全水润滑斜轴式海水柱塞泵改进及其可靠性分析

发布时间：2017-07-16 11:22

  本文关键词：全水润滑斜轴式海水柱塞泵改进及其可靠性分析

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【摘要】：海水作为一种清洁无污染、不可燃、来源广泛且更容易储运的物质，是现代纯水液压中的理想介质，海水液压泵作为海水液压传动系统的核心动力元件，是发展海水液压传动技术的关键。 本文研究了斜轴式海水柱塞泵的关键零部件的运动规律，建立了柱塞、缸体等零部件的运动数学模型，运用matlab对推导的数学模型进行仿真，对比动力学仿真软件ADAMS的仿真结果，得到了柱塞的运动规律，柱塞与连杆之间的受力，缸体的运动规律等。 分析了泵的柱塞副和配流副的泄漏机理，同样运用matlab对泵的泄漏进行仿真研究；介绍了一种PUMPLINX泵阀仿真软件，运用该软件对泵进行了仿真，通过理论与仿真分析，确定了泵的压力变化、流量变化和受力变化等。 通过正态分布函数、二参数威布尔分布函数，对泵的关键零部件柱塞、配流盘和轴承进行了可靠性分析，得到了他们的可靠度；利用故障树法，对泵的整机可靠性进行分析，得出了整机的可靠度大于97.98％。 最后对泵进行试验，初步试验由于主要摩擦副的泄漏，750rpm-10MPa下的容积效率只有66％，通过改进柱塞与缸孔的间隙、弹簧的压缩量和浮动套的泄漏，重新进行试验，容积效率提高到80％；为了在短时间内验证泵的寿命，进行了加速加载试验，泵在900rpm-12MPa，，容积效率为70％；对泵的振动与噪声进行了测量，对测量数据进行了分析。通过以上的理论分析与试验研究，对泵的改进与优化提供了依据。
【关键词】：斜轴式海水柱塞泵 仿真分析 可靠性分析 试验研究
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 课题来源、目的和意义8-9
• 1.2 国内外水液压泵研究现状9-13
• 1.2.1 国外水液压泵研究现状9-11
• 1.2.2 国内水液压泵研究现状11-13
• 1.3 国内外可靠性研究现状13-15
• 1.3.1 国外可靠性研究现状13-15
• 1.3.2 国内可靠性研究现状15
• 1.4 本课题主要研究内容15-18
• 第2章 全水润滑斜轴式海水柱塞泵动力学仿真18-32
• 2.1 斜轴式海水柱塞泵结构选择及工作原理18-20
• 2.2 斜轴式海水柱塞泵关键零部件运动分析20-26
• 2.2.1 连杆运动规律分析20-23
• 2.2.2 缸体运动规律分析23-25
• 2.2.3 柱塞运动规律分析25-26
• 2.3 基于 ADAMAS 的斜轴式海水柱塞泵动力学仿真及分析26-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 全水润滑斜轴式海水柱塞泵流量特性分析32-44
• 3.1 斜轴式海水柱塞泵的泄漏分析32-37
• 3.1.1 柱塞副泄漏分析32-34
• 3.1.2 配流副泄漏分析34-37
• 3.2 基于 PUMPLINX 的斜轴式海水柱塞泵仿真及分析37-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 全水润滑斜轴式海水柱塞泵可靠性分析44-56
• 4.1 柱塞副与配流副可靠性分析44-51
• 4.1.1 柱塞副与配流副可靠性数学模型建立44-47
• 4.1.2 柱塞副可靠度分析47-48
• 4.1.3 配流副可靠性分析48-51
• 4.2 轴承可靠性分析51-53
• 4.3 斜轴式海水柱塞泵故障树分析53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 全水润滑斜轴式海水柱塞泵试验研究56-74
• 5.1 水液压元件试验系统原理及系统搭建56-57
• 5.2 斜轴式海水柱塞泵的试验研究57-64
• 5.2.1 泵的试验研究58-60
• 5.2.2 泵的改进60-62
• 5.2.3 改进后泵的试验研究62-64
• 5.3 泵的超速超载试验64-66
• 5.4 泵振动与噪声测量及分析66-71
• 5.4.1 泵的振动测量及分析68-71
• 5.4.2 泵的噪声测量及分析71
• 5.5 本章小结71-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 附表一 标准正态分布积分表80-82
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文82-84
• 致谢84

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