径向柱塞式液压马达配油机构的流场特性分析

发布时间：2017-08-18 23:30

  本文关键词：径向柱塞式液压马达配油机构的流场特性分析

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【摘要】：随着液压传动和控制的快速发展,对于作为液压的执行元件的液压马达的要求也越来越高。而配油副直接影响到液压马达的容积效率,进而影响到液压马达的质量好坏以及实践表现。所以对于液压马达尤其是配油副的计算和分析对于液压系统有着一定的必要性。由于液压马达配油副的结构比较复杂,无法对其进行准确的理论分析,现代有限元技术可以通过对配油副的仿真分析,对配油副的流场特性进行可视化的研究。 本文建立的径向柱塞式液压马达模型是来自产学研的项目,通过对工厂实际产品的结构和参数进行测量,然后利用CFD技术的优点,以工程流体力学常用软件FLUENT6.3为主要工具,对MRC5400型号的径向柱塞式液压马达配油副的内部流场进行了研究,并对配油盘结构优化的途径与方法进行了探索。本论文做的主要工作如下： 1、对当前国内外液压马达的研究现状和发展方向进行了介绍；并推导了径向柱塞式液压马达配油副内部流动的控制方程和湍流方程,并介绍了近壁区域的处理方法及基本方程的离散方法； 2、根据径向柱塞式液压马达的实际产品尺寸建立配油机构的几何模型,并对其模型进行网格划分,设置求解的边界条件和参数； 3、根据实际工况,对径向柱塞式液压马达的配油机构进行FLUENT三维静态仿真,得到配油机构内部流动情况； 4、通过动网格和滑移网格技术对单柱塞配油情况进行非定常仿真,得到单柱塞配油情况下,进出口流量脉动以及泄漏脉动等； 5、建立油膜处泄漏的数学模型,得到油膜处泄漏量相对于油膜厚度和工作进油压力的关系,并且对该型号配油盘的结构尺寸进行优化。
【关键词】：液压马达 配油副 数值计算 流场 CFD
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 低速大扭矩液压马达概述11-12
• 1.2 径向柱塞式液压马达的配油副12-13
• 1.3 国内外研究现状13-17
• 1.3.1 理论分析发展13-16
• 1.3.2 国内外径向柱塞式液压马达产品的发展现状16-17
• 1.4 配油副研究的不同方法17
• 1.5 课题研究背景和方法17-19
• 1.5.1 课题研究背景17-18
• 1.5.2 课题的研究内容18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 径向柱塞式液压马达配油原理20-28
• 2.1 径向柱塞式液压马达的基本结构和工作原理20-22
• 2.1.1 径向柱塞式液压马达构成20
• 2.1.2 径向柱塞式液压马达工作原理20-21
• 2.1.3 端面配油过程21-22
• 2.2 液压马达主要参数22-24
• 2.3 径向柱塞式液压马达运动及流量理论分析24-27
• 2.3.1 径向柱塞式液压马达运动分析24-25
• 2.3.2 径向柱塞式液压马达流量脉动分析25-27
• 2.4 本章总结27-28
• 第三章 数值计算基本方程与方法28-42
• 3.1 CFD软件介绍28-30
• 3.1.1 网格生成软件GAMBIT简介28-29
• 3.1.2 FLUENT软件介绍29-30
• 3.2 流体流动基本控制方程30-33
• 3.2.1 质量守恒方程30-31
• 3.2.2 动量守恒方程31-32
• 3.2.3 能量守恒方程32-33
• 3.3 三维湍流流动数学模型的建立33-38
• 3.3.1 湍流流动基本方程34-36
• 3.3.2 近壁区域的处理36-38
• 3.4 基本方程的离散38
• 3.5 网格类型38-41
• 3.5.1 网格功能简介39
• 3.5.2 动网格技术39
• 3.5.3 滑移网格理论39-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 配油机构模型以及网格划分42-53
• 4.1 三维模型模型以及网格的建立42-46
• 4.1.1 柱塞腔流道模型及其网格划分42-43
• 4.1.2 配油盘流道模型及其网格划分43-45
• 4.1.3 油膜模型及其网格划分45
• 4.1.4 配油副网格模型的组合45-46
• 4.2 配油副流场模型运动分析46-49
• 4.2.1 配油副模型运动介绍46-47
• 4.2.2 动网格的设置47-48
• 4.2.3 滑移网格的设置48-49
• 4.3 边界条件设定49-50
• 4.3.1 入口边界条件49
• 4.3.2 出口边界条件49
• 4.3.3 壁面边界条件49-50
• 4.4 配油副内部流态分析50-52
• 4.4.1 柱塞腔内部流态分析50
• 4.4.2 阻尼槽内部流态分析50-51
• 4.4.3 压力进出口的流态分析51
• 4.4.4 配油副油膜的流态分析51-52
• 4.5 配油副数值求解假设52
• 4.6 本章总结52-53
• 第五章 配油副内部流动特性数值分析53-71
• 5.1 三维静态流场分析53-58
• 5.1.1 传统配油副压力分布53-55
• 5.1.2 带有平衡槽的配油副表面静平衡的计算55-56
• 5.1.3 带有平衡槽的配油盘CFD分析56-58
• 5.2 单柱塞配油流场分析58-64
• 5.2.1 单柱塞配油副的流场求解58-60
• 5.2.2 液压马达进出口流量脉动分析60-62
• 5.2.3 油膜泄漏量脉动分析62-63
• 5.2.4 柱塞腔压力变化分析63-64
• 5.3 配油副泄漏特性64-70
• 5.3.1 配油副泄漏数学模型64-66
• 5.3.2 配油盘结构参数66-67
• 5.3.3 油膜厚度对泄漏量的影响67-68
• 5.3.4 CFD对油膜泄漏的分析68-69
• 5.3.5 配油盘结构优化69-70
• 5.4 本章小结70-71
• 总结与展望71-73
• 总结71
• 展望71-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果77-78
• 致谢78-79
• 附件79

【参考文献】

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本文编号：697427