【摘要】：液壓傳動技術(shù)在工程機械等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高,液壓傳動系統(tǒng)的效率問題日益突顯。眾所周知,變量泵是提高液壓傳動系統(tǒng)效率的最有效途徑。斜盤式軸向變量柱塞泵具有供油壓力高、易于實現(xiàn)變量等技術(shù)優(yōu)勢,成為絕大多數(shù)高壓泵控系統(tǒng)的首選動力元件。因此改善斜盤式軸向變量柱塞泵流量特性是進一步提高液壓系統(tǒng)效率必須解決的技術(shù)難題。 論文以傾斜柱塞式斜盤變量泵為研究對象,針對這種泵的流量脈動和變流量控制等特性,采用理論分析、數(shù)值仿真與試驗研究相結(jié)合的方法進行了系統(tǒng)的研究。針對傾斜柱塞式斜盤變量泵的結(jié)構(gòu)特點,著重研究了柱塞傾角對泵性能的影響。論文的主要研究內(nèi)容如下： 1.建立了傾斜柱塞式斜盤變量泵的理論模型。根據(jù)絕對坐標(biāo)系下的柱塞運動規(guī)律,采用集中參數(shù)法分別建立了柱塞泵理想液體和實際液體的瞬時流動特性模型。針對傾斜柱塞式斜盤變量泵的結(jié)構(gòu)特點,依據(jù)剛體動力學(xué)方法建立了柱塞-缸體摩擦副、滑靴-斜盤摩擦副的動力學(xué)方程。建立了變量機構(gòu)的位移-力反饋型控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。上述基于傾斜柱塞式斜盤變量泵結(jié)構(gòu)特點引入柱塞傾角作為變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,同樣適用于其它結(jié)構(gòu)形式的柱塞泵理論分析。 2.建立了傾斜柱塞式斜盤變量泵流量特性的研究平臺。依據(jù)上述理論模型,建立了基于協(xié)同交互技術(shù)和虛擬樣機技術(shù)的柱塞泵性能仿真平臺和試驗測試裝置,為柱塞泵流量特性的研究打下了基礎(chǔ)。仿真平臺利用模塊之間的數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)了對柱塞泵實際工作狀況的真實模擬。測試裝置通過傳感器實現(xiàn)對液壓泵壓力、流量、斜盤角位移等參量的直接測量,并能根據(jù)試驗測試原理求解出柱塞泵瞬時輸出流量、變量機構(gòu)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性等。協(xié)同仿真平臺的仿真結(jié)果可以通過試驗測試進行驗證,還能完成試驗裝置不易測試的參數(shù)分析。 3.傾斜柱塞式斜盤變量泵的流量脈動研究。采用Matlab對柱塞運動規(guī)律和柱塞泵理想液體模型的流量脈動進行數(shù)值求解。利用協(xié)同仿真平臺分析了柱塞泵實際模型的流量脈動變化規(guī)律及影響因素。提出一種測量柱塞泵輸出流量脈動的近似方法,并利用測試裝置完成對柱塞泵輸出管道內(nèi)壓力脈動和流量脈動的測量。 4.傾斜柱塞式斜盤變量泵的變量控制特性研究。利用虛擬樣機技術(shù)分析了柱塞泵動力元件的力學(xué)特性,討論了配合間隙和柱塞傾角對柱塞-缸體摩擦副受力的影響�；趨f(xié)同仿真平臺,研究了變量控制機構(gòu)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)控制特性及其影響因素。通過試驗測試裝置得到了變量控制機構(gòu)在不同工況下的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)控制特性。研究結(jié)果表明,變量控制機構(gòu)的位移-力反饋組件復(fù)位彈簧是影響變量機構(gòu)穩(wěn)態(tài)比例特性的重要因素,基于三通閥控制差動缸的變量機構(gòu)在動態(tài)特性方面存在明顯的非對稱性。 上述研究內(nèi)容是開發(fā)高壓大流量軸向變量柱塞泵必須解決的關(guān)鍵問題。研究結(jié)論有助于更深入地理解流量脈動的形成機理以及變量機構(gòu)的控制原理,能為優(yōu)化軸向變量柱塞泵流量特性提供理論依據(jù)和設(shè)計參考。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH137.51

【參考文獻】

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1 孟亞東;李長春;張金英;劉曉東;;閥控非對稱缸液壓系統(tǒng)建模研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2009年01期

2 郭衛(wèi)東，王占林;斜盤式軸向柱塞泵實際流量的分析研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;1996年02期

3 汪首坤,王軍政,張宇河;基于小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對稱閥控非對稱缸復(fù)合控制方法[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2005年01期

4 李書澤;軸向柱塞泵斜盤力矩分析[J];柴油機設(shè)計與制造;2001年01期

5 徐繩武;Q**CY14-1B_K系列軸向泵的研制[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2004年05期

6 葉敏,那成烈;軸向柱塞泵配流盤結(jié)構(gòu)對泵流量動脈特性的影響[J];工程機械;1988年11期

7 那成烈;從A4V看現(xiàn)代軸向柱塞泵抗噪聲型配流盤的發(fā)展趨勢[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1988年03期

8 那成烈;三角槽節(jié)流口面積的計算[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1993年02期

9 那成烈,尹文波,那焱青;可壓縮流體工作介質(zhì)情況下軸向柱塞泵配流盤設(shè)計[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2002年04期

10 那焱青,尹文波,那成烈;軸向柱塞泵瞬時流量的理論分析[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報;2004年01期

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1 范政武;權(quán)龍;;位移—力反饋原理斜軸式變量柱塞泵特性研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 鄧海順;許賢良;王傳禮;;球面配流副的泄漏分析與研究[A];第四屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

3 郭洪波;李洪人;;非對稱缸電液伺服系統(tǒng)的反饋線性化方法[A];2002年黑龍江省機械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年

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1 鄧斌;水壓軸向柱塞泵的特性研究與分析[D];西南交通大學(xué);2004年

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1 李書澤;軸向柱塞泵配流盤對缸體的液壓作用力矩穩(wěn)定性仿真研究[D];甘肅工業(yè)大學(xué);2001年

2 尹文波;可壓縮流體工作介質(zhì)軸向柱塞泵配流及瞬時流量仿真研究[D];蘭州理工大學(xué);2003年

3 楊智煒;軸向柱塞泵虛擬樣機仿真技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2006年

4 范卓立;基于虛擬樣機技術(shù)的軸向柱塞泵運動及動力特性仿真分析[D];燕山大學(xué);2007年

5 陳元建;位移—彈簧—力反饋泵/馬達在二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2008年

6 范政武;位移—彈簧—力反饋流量控制元件的設(shè)計和參數(shù)研究[D];太原理工大學(xué);2008年

7 李靜;基于CFD的軸向柱塞泵配流特性研究[D];浙江大學(xué);2008年

本文編號：2767271