【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與人口不斷增長(zhǎng),能源短缺問題越來(lái)越嚴(yán)重,節(jié)能型產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎與重視。液壓傳動(dòng)與其他的傳動(dòng)方式相比,具有輸出力大、調(diào)速范圍廣、功率密度大、便于控制等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,尤其適合響應(yīng)快速且大功率的場(chǎng)合。在實(shí)際應(yīng)用中,通常采用定量泵+溢流閥作為整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,液壓系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)定壓力決定,在機(jī)器待機(jī)工況,大量液壓油經(jīng)溢流閥返回油箱,存在大量的能量損失。而恒壓泵能夠根據(jù)外部負(fù)載的大小調(diào)節(jié)泵的流量,從而使出口壓力保持恒定值,避免了液壓油從溢流閥大量溢出造成不必要的損失,順應(yīng)了當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)。因此,本文選擇電比例斜盤式恒壓柱塞泵作為研究對(duì)象,采用理論分析與聯(lián)合仿真結(jié)合的方法進(jìn)行了以下的研究分析:1.說(shuō)明本課題的研究背景與意義,介紹柱塞泵的基本概念,并對(duì)變量柱塞泵的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行闡述。最后,確定了研究的主要內(nèi)容與方法。2.根據(jù)柱塞泵基本的工作原理,分析并推導(dǎo)柱塞泵流量特性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、以及斜盤動(dòng)力學(xué)特性的理論公式,并且建立配流面積的數(shù)學(xué)模型,得出配流面積的理論表達(dá)式,為柱塞泵主體模型的建立提供理論基礎(chǔ);對(duì)于所研究的恒壓泵,分析其工作原理,并進(jìn)一步分析變量機(jī)構(gòu)中變量缸、主控壓力閥等的數(shù)學(xué)模型,為變量機(jī)構(gòu)模型的建立提供理論基礎(chǔ)。3.對(duì)所研究的恒壓泵進(jìn)行測(cè)繪,根據(jù)測(cè)繪的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在Pro/E中建立恒壓泵的三維模型,并根據(jù)恒壓泵實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)、變量原理與推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型在SimulationX中建立恒壓泵的一維液壓模型。通過SimulationX軟件中的CADImport模塊導(dǎo)入恒壓泵零件的三維模型,根據(jù)各零件的實(shí)際約束關(guān)系在SimulationX中添加相應(yīng)的約束模塊,建立恒壓泵多體動(dòng)力學(xué)模型。最后,一維液壓模型與多體動(dòng)力學(xué)模型通過SimulationX中的運(yùn)動(dòng)-力轉(zhuǎn)換模塊連接,液壓模型與動(dòng)力學(xué)模型之間實(shí)時(shí)交換傳遞柱塞腔壓力與柱塞運(yùn)動(dòng)、變量缸壓力與變量缸運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)機(jī)液耦合仿真。綜上所述,即可建立起恒壓泵的SimulationX機(jī)液耦合聯(lián)合仿真模型。4.根據(jù)建立的恒壓柱塞泵模型,首先仿真分析柱塞泵的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流量壓力特性以及流量壓力產(chǎn)生波動(dòng)的原因。然后仿真分析配流盤偏轉(zhuǎn)角、三角槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柱塞泵流量壓力特性的影響,得出配流盤偏轉(zhuǎn)角與三角槽結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)選擇。最后分析恒壓泵的動(dòng)靜態(tài)特性,并且研究變量系統(tǒng)參數(shù)對(duì)恒壓泵動(dòng)態(tài)特性的影響,為變量機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的選擇提供一定的依據(jù)。本文主要是利用SimulationX軟件對(duì)電比例斜盤式恒壓柱塞泵進(jìn)行機(jī)液耦合聯(lián)合仿真研究,分析了泵的壓力流量特性、變量控制特性以及不同參數(shù)對(duì)恒壓泵特性的影響,對(duì)恒壓柱塞泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化提供了理論支撐,并對(duì)恒壓泵的實(shí)際開發(fā)研制具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH137.51
【圖文】：

圖 1-5 PV 型變量柱塞泵Fig.1-5 PV Variable piston pump對(duì)變量柱塞泵也做了大量的研究：科威特大學(xué)的 Man柱塞泵的動(dòng)靜態(tài)特性，建立了泵的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并且供了新的控制方法[19]。Alessandro Roeeatello 等人對(duì)軸了詳細(xì)的介紹，在 AMESim 中對(duì)變量柱塞泵進(jìn)行液壓 軟件中對(duì)變量柱塞泵進(jìn)行動(dòng)力學(xué)部分的建模與仿真，然傳遞從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真[20]。美國(guó)學(xué)者 Manring 研究團(tuán)隊(duì)合起來(lái)研究，結(jié)果表明負(fù)載力與力矩對(duì)斜盤的變量過程數(shù)學(xué)模型仿真得出可以推動(dòng)斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最小驅(qū)動(dòng)力矩[2驅(qū)動(dòng)型這兩種變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析，從而得出了能的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則[22,23]。KIM 等人研究了斜盤對(duì)變量泵動(dòng)態(tài)閥控制器的設(shè)計(jì)并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型[25,26]。韓國(guó) S-H

圖 3-1 恒壓泵拆卸后的主要零部件Fig.3-1 Main parts of constant pressure pump after disassembly斜盤缸體柱塞 配流盤(a) 零件三維模型 (b) 整泵三維模型圖 3-2 恒壓泵三維模型

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文規(guī)律的分析是研究恒壓泵其他特性的基礎(chǔ)，設(shè)置電機(jī)直徑為 3 mm，分別以斜盤的傾角為 5°、10°、15°、速度以及加速度如圖 4-2 所示。

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本文編號(hào)：2761272