本文關鍵詞：雙向小慣量軸向柱塞泵設計及動力學特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：綠色節(jié)能是現(xiàn)代液壓的發(fā)展趨勢,而變轉速容積控制又是最高效節(jié)能的液壓系統(tǒng)控制方式。針對這種應用場合,本文提出了一種缸體固定不動、斜盤旋轉、配流軸同步配流的軸向柱塞泵結構,該泵可雙向旋轉,轉動慣量較小,配合伺服電機使用,可實現(xiàn)對系統(tǒng)的快速、精確控制。本文首先對國內外現(xiàn)有柱塞泵的結構進行分析,闡述了各種結構的優(yōu)缺點以及存在的問題,確定了斜盤旋轉、軸配流的結構方案,對其工作原理和結構特點進行了說明,針對前期原理驗證階段的需求,確定了該泵的預期性能指標和排量、柱塞直徑等主要結構參數(shù)。其次,根據(jù)主要結構參數(shù),對雙向小慣量軸向柱塞泵進行了運動學分析,得到了主要運動件的位移、速度、加速度等運動學方程,隨后對泵內的主要零件:柱塞滑靴、球鉸回程盤、配流軸、傳動軸-斜盤以及軸承和螺釘進行了受力分析和設計計算,確定了各零件的結構尺寸。針對配流軸部位容易出現(xiàn)“抱軸”現(xiàn)象,采用壓力場平衡結構,確定了配流軸上的溝槽和徑向通油孔的尺寸;為減小柱塞腔的壓力沖擊,降低噪音,對配流軸的預升壓、預泄壓三角槽進行了分析和計算。隨后,根據(jù)得出的各零件結構尺寸,繪制了該泵的二維圖紙,在Pro/Engineer軟件中繪制了該泵的三維模型,在ADAMS軟件中建立了該泵的動力學模型,在不同的壓力、轉速下對該泵進行仿真分析,得到了柱塞的速度曲線、傳動軸-斜盤受力曲線、輸入功率和扭矩曲線,仿真結果與理論計算結果相吻合,表明設計計算時對各零件運動和受力分析的正確性。最后,在ANSYS軟件中對傳動軸-斜盤、配流軸和前后泵體分別進行了模態(tài)分析,分析結果表明在設計轉速范圍內,各零件與泵激振源間、零件相互間都不會產(chǎn)生共振。目前應用于變轉速容積控制系統(tǒng)的定量泵,基本為國外公司的齒輪泵產(chǎn)品,國內尚無專用的定量泵產(chǎn)品。雙向小慣量軸向柱塞泵,僅斜盤和傳動軸轉動,轉動部件的慣量較小,與缸體轉動的柱塞泵相比,具有更好的調速響應能力,應用于變轉速控制系統(tǒng),可實現(xiàn)更好的節(jié)能效果。該泵填補了國內變轉速系統(tǒng)用泵的空白,為后期變轉速控制系統(tǒng)的研究提供了硬件基礎。第一批產(chǎn)品已由江蘇歐盛液壓科技有限公司制造完成,隨后將會對其進行試驗,測試其各項性能指標。
【關鍵詞】：軸向柱塞泵 旋轉斜盤 配流軸 動力學仿真 模態(tài)分析
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 符號說明10-12
• 第一章緒論12-24
• 1.1 柱塞泵概述12-20
• 1.1.1 徑向柱塞泵12-14
• 1.1.2 軸向柱塞泵14-18
• 1.1.3 旋轉斜盤式軸向柱塞泵18-20
• 1.2 雙向小慣量軸向柱塞泵簡介20-22
• 1.2.1 工作原理21
• 1.2.2 結構特點21-22
• 1.3 課題意義及主要內容22-24
• 1.3.1 課題意義22
• 1.3.2 課題主要內容22-24
• 第二章結構方案及性能指標24-32
• 2.1 結構方案24-27
• 2.1.1 前期方案存在的問題24-25
• 2.1.2 傳動軸-斜盤結構方案25-26
• 2.1.3 柱塞、滑靴、回程盤、球鉸結構方案26-27
• 2.1.4 后泵體結構方案27
• 2.2 性能指標27-28
• 2.3 主要參數(shù)28-29
• 2.4 本章小結29-32
• 第三章雙向小慣量軸向柱塞泵的結構設計32-69
• 3.1 運動學分析32-36
• 3.2 柱塞、滑靴設計36-47
• 3.2.1 吸入行程36-39
• 3.2.2 壓排行程39-42
• 3.2.3 柱塞核算42-44
• 3.2.4 滑靴核算44-47
• 3.3 球鉸、回程盤設計47-51
• 3.3.1 回程盤設計47-49
• 3.3.2 球鉸設計49-50
• 3.3.3 碟型彈簧設計50-51
• 3.4 配流軸設計51-61
• 3.4.1 配流軸壓力場平衡設計51-54
• 3.4.2 配流軸三角槽設計54-61
• 3.5 傳動軸-斜盤設計61-65
• 3.6 軸承65-66
• 3.7 螺釘66-68
• 3.8 本章小結68-69
• 第四章雙向小慣量軸向柱塞泵的動力學仿真69-77
• 4.1 虛擬樣機技術及ADAMS軟件簡介69-70
• 4.1.1 虛擬樣機技術69-70
• 4.1.2 ADAMS軟件簡介70
• 4.2 虛擬樣機建模70-73
• 4.2.1 創(chuàng)建約束71-72
• 4.2.2 驅動和載荷72-73
• 4.3 柱塞運動分析73
• 4.4 傳動軸-斜盤動力學分析73-76
• 4.5 本章小結76-77
• 第五章模態(tài)分析77-93
• 5.1 模態(tài)分析簡介77
• 5.2 雙向小慣量軸向柱塞泵的激振源分析77-78
• 5.2.1 傳動軸-斜盤的振動77
• 5.2.2 壓力沖擊和流量脈動產(chǎn)生的振動77-78
• 5.2.3 泵體、配流軸的振動78
• 5.3 傳動軸-斜盤的模態(tài)分析78-81
• 5.4 配流軸的模態(tài)分析81-84
• 5.5 泵體的模態(tài)分析84-90
• 5.5.1 前泵體的模態(tài)分析84-87
• 5.5.2 后泵體的模態(tài)分析87-90
• 5.6 本章小結90-93
• 第六章總結與展望93-95
• 6.1 全文總結93-94
• 6.2 工作展望94-95
• 參考文獻95-99
• 致謝99-101
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄101-102

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本文編號：383025