發(fā)布時間：2021-11-29 15:07

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的向前發(fā)展,液壓系統(tǒng)中關鍵的動力元件軸向柱塞泵向著小型化和高壓化的方向發(fā)展,在機器人和石油鉆井等行業(yè)對于微小型軸向柱塞泵的需求愈來愈多。而目前對于微小型柱塞泵的研究論文較少。本文對斜盤式微小型定量軸向柱塞泵進行了設計、理論分析、仿真優(yōu)化和試驗研究。首先,為了解決微小柱塞泵的徑向尺寸小的要求,綜合比較各類型柱塞泵結構后選擇了進口斜盤配流、出口閥配流作為微小柱塞泵的配流方式。然后對微小柱塞泵柱塞、滑靴的運動學和動力學進行了分析,并完成了柱塞和滑靴的初步設計。同時對柱塞的回程機構和主軸斜盤等關鍵零部件進行了設計和仿真分析。通過Solid Works對整泵模型完成三維建模,并進行了干涉檢查。其次,針對微小柱塞泵的兩大關鍵摩擦副-柱塞副和滑靴副進行理論分析和流場仿真。建立了柱塞副的泄漏模型,對各因素對柱塞副泄漏的影響做了分析。利用ANSYS對柱塞和缸體進行熱力學仿真,考慮微小柱塞泵的使用環(huán)境,得到了不同條件下柱塞副間隙的變化,并結合泄漏模型完成了柱塞副間隙的設計。對柱塞副油膜進行了流場仿真,得到柱塞副的泄漏流量,結果與理論一致。對滑靴底面流體流動特性進行了分析,求解了基于剩余壓緊力設... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同輸出功率下液壓系統(tǒng)和機電系統(tǒng)的對比

速度 0.01m/s)圖 1-2 不同輸出功率下液壓系統(tǒng)和機電系統(tǒng)的對比[4]當今比較活躍的前沿技術領域之一當屬機器人。而機器人目前主要有三動方式：電機驅動、氣壓驅動和液壓驅動。其中液壓驅動的優(yōu)勢在于其慣量構簡單、可靠度高、運行穩(wěn)定，因此成為行走機器人主要的驅動方法[5]。當液壓驅動的行走機器人及骨骼機器人，均采用主泵+分布多個執(zhí)行元件的方如美國 Boston Dynamics 的 Bigdog 機器人，液壓系統(tǒng)使用汽油發(fā)動機驅動變向柱塞泵，提供高壓油，使用 16 個電液伺服閥控制 16 個液壓執(zhí)行元件，以現(xiàn)機器人的動作[6-7]。美國 UC Berkeley的外骨骼機器人 BLEEX[8]、韓國采用馬達來驅動四足仿生機器人[9]、意大利的 HyQ 四足仿生機器人[10]同樣使用置來驅動。明尼蘇達大學的 William Durfee 設計的液壓踝腳矯形器如圖 1-3

率、降低配流閥碰撞速度和減小出口流量脈動的作用。另外，作者還對不同結構的閥芯：錐閥、平板閥進行分析，在穩(wěn)定、雷諾數(shù)大于 2500 的單相流流動情況下，進行了較多的試驗研究[32]。Tanaka 采用高速攝像的實驗方法，研究了離心泵配流閥的啟閉瞬態(tài)過程，發(fā)現(xiàn)閥芯的快速啟閉動作會造成氣穴和水柱分離，從而造成壓力和流量的脈動[33]。Oshima 等[34]研究了水壓錐閥的流量特性。其合作作者 Leino[35]后續(xù)研究了水壓座閥的流量特性，分析了其中的氣穴現(xiàn)象，并進行噪聲實驗。對于微小軸向柱塞泵，美國 Parks 公司、日本的 Takako 公司、法國的 Leduc 公司和瑞士 Bieri公司的均有較為成熟的產(chǎn)品，如圖 1-4 所示。(a) Parks CP 系列 (b) Takako TFH 系列

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]直線電機驅動柱塞泵配流閥靜動態(tài)分析及試驗研究[J]. 馬凱,聶松林,黃葉青.  機床與液壓. 2017(03)
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[5]軸向柱塞泵滑靴副熱流體潤滑特性的研究進展[J]. 湯何勝,李晶,訚耀保,胡云堂.  機床與液壓. 2016(09)
[6]彈性變形對軸向柱塞泵滑靴副功率損失的影響[J]. 湯何勝,訚耀保,李晶.  煤炭學報. 2016(04)
[7]寬幅排量工況下軸向柱塞泵容積損失及效率變化特征（英文）[J]. Bing XU,Min HU,Jun-hui ZHANG,Qi SU.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2016(03)
[8]軸向柱塞泵滑靴副熱平衡間隙及影響因素分析[J]. 湯何勝,李晶,訚耀保.  同濟大學學報(自然科學版). 2015(11)
[9]國外近40年來對軸向柱塞泵馬達研究的綜述[J]. 張海平.  液壓氣動與密封. 2015(10)
[10]Impact of Typical Steady-state Conditions and Transient Conditions on Flow Ripple and Its Test Accuracy for Axial Piston Pump[J]. XU Bing,HU Min,ZHANG Junhui.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(05)

博士論文
[1]高壓高速軸向柱塞泵滑靴性能研究[D]. 王亞軍.北京理工大學 2014
[2]基于海水潤滑的中高壓海水液壓泵研究[D]. 楊曙東.華中科技大學 2005

碩士論文
[1]雙排式斜軸定量軸向柱塞泵研究[D]. 楊堃.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]軸向柱塞泵滑靴底面結構對滑靴副性能的影響研究[D]. 郭宇航.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]航空柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性研究[D]. 張雪超.浙江大學 2016
[4]高速高壓軸向柱塞泵滑靴副油膜特性參數(shù)測試系統(tǒng)研究[D]. 孫營輝.浙江大學 2016
[5]軸向柱塞泵柱塞副全周期潤滑特性理論與試驗研究[D]. 高猛.北京理工大學 2015
[6]斜盤式軸向柱塞泵柱塞副與滑靴副動態(tài)潤滑特性研究[D]. 楊淼.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[7]配流閥碰撞效應對水壓柱塞泵容積效率與噪聲特性的影響[D]. 方無迪.華中科技大學 2014
[8]閥配流水液壓柱塞泵的研制及關鍵部件可靠性分析[D]. 溫建東.北京工業(yè)大學 2012
[9]深海海水柱塞往復泵的研制[D]. 胡國慶.浙江大學 2011
[10]深海水液壓泵的結構設計與試驗研究[D]. 任志剛.華中科技大學 2008



本文編號：3526725