磨损，使球塞泵能在高速环境下运转，进而增加泵的输出流量，具有结构简单紧凑、大功率密度等特点。为了响应目前节能的号召，避免造成能量的浪费，现提出一种以球塞泵为基础的新型变量泵——恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵，它是以畸变椭圆作为定子轨道曲线，采用恒压方式对球塞泵的流量输出进行变量控制。 本课题从以下几个方面对恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵进行分析：首先介绍了径向液压泵的配流方式及该变量泵的结构和工作原理，对泵的变量机构进行设计，并对该变量机构进行了静态和动态分析；其次根据畸变椭圆定子轨道曲线对该泵的输出特性、力学特性进行系统性分析；最后针对该变量泵的特性分析专门开发出一款基于matlab GUI的软件。 泵设计方面：结合目前主要配流方式的特点，针对该结构变量泵采用轴配流方式进行配流，详细介绍了恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵的工作原理，并绘制出其三维模型，分析该变量机构的特性，并绘制出变量球塞泵的流量-压力特性曲线，求解出液压系统的开环传递函数，分析该液压系统中各参数对该传递函数的影响。 泵输出特性方面：该变量泵的输出特性是在畸变椭圆定子轨道曲线上推导出球塞的速度、加速度和跃度公式，然后从该泵结构参数方面来对其脉动、运动学和动力学进行仿真分析，探讨这些泵结构参数对其输出特性的影响关系。并采用赫兹接触原理对球塞与轨道之间的接触力进行分析，推导出该接触力的公式，并绘制其图形。 GUI软件设计方面：结合上述研究成果，采用matlab GUI设计一款可视化软件，方便对恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵的输出特性和力学特性进行分析。 通过以上几个方面的研究，这对恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵的后续研究及样机的制造提供了理论支撑。
【关键词】：恒压式 畸变椭圆 变量球塞泵 脉动 力学特性
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 课题来源及其意义9-10
• 1.2 球塞泵国内外研究现状10-13
• 1.2.1 球塞泵国外研究现状10-11
• 1.2.2 球塞泵国内研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容、技术路线及创新之处13-15
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 技术路线14
• 1.3.3 创新之处14-15
• 第2章 变量球塞泵结构及原理15-20
• 2.1 径向液压泵配流方式15-16
• 2.2 球塞泵的分类16-17
• 2.3 恒压式畸变椭圆轨道变量球塞泵结构17-18
• 2.4 工作原理18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 畸变椭圆轨道式变量球塞泵的输出特性20-31
• 3.1 畸变椭圆曲线方程20-21
• 3.2 球塞运动参数计算及仿真21-25
• 3.2.1 球塞运动参数计算21-24
• 3.2.2 球塞运动参数仿真分析24-25
• 3.3 畸变椭圆轨道式变量球塞泵流量脉动仿真分析25-29
• 3.4 结论29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 畸变椭圆轨道式变量球塞泵力学特性分析31-52
• 4.1 畸变椭圆轨道式变量球塞泵运动学仿真分析31-43
• 4.1.1 球塞半径分析32-34
• 4.1.2 离心率分析34-35
• 4.1.3 偏心距分析35-39
• 4.1.4 压力角分析39-41
• 4.1.5 曲率半径41-43
• 4.2 畸变椭圆轨道式变量球塞泵动力学分析43-50
• 4.2.1 球塞处于吸行程阶段44-45
• 4.2.2 球塞处于压行程阶段45-47
• 4.2.3 定子轨道内壁接触分析47-50
• 4.3 结论50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 畸变椭圆轨道式变量球塞泵 GUI 程序设计52-58
• 5.1 软件环境52
• 5.2 软件结构52-53
• 5.3 软件功能53-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 恒压变量机构的设计及特性分析58-71
• 6.1 变量机构的总体设计58-62
• 6.1.1 控制阀芯的设计59-60
• 6.1.2 变量活塞的设计60
• 6.1.3 调压弹簧的设计60-62
• 6.2 特性分析62-70
• 6.2.1 静态特性62-65
• 6.2.2 动态特性65-70
• 6.3 结论70
• 6.4 本章小结70-71
• 第7章 总结与展望71-74
• 7.1 总结71-73
• 7.2 展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 攻读学位期间的研究成果78

【参考文献】

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本文编号：410744