軸向柱塞泵是液壓系統(tǒng)中最核心的基礎(chǔ)元件之一,是液壓系統(tǒng)的心臟。軸向柱塞泵能否正常安全的運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)液壓系統(tǒng)甚至整個(gè)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。因此,分析軸向柱塞泵的流固耦合機(jī)理對(duì)其特征信號(hào)提取方法的研究至關(guān)重要。軸向柱塞泵的故障不僅影響到其本身的工作,甚至影響到液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,且軸向柱塞泵的故障主要來源于柱塞泵在各個(gè)工況條件下的振動(dòng)。提取軸向柱塞泵工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)特征信號(hào)為柱塞泵早期故障診斷打下了基礎(chǔ)。本文以軸向柱塞泵為研究對(duì)象,針對(duì)柱塞泵中故障振動(dòng)信號(hào)非線性、非平穩(wěn)的特征,對(duì)軸向柱塞泵柱塞進(jìn)行流場(chǎng)分析,做出柱塞流場(chǎng)分布圖,運(yùn)用最小支持向量機(jī)、小波閾值振動(dòng)分解等進(jìn)行軸向柱塞泵故障特征提取,為故障模式的識(shí)別打下基礎(chǔ)。（1）本文主要對(duì)軸向柱塞泵柱塞部位進(jìn)行流場(chǎng)分析,當(dāng)軸向柱塞泵在高速、高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),柱塞泵內(nèi)部產(chǎn)生流固耦合現(xiàn)象。尤其是柱塞部位,柱塞在柱塞泵中承受高壓油液的沖擊,因此會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的流固耦合現(xiàn)象。本文以軸向柱塞泵柱塞為研究對(duì)象,以流體動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ),綜合考慮以流體和固體互為邊界的軸向柱塞泵柱塞的流場(chǎng),利用Fluent軟件建立柱塞工作過程中動(dòng)態(tài)流場(chǎng)分布圖。（2）特征信號(hào)提取:研... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

液壓系統(tǒng)的現(xiàn)代化應(yīng)用Fig.1.1Modernapplicationofhydraulicsystem

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章軸向柱塞泵流固耦合機(jī)理8第二章軸向柱塞泵流固耦合機(jī)理流固耦合是一種自然界中存在特殊現(xiàn)象，表面的意思就是指流體與固體之間的相互作用產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。流固耦合存在的范圍十分廣泛，其種類也特別多。人類將流固耦合廣泛應(yīng)用在排水工程、農(nóng)業(yè)工程、航天工程、汽車工程、能源工程等各個(gè)部門中，使其能量相互轉(zhuǎn)化。軸向柱塞泵在工作過程中的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)信息由軸向柱塞泵的內(nèi)部振動(dòng)信息直接反映。工作過程中的軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲能體現(xiàn)出軸向柱塞泵大多數(shù)的物理特性和工作狀態(tài)。軸向柱塞泵是一種流固耦合機(jī)械。泵在高壓大流量下工作時(shí)，尤其是在工作柱塞中，必須存在流體-固體相互作用現(xiàn)象。因此軸向柱塞泵的振動(dòng)特性不僅是由泵本身的機(jī)械操作引起的，而且還應(yīng)該有流固耦合的原因[52-54]。因此，建立了實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，研究軸向柱塞泵的振動(dòng)特性，特別是由流固耦合振動(dòng)特性引起的。2.1軸向柱塞泵流體振動(dòng)研究將軸向柱塞泵內(nèi)部振動(dòng)按照機(jī)械振動(dòng)的起源來進(jìn)行分類，大致可以分為兩種振動(dòng)：機(jī)械振動(dòng)和流體振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)和流體振動(dòng)有著不同的振動(dòng)機(jī)理，本章主要對(duì)軸向柱塞泵柱塞的流體振動(dòng)進(jìn)行分析，了解軸向柱塞泵的流固耦合機(jī)理。軸向柱塞泵的振動(dòng)分類如圖2.1。圖2.1軸向柱塞泵振動(dòng)分類Fig.2.1Vibrationclassificationofaxialpistonpump

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章軸向柱塞泵流固耦合機(jī)理92.1.1軸向柱塞泵機(jī)械原理對(duì)軸向柱塞泵的工作原理進(jìn)行研究，找出其運(yùn)轉(zhuǎn)形式，通過其運(yùn)轉(zhuǎn)過程找到相應(yīng)的研究位置和關(guān)鍵故障產(chǎn)生的機(jī)理。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，缸體被軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)斜盤傾斜表面的作用，柱塞會(huì)在缸體中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。軸向柱塞泵工作時(shí)，斜盤相對(duì)于配油盤是靜止的，同理，配油盤相對(duì)于斜盤也是靜止的。原動(dòng)機(jī)部分是傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力來源，傳動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)缸體開始運(yùn)行，缸體與柱塞一同旋轉(zhuǎn)，柱塞頭一直與斜盤保持著接觸，斜盤與滾筒接觸且有一定的角度，斜向盤不轉(zhuǎn)，柱塞在缸體內(nèi)部的來回運(yùn)動(dòng)，從而形成對(duì)應(yīng)的壓力，來配合配油盤進(jìn)行壓油和吸油，完成液壓油的輸入和輸出環(huán)節(jié)，圖2.2為軸向柱塞泵原理圖。圖2.2柱塞泵原理圖Fig.2.2Schematicdiagramofplungerpump1—傳動(dòng)軸，2—配油盤，3—油缸，4—柱塞，5—斜盤，6—滑靴，7—壓盤軸向柱塞泵是一種高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。它最大的特點(diǎn)是一種流固二相耦合的機(jī)械裝置。柱塞泵在高速高壓運(yùn)行時(shí)，設(shè)備內(nèi)部必然會(huì)發(fā)生流固耦合現(xiàn)象。特別是在柱塞泵的柱塞部分，由于受到高壓油的作用，更容易出現(xiàn)流固耦合現(xiàn)象，從而會(huì)引起除泵本身特性以外的一些振動(dòng)特性。綜上所述，引起柱塞泵振動(dòng)有三種可能的原因：機(jī)械振動(dòng)、流體振動(dòng)和流固耦合振動(dòng)。因此，有必要對(duì)柱塞流固耦合現(xiàn)象引起的振動(dòng)特性進(jìn)行研究。

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本文編號(hào)：3438031