柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的特性研究

发布时间：2017-06-04 12:09

  本文关键词：柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵广泛地应用于现代液压系统,作为液压系统的动力源,其性能和可靠性很大程度上决定了整个液压系统的性能。与柱形缸体柱塞泵相比,柱塞倾斜布置能够明显提高柱塞行程,增加泵的排量,还可以允许泵有更高的转速,进而使泵可以达到更大压力流量。柱塞的离心力有助于克服自身的惯性力,柱塞与滑靴不容易脱落,可以提高柱塞泵的功率。正是由于柱塞倾斜布置式柱塞泵具有这样多的优点,越来越多的科研单位都关注柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的结构特性和流量特性的研究。 虽然柱塞倾斜布置在性能上比柱形缸体的柱塞泵更为优良,但设计和加工难度也大大增加,而其中柱塞倾角的选取关系到泵的性能和寿命。本文以柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵为研究对象,通过对柱塞运动方程和瞬时流量方程的分析,得出柱塞的运动规律以及柱塞倾角对柱塞泵的性能影响。通过SimulationX软件对开式轴向柱塞泵建模并进行仿真,得出了柱塞倾角改变时柱塞泵的流量、压力、运动行程和压紧力的变化规律,为柱塞泵的优化设计奠定了理论基础。 本文的主要内容如下： 详细介绍了柱塞倾斜布置式的柱塞泵的基本结构、工作原理以及国内外研究动态。 通过测绘在Pro/E中建立泵的三维模型,基于柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的柱塞运动原理,配流特性,斜盘的动力学特性以及变量机构的控制原理建立数学模型。并分析了柱塞倾角受到的影响因素,进而从理论上得出最佳柱塞倾角的计算方法。 根据得到的数学模型在SimulationX中建立了柱塞倾斜布置式柱塞泵的液压模型,与变量机构控制模型。将泵的三维模型导入到ADAMS中后添加约束建立其动力学模型,得出斜盘、滑靴以及柱塞等的受力情况,实现联合仿真。其中将柱塞倾角作为自变量,仿真得到配流特性并通过分析得到的数据推断出最佳倾角。探讨了变量机构的弹簧刚度、变量活塞直径以及腔液压力参数对系统稳态和瞬态特性的影响。
【关键词】：柱塞泵 柱塞倾角 动力学特性 变量机构
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 本课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 柱塞倾斜布置式斜盘泵的国内外研究现状12-15
• 1.3 虚拟仿真技术的应用与发展15-16
• 1.4 本文的主要内容16-19
• 第二章 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的配流理论分析19-37
• 2.1 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的工作原理19-20
• 2.2 柱塞的运动学分析以及最佳倾角分析20-23
• 2.3 柱塞腔配流面积计算分析23-28
• 2.4 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的流量分析28-32
• 2.4.1 单柱塞平均理论流量29-30
• 2.4.2 瞬时理论流量30-31
• 2.4.3 实际情况下的流量31-32
• 2.5 泵的泄漏32-34
• 2.6 流量系数34
• 2.7 油液密度34
• 2.8 油液体积弹性模量34-35
• 2.9 小结35-37
• 第三章 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵斜盘的动力学分析计算37-53
• 3.1 柱塞泵斜盘受力分析37-44
• 3.2 控制变量柱塞泵的控制形式44-48
• 3.2.1 开环系统变量柱塞泵44-46
• 3.2.2 闭环系统变量柱塞泵46-48
• 3.3. 变量机构48-52
• 3.3.1 变量机构的结构与原理49
• 3.3.2 变量机构的数学模型49-52
• 3.4 小结52-53
• 第四章 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的系统建模型53-65
• 4.1 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的三维建模53-55
• 4.2 仿真软件SimulationX的概述55-56
• 4.3 斜盘式轴向柱塞泵的配流特性建模56-58
• 4.3.1 单柱塞建模56-57
• 4.3.2 整泵分布模型建立57-58
• 4.4 斜盘式轴向柱塞泵的动力学建模58-61
• 4.4.1 ADAMS介绍58
• 4.4.2 斜盘力矩的动力学建模58-61
• 4.5 变量机构的系统建模61-63
• 4.5.1 变量机构的三维模型61-62
• 4.5.2 排量控制系统模型的液压模型的建立62-63
• 4.6 小结63-65
• 第五章 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵的系统仿真分析65-83
• 5.1 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵配流特性分析65-74
• 5.1.1 柱塞泵基本运动规律分析65-67
• 5.1.2 阻尼孔对柱塞泵的配流特性的影响67-68
• 5.1.3 柱塞倾角对柱塞泵配流特性的影响68-74
• 5.2 柱塞倾斜布置式轴向柱塞泵动力学仿真分析74-77
• 5.2.1 斜盘的动力学分析74-75
• 5.2.2 滑靴的受力分析75-77
• 5.3 变量控制系统的仿真分析77-81
• 5.4 总结81-83
• 第六章 总结和展望83-85
• 6.1 总结83-84
• 6.2 工作展望84-85
• 参考文献85-89
• 致谢89-91
• 攻读硕士学位期间发表的论文91

【参考文献】

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本文编号：420925