斜盘式轴向柱塞泵关键零部件结构优化设计

发布时间：2017-06-27 19:17

  本文关键词：斜盘式轴向柱塞泵关键零部件结构优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的重要元件，广泛应用于各类机械产品，尤其是工程机械领域。柱塞副、滑靴副以及配流副是斜盘式轴向柱塞泵三大关键运动副，决定了柱塞泵工作性能的优劣。对于柱塞副、滑靴副以及配流副的工作特性研究，，是提高柱塞泵工作性能的关键。柱塞、滑靴以及配流盘分别是上述运动副中的关键运动部件，其尺寸结构设计的不合理将导致柱塞泵性能的降低。因此，对于柱塞、滑靴以及配流盘三种零部件的尺寸结构优化设计是提高柱塞泵整体工作性能的关键。 本学位论文提出了斜盘式轴向柱塞泵结构及性能的主要影响因素，并分析了柱塞数与各因素之间的关联性，然后运用综合因素评价法，对各因素进行综合性加权比较，最终得出柱塞数选取最佳方案；综合考虑柱塞与缸体滑动副中泄漏和摩擦引起的总效率损失，建立了总效率损失的数学模型，并基于总效率损失最小原则，提出了最小留缸长度的数值计算方法，同时为保证柱塞在缸体中不会因摩擦自锁而卡死，提出柱塞与缸体滑动副强度校核方法，以验证最小留缸长度计算的合理性；或者基于柱塞与缸体滑动副强度满足原则，提出最小留缸长度计算方法，在总效率损失最小的原则下，计算柱塞与缸体滑动副最佳间隙；基于Fluent仿真，对滑靴阻尼孔直径d0分别取1.6mm、1.8mm、2.0mm以及长度l0分别取3mm、5mm、7mm条件下滑靴副的内流道模型进行仿真分析，研究阻尼孔尺寸与滑靴副内流体流动的影响关系，结果显示滑靴阻尼孔直径d0取1.8mm及长度l0取5mm时，满足油室压力承载能力要求的同时油液泄漏量适中，滑靴副的综合性能最优，为滑靴阻尼孔结构优化设计提供了依据；基于Fluent仿真，研究了配流盘三角阻尼槽宽度角分别为60°、70°、80°、90°、100°以及深度角分别为10°、11°、12°、13°、14°时柱塞腔内压力瞬变过程，分析结果显示配流盘压油进口处三角阻尼槽宽度角为70°、深度角为11°，吸油进口处三角阻尼槽宽度角为100°、深度角为13°时，配流副具有较好的压力冲击特性，流体噪声可得到有效控制，为配流盘阻尼槽结构优化设计提供了参考依据。
【关键词】：斜盘式轴向柱塞泵 尺寸结构优化设计 柱塞数 最小留缸长度 滑靴 阻尼孔 配流盘 三角阻尼槽
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 插图清单12-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 论文研究的背景及意义15-17
• 1.1.1 论文研究的背景15-17
• 1.1.2 论文研究的意义17
• 1.2 斜盘式轴向柱塞泵关键零部件结构优化的国内外研究现状分析17-23
• 1.3 斜盘式轴向柱塞泵结构分析23-27
• 1.3.1 柱塞副24-25
• 1.3.2 滑靴副25-26
• 1.3.3 配流副26-27
• 1.4 论文的主要工作及研究内容27-29
• 1.4.1 论文的选题27
• 1.4.2 论文的研究内容27-28
• 1.4.3 论文的结构安排28-29
• 第二章 柱塞结构尺寸优化设计方法29-53
• 2.1 最佳柱塞数的选取29-40
• 2.1.1 斜盘泵结构及性能的主要影响因素分析29-35
• 2.1.2 基于综合因素评价的柱塞数选取方法35-36
• 2.1.3 案例分析36-40
• 2.2 基于能量损失的斜盘泵最小留缸长度计算方法40-51
• 2.2.1 柱塞与缸体滑动副能量损失分析40-43
• 2.2.2 柱塞最小留缸长度的计算43-44
• 2.2.3 柱塞与缸体滑动副强度校核44-47
• 2.2.4 案例分析47-51
• 2.3 本章小结51-53
• 第三章 滑靴细部结构尺寸优化设计53-67
• 3.1 滑靴阻尼孔结构优化分析53-55
• 3.2 滑靴副内流道模型建立55-58
• 3.2.1 分析模型的假设55
• 3.2.2 内流道几何模型的建立55-57
• 3.2.3 网格划分及边界条件定义57-58
• 3.3 滑靴副流场数值计算分析58-66
• 3.3.1 不同直径阻尼孔的数值分析58-62
• 3.3.2 不同长度阻尼孔的数值分析62-66
• 3.4 本章小结66-67
• 第四章 配流盘细部结构尺寸优化设计67-79
• 4.1 配流盘三角阻尼槽结构优化分析67-70
• 4.2 配流副内流道分析模型建立70-73
• 4.2.1 分析模型的假设70
• 4.2.2 配流副内流道几何模型的建立70-71
• 4.2.3 网格划分及边界条件定义71-73
• 4.3 配流副流场数值计算分析73-78
• 4.3.1 不同三角槽宽度角下的压力场分析73-75
• 4.3.2 不同三角槽深度角下的压力场分析75-78
• 4.4 本章小结78-79
• 第五章 总结与展望79-81
• 5.1 总结79-80
• 5.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况85-86

【参考文献】

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