拖拉机多路阀配合间隙设计及泄漏特性研究

发布时间：2020-05-12 08:02

【摘要】：液压系统作为拖拉机的驱动单元,其主要作用是为拖拉机传递动力。多路阀作为拖拉机液压系统的核心控制元件,其性能对拖拉机整体性能有着重要影响。由于多路阀在工作过程中受到压力场和温度场的共同作用,使得阀芯和阀体产生一定变形。目前,由于阀芯、阀体变形导致的卡紧、泄漏量过多的问题尚未得到有效的解决,严重制约了拖拉机的工作可靠性,因此,设计合理的初始配合间隙、选择合适的材料、综合考虑各个影响因素对多路阀泄漏量的影响程度并确定最小泄漏参数,对多路阀的设计、生产和使用有着重要的理论意义和工程价值。针对上述问题,本课题以某履带式拖拉机多路阀为研究对象,结合多路阀特殊的工作环境和复杂的内部结构,充分考虑流体场、温度场以及固体场之间的耦合作用关系,提出了基于ANSYS-Workbench平台的热流固耦合数值模拟的分析方案,对流场、温度场以及固体场进行耦合分析。得出最高压力下不同油液温度变化对阀芯、阀体变形量的影响,并详细地研究了常见材料阀体、阀芯配合间隙随温度的变化规律,对不同配合方案的最优初始间隙进行优化设计,并完成了阀芯、阀体材料的强度校核,最终得出最优配合间隙和最优配合方案。本文进一步通过AMESim仿真平台分析了阀芯直径、配合间隙、工作压力、偏心距、遮盖量以及油液粘度对多路阀泄漏特性的影响,并通过正交分析试验得出了不同因素对多路阀泄漏量的影响程度,确定了多路阀最小泄漏量参数。经过工业现场的试验验证,试验结果和仿真结果基本一致,验证了分析结果的正确性。本课题研究设计的最优配合间隙、最优配合方案以及最小泄漏参数,能够保证在不发生卡紧、且满足强度要求的前提下,实现泄漏量最小化。有效地解决了多路阀“泄漏”和“卡紧”之间的矛盾,降低了多路阀故障发生率,同时提高了产品的使用寿命,为企业和社会带来一定的经济效益。
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S219

【相似文献】