柱塞泵由于具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節(jié)方便等優(yōu)點,被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節(jié)的場合,諸如液壓機、工程機械和船舶中,是非常重要的一種液壓泵。摩擦副是軸向柱塞泵的關鍵部位,它對柱塞泵能否正常工作及其壽命有決定性影響,也是柱塞泵設計中的難點。柱塞副是柱塞泵的三大摩擦副之一,同時也是影響柱塞泵性能的重要部件之一。由于溝槽的開設會影響柱塞副的油膜壓力分布,縫隙流動特性,從而影響柱塞的對中,軸向泄漏,對柱塞泵的整體性能有很大影響,由此確定本文主要研究不同溝槽參數對柱塞副油膜壓力的影響,并且分析柱塞和缸體之間的縫隙流動特性,并得到最優(yōu)參數,為研制低泄漏高效率軸向柱塞泵提供技術理論支撐。本文主要研究內容如下:1.對斜盤式軸向柱塞泵柱塞進行運動學分析和受力分析,掌握其受力和運動能夠進一步了解柱塞泵的排量、流量、流量脈動,繼而分析通過柱塞-缸體摩擦副的流量,為接下來對柱塞結構的研究提供必要的理論基礎。2.對軸向柱塞泵液壓系統(tǒng)進行三維建模,應用AMESim軟件對液壓系統(tǒng)進行仿真分析,得到工作情況下柱塞腔壓力變化。先建立AMESim單柱塞模型,調試合適之后再建立整個柱塞泵的模型。將柱... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

斜盤式軸向柱塞泵基本結構

工學碩士學位論文5圖1.2柱塞三維圖及二維圖國內也有很多學者和科研機構對柱塞副進行了研究和分析。2001年，華中科技大學賀小峰[36]等通過搭建試驗臺直接測量了水壓柱塞泵柱塞副泄漏量，分析了泄漏量與工作壓力和摩擦磨損的關系。2006年，劉桓龍等[37]基于靜壓支撐提出了開設有均壓孔的柱塞結構，柱塞與缸孔組成雙阻尼效應柱塞副，提高了柱塞副抗卡緊能力，減小了摩擦損失。2009年，胡仁喜[38]等在高壓高速條件下對柱塞副的泄漏進行了研究。研究顯示當高壓、高轉速時，柱塞通常在傾斜偏心狀態(tài)，實際流量脈動率比理論流量脈動率大，實際泄漏量比理論泄漏量校2010年，浙江大學徐兵等[39]采用有限元方法對柱塞的應力應變進行了仿真研究，定量的獲得了應力應變值，為柱塞泵結構改進和性能優(yōu)化打下了基矗2010年，浙江大學徐兵等[40]采用虛擬樣機技術對軸向柱塞泵柱塞副進行仿真分析，仿真分析柱塞泵負載壓力等級、斜盤傾角以及柱塞副間隙對柱塞副性能的影響，表明柱塞副設計是限定軸向柱塞泵壓力等級和最大斜盤傾角的重要因素，適當減小間隙油膜厚度可以降低柱塞副泄漏損失和摩擦損失，并有助于提高柱塞副油膜承載能力。2012年，華中科技大學楊秀峰[41]對環(huán)形縫隙的流動特性和規(guī)律進行了仿真和試驗，從水液壓角度研究了環(huán)形縫隙對于元件設計的影響。2014年，何霞等[42]研究了不同織構邊緣凸起對柱塞副摩擦性能的影響。結果表明柱塞表面設計合理的微觀織構，有利于柱塞的的潤滑，能有效的降低摩擦。2016年，吳波等[43]對內燃機活塞設計了一種仿生條紋結構，研究表明此結構可以增大活塞的潤滑，減小摩擦。2016年，童寶宏等[44]研究設計了一種帶螺旋式潤滑油槽的柱塞，仿真研究了柱塞的接觸應力特性。仿真結果顯示，此結構不僅

結構。新型結構具有更小的泄漏損失，更好的減摩抗摩性能。2018年，童寶宏等[46][47]繼續(xù)研究了螺旋溝槽結構對柱塞-銅套副縫隙流動和均壓特性的影響得到了螺旋溝槽結構使柱塞-銅套摩擦副的油膜壓力分布更加均勻穩(wěn)定，不同螺旋溝槽結構中，單圈螺旋槽起點與柱塞端面的距離增加，均壓作用增強；與單圈螺旋溝槽相比多圈螺旋溝槽柱塞摩擦副中的油膜壓力更加均勻穩(wěn)定，螺旋溝槽結構減小了油液軸向流動的阻力，使縫隙內的油液分布更加均勻，柱塞-銅套副中壓差流大小隨著溝槽深度增加而增加，0.9mm后呈線性規(guī)律變化。螺旋溝槽結構如圖1.3所示。圖1.3螺旋溝槽結構1.3課題研究的主要目的和內容1.3.1課題研究的主要目的通過上面對軸向柱塞泵及柱塞副的研究現(xiàn)狀可以看出，柱塞泵中三大摩擦副一直是廣大科研人員研究的重點，對于柱塞副更是投入了巨大的精力，不僅是從理論上分析柱塞的運動狀況，而且對于柱塞的結構甚至是缸體的結構都進行了一些合理的設計，以期望柱塞副達到更好的表現(xiàn)。從國內外的研究中發(fā)現(xiàn)目前柱塞泵采用的活塞，有的有溝槽，有的沒有溝槽，而有溝槽的柱塞有環(huán)形和其他形狀的溝槽，有溝槽的柱塞其數目，位置，截面形狀亦有不同。由于溝槽的開設會影響柱塞副的油膜壓力分布，縫隙流動特性，從而影響柱塞的對中，軸向泄漏，對柱塞泵的整體性能有很大影響，因此研究柱塞表面溝槽具有重要的工程實踐意義。1.3.2課題研究的主要內容本課題的研究目標是研究不同溝槽參數對柱塞副油膜壓力和傾斜力矩的影響，并且分析柱塞和缸體之間的縫隙流動特性，并得到最優(yōu)參數，為研制低泄漏高效率軸向柱塞泵提供技術理論支撐。主要內容是首先運用三維建模軟件SolidWorks對斜盤式軸向柱塞泵進行三維建模。之后對柱塞進行運動學分析及受力分析，對柱塞-缸體

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于Pumplinx軸向柱塞泵配流盤減震槽參數的優(yōu)化分析[D]. 謝世聰.蘭州理工大學 2019
[2]基于信號消噪與能量算子解調的柱塞泵故障診斷研究[D]. 高強.溫州大學 2019
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