本文關(guān)鍵詞：A4VG軸向柱塞泵工作特性及內(nèi)部流場(chǎng)研究

  更多相關(guān)文章： 軸向柱塞泵 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) 空化侵蝕 球面配流 阻尼槽

【摘要】：軸向柱塞泵作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件被廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械等諸多領(lǐng)域。以A4VG系列軸向柱塞泵為研究對(duì)象,在分析其液壓原理的基礎(chǔ)上,對(duì)軸向柱塞泵不同配流副結(jié)構(gòu)的工作特性、斜盤-滑靴副局部磨損以及柱塞泵空化現(xiàn)象的產(chǎn)生及其抑制措施等方面展開研究,目的在于改良柱塞泵的壓力流量特性,減少空化侵蝕現(xiàn)象,以應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況的性能要求。針對(duì)軸向柱塞泵球面配流與傳統(tǒng)平面配流兩種不同結(jié)構(gòu)的配流方式,首先運(yùn)用曲面造型技術(shù)建立了柱塞泵整體流域幾何模型。在此基礎(chǔ)上,采用動(dòng)網(wǎng)格模擬缸體柱塞腔的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)(CFD)對(duì)柱塞泵整體流域進(jìn)行分析,分析了球面配流與平面配流對(duì)柱塞泵壓力流量脈動(dòng)、配流副受力情況以及空化現(xiàn)象等方面的影響,并對(duì)流量脈動(dòng)仿真結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,證明了仿真模型的可行性。分析結(jié)果表明:在配流過程中球面配流更加穩(wěn)定,其受力情況以及壓力、流量脈動(dòng)率均優(yōu)于平面配流,而在柱塞泵空化程度的影響方面二者差異很小。其次,通過建立斜盤-滑靴副之間油膜厚度變化的數(shù)學(xué)模型,對(duì)滑靴局部磨損的機(jī)理進(jìn)行了研究,分析了油膜厚度與柱塞腔壓力之間的變化規(guī)律。分析結(jié)果得出,滑靴的局部磨損主要發(fā)生在排油階段,并且局部磨損產(chǎn)生的斜度會(huì)加大滑靴的傾斜程度進(jìn)而使局部磨損進(jìn)一步加快,滑靴的油液泄漏也隨之增加,導(dǎo)致軸向柱塞泵的容積效率降低,因此,防止滑靴發(fā)生局部磨損非常重要。最后,為了進(jìn)一步研究配流盤阻尼槽對(duì)空化射流的影響,利用理論分析與仿真驗(yàn)證相結(jié)合的方法,模擬空化氣泡由生長(zhǎng)到潰滅的動(dòng)態(tài)過程,對(duì)常見的U型槽與V型槽對(duì)空化現(xiàn)象的影響進(jìn)行了分析。分析結(jié)果得出,在保證通流面積不變的情況下,通過增加V型阻尼槽數(shù)量,或者增加U型阻尼槽橫截面的縱橫比,都能夠在一定程度上抑制空化現(xiàn)象的發(fā)生。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種集成了U型槽與V型槽優(yōu)點(diǎn)的矩形截面ρ型槽,分析結(jié)果表明,該新型阻尼槽可以較大程度降低配流盤的空化侵蝕,提高軸向柱塞泵的容積效率和使用壽命。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞泵 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) 空化侵蝕 球面配流 阻尼槽
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 柱塞泵工作特性研究12-13
• 1.2.2 柱塞泵空化現(xiàn)象研究13-15
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及方法15-17
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 流體動(dòng)力學(xué)分析方法16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-19
• 第2章 A4VG柱塞泵工作原理分析19-29
• 2.1 開/閉式液壓系統(tǒng)原理19-21
• 2.1.1 閉式系統(tǒng)工作原理19-21
• 2.1.2 開式泵與閉式泵的區(qū)別21
• 2.2 A4VG柱塞泵工作原理21-24
• 2.2.1 壓力切斷閥工作原理22-23
• 2.2.2 高壓溢流閥工作原理23-24
• 2.3 柱塞泵排量控制方式24-25
• 2.4 A4VG柱塞泵液壓回路原理分析25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 球面配流對(duì)軸向柱塞泵性能影響的研究29-43
• 3.1 模型預(yù)處理29-32
• 3.1.1 計(jì)算域建模29-31
• 3.1.2 計(jì)算域網(wǎng)格劃分31-32
• 3.2 邊界條件設(shè)置32-33
• 3.3 整體流域計(jì)算結(jié)果分析33-39
• 3.3.1 配流副受力分析33-35
• 3.3.2 柱塞泵壓力流量分析35-38
• 3.3.3 柱塞泵空化現(xiàn)象分析38-39
• 3.4 柱塞泵流量脈動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證39-42
• 3.4.1 試驗(yàn)臺(tái)工作原理39-41
• 3.4.2 試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)原理41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 斜盤滑靴副油膜特性研究43-51
• 4.1 仿真模型建立43-46
• 4.1.1 滑靴運(yùn)動(dòng)分析43-45
• 4.1.2 滑靴受力分析45-46
• 4.2 滑靴油膜動(dòng)態(tài)特性分析46-50
• 4.2.1 滑靴柱塞副油膜間隙變化46-48
• 4.2.2 滑靴局部磨損48-49
• 4.2.3 滑靴油膜泄漏分析49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 柱塞泵空化現(xiàn)象的抑制方法研究51-67
• 5.1 空化原理51-53
• 5.1.1 空化現(xiàn)象發(fā)生的原因52-53
• 5.1.2 空化現(xiàn)象的影響53
• 5.2 柱塞泵空化現(xiàn)象理論分析53-57
• 5.2.1 計(jì)算域空化現(xiàn)象影響因素分析54-55
• 5.2.2 空化數(shù)學(xué)模型55-57
• 5.3 計(jì)算模型預(yù)處理57-60
• 5.3.1 整體流域網(wǎng)格劃分與分析57-59
• 5.3.2 局部模型網(wǎng)格劃分59-60
• 5.4 不同形狀阻尼槽空化現(xiàn)象對(duì)比分析60-63
• 5.4.1 U、V型槽空化現(xiàn)象對(duì)比分析60-61
• 5.4.2 新型阻尼槽參數(shù)建模61-62
• 5.4.3 仿真結(jié)果和分析62-63
• 5.5 阻尼槽參數(shù)優(yōu)化與分析63-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 論文總結(jié)67
• 6.2 工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作74-75
• 致謝75

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