本文關鍵詞：高轉速柱塞泵動態(tài)特性研究

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【摘要】：飛機液壓系統(tǒng)中一般使用高轉速航空柱塞泵來減小液壓系統(tǒng)的重量以提高其功重比。高轉速泵不同于一般工業(yè)泵,隨著泵轉速的提高,其動態(tài)特性發(fā)生了很大變化。泵的壓力脈動頻率及由于旋轉體偏心所帶來的振動頻率隨轉速提高,摩擦副之間的相對運動速度增大,泵的振動及吸排油特性都會產(chǎn)生很大變化。針對我國研制的航空柱塞泵存在壽命短、轉速低、壓力脈動大等問題,開展高轉速柱塞泵動態(tài)特性研究,提高泵在高轉速下的性能。研究內容如下：第一章,對高轉速柱塞泵特點及國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述,概括了國內外在柱塞泵方面的研究,提出了本論文的研究內容及意義。第二章,對斜盤帶橫向傾角的柱塞泵運動學及排油特性進行分析,得到泵的運動學方程；對泵的關鍵零部件進行了受力分析,對泵的殼體進行模態(tài)分析得到了殼體的固有頻率,分析了泵在工作過程中可能出現(xiàn)的振動情況。第三章,為了更好模擬泵的實際工作情況,利用Adams搭建了柱塞泵的動力學模型,用AMEsim搭建泵的液壓模型,然后通過接口,建立了泵的液固耦合模型；分析泵在不同轉速下的壓力脈動及斜盤動態(tài)特性；將泵軸、柱塞的ANSYS有限元模型替換動力學模型中的原有零部件,對泵進行剛柔混合動力學仿真,分析在額定工作條件下泵關鍵零部件的應力應變。第四章,為了研究離心渦輪對泵的吸排油特性的影響,用Fluent對高轉速柱塞泵的內部流場進行仿真分析,研究其壓力、流量輸出特性。第五章,為了對泵壓力脈動及斜盤傾角動態(tài)特性進行測試,搭建高轉速泵的測試實驗臺,對泵的壓力脈動、斜盤傾角的動態(tài)變化及泵殼體的振動進行測量,通過仿真與實驗的對比,確定了仿真模型的正確性。第六章,總結了論文主要研究工作和研究成果,對論文的進一步研究提出了改進意見。
【關鍵詞】：高轉速柱塞泵 動態(tài) 離心增壓 試驗
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V245.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1. 研究背景14-17
• 1.1.1. 高轉速柱塞泵的特點14-15
• 1.1.2. 高轉速柱塞泵的結構15-16
• 1.1.3. 高轉速柱塞泵發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.2. 軸向柱塞泵的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.1. 國外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.2. 國內研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3. 論文研究內容和意義21-23
• 1.3.1. 研究內容21-22
• 1.3.2. 論文研究意義22-23
• 第二章 柱塞泵動力學特性分析23-39
• 2.1. 柱塞泵運動學分析23-27
• 2.1.1. 斜盤帶橫向傾角的柱塞運動學原理24-25
• 2.1.2. 斜盤橫向傾角對油泵排油性能的影響25-27
• 2.2. 柱塞泵力學分析27-32
• 2.2.1. 斜盤受力分析28-29
• 2.2.2. 滑靴的受力分析29-31
• 2.2.3. 柱塞的受力分析31-32
• 2.3. 泵殼體振動特性分析32-37
• 2.3.1. 泵內部振動傳遞路徑分析32-34
• 2.3.2. 動力學有限元分析原理34
• 2.3.3. 仿真分析模型建模34-35
• 2.3.4. 柱塞泵殼體模態(tài)分析35-37
• 2.4. 本章小結37-39
• 第三章 高轉速柱塞泵聯(lián)合仿真分析39-64
• 3.1 泵動力學模型39-42
• 3.1.1. 商轉速柱塞泵幾何建模39-40
• 3.1.2. Solidworks與Adams接口40
• 3.1.3. Adams動力學模型40-41
• 3.1.4. Adams模型運動學驗證41-42
• 3.2. AMESim液壓模型42-49
• 3.2.1. 柱塞腔模型42-44
• 3.2.2. 配流盤模型44-48
• 3.2.3. 泵整體液壓模型48-49
• 3.3. 高轉速柱塞泵的聯(lián)合仿真49-56
• 3.3.1. 聯(lián)合仿真模型建立49-52
• 3.3.2. 聯(lián)合仿真結果分析52-56
• 3.4. 剛柔混合動力學分析56-62
• 3.4.1. 柔性體的基本理論56-57
• 3.4.2. 柱塞及泵軸柔性化處理57-59
• 3.4.3. 剛柔混合動力學建模59-60
• 3.4.4. 仿真結果分析60-62
• 3.5. 本章小結62-64
• 第四章 高轉速柱塞泵流場分析64-80
• 4.1. 柱塞泵流場仿真相關理論64-66
• 4.1.1. 基本守恒方程式64-65
• 4.1.2. 流體狀態(tài)方程65-66
• 4.2. 內部流場仿真模型66-71
• 4.2.1. 泵流體區(qū)三維建模67-68
• 4.2.2. 泵流體區(qū)網(wǎng)格劃分68
• 4.2.3. Fluent仿真設置68-71
• 4.3. 柱塞泵流場仿真分析71-79
• 4.3.1. 柱塞泵內部流場分析71-73
• 4.3.2. 泵吸油特性分析73-77
• 4.3.3. 泵的壓力流量脈動分析77-79
• 4.4. 本章小結79-80
• 第五章 高轉速柱塞泵試驗測試分析80-92
• 5.1. 高轉速軸向柱塞泵測試方案80-84
• 5.1.1. 測試系統(tǒng)原理設計80-81
• 5.1.2. 斜盤傾角測量機構設計81-82
• 5.1.3. 系統(tǒng)基本參數(shù)確定82-83
• 5.1.4. 系統(tǒng)關鍵元件的確定83-84
• 5.2. 測試試驗臺84-86
• 5.2.1. 信號采集及控制84-85
• 5.2.2. 加載試驗系統(tǒng)85
• 5.2.3. 泵振動測量85-86
• 5.2.4. 信號采集控制程序86
• 5.3. 高轉速泵的試驗測試分析86-90
• 5.3.1. 泵的壓力脈動測試86-87
• 5.3.2. 泵的斜盤傾角動態(tài)變化測試87-88
• 5.3.3. 泵的振動測試88-90
• 5.3.4. 實驗與仿真數(shù)據(jù)對比分析90
• 5.4. 本章小結90-92
• 第六章 總結與展望92-94
• 6.1. 研究總結92
• 6.2. 研究展望92-94
• 參考文獻94-99
• 作者簡介99

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