變量滾柱泵研究
本文關(guān)鍵詞：變量滾柱泵研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】：變量泵主要通過自身的變量控制機(jī)構(gòu)來改變泵的流量輸出，使動(dòng)力元件和負(fù)載之間達(dá)到功率的最佳匹配，從而起到節(jié)能減耗的目的。常規(guī)的變量泵有變量葉片泵、變量柱塞泵、變量齒輪泵、變量螺桿泵等。針對傳統(tǒng)變量泵的泵體結(jié)構(gòu)體積大、輸出排量變化小、功率密度低等缺點(diǎn)，本文提出了一種新的泵種——手動(dòng)式限壓變量滾柱泵。 手動(dòng)式限壓變量滾柱泵是以滾柱體取代傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件，采用軸配流方式進(jìn)行吸油腔和壓油腔的配流，變量機(jī)構(gòu)采用手動(dòng)式限壓變量控制機(jī)構(gòu)。該泵的交變?nèi)萸挥蓛刹糠纸M成，其一為滾柱與轉(zhuǎn)子半圓弧型腔之間的交變體積；其二為相鄰兩滾柱與轉(zhuǎn)子和定子之間的月牙形腔；同時(shí)由于采用滾柱的滾動(dòng)代替了傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與定子內(nèi)壁的滑動(dòng)，使得泵可以在很高的轉(zhuǎn)速下工作，從而大大提高該泵的輸出流量及功率密度。限壓式變量機(jī)構(gòu)可以使得該泵的壓力輸出限定在已設(shè)定的限定壓力以下，避免了液壓系統(tǒng)由于采用卸荷裝置從而使結(jié)構(gòu)變得簡單，而且泵的輸出截止壓力可以通過旋動(dòng)壓力調(diào)節(jié)旋鈕來手動(dòng)調(diào)節(jié)。 本課題主要做了兩個(gè)方面的研究：首先闡述了變量滾柱泵的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，建立了滾柱的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并運(yùn)用Matlab軟件對滾柱運(yùn)動(dòng)線速度、加速度、躍度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行了仿真，詳細(xì)研究了該泵的運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量與泵體本身結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的變化關(guān)系；然后求解了泵的密封容積變化公式，推導(dǎo)出泵的理論輸出流量、脈動(dòng)率等相關(guān)輸出特性參數(shù)并進(jìn)行了仿真；之后又對該泵的動(dòng)力學(xué)部分進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和理論分析，得出該泵滾柱在不同狀態(tài)下的受力表達(dá)式。 另一方面，，從結(jié)構(gòu)簡單和實(shí)用性方面，分析了手動(dòng)限壓式變量泵的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)闡述了手動(dòng)限壓式變量泵的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。然后針對該泵本身的結(jié)構(gòu)和輸出特性參數(shù)對該泵變量機(jī)構(gòu)的重要組成部分（如控制活塞、預(yù)緊調(diào)節(jié)彈簧等）進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并繪出該變量滾柱泵的q p特性曲線。然后建立變量滾柱泵控制結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)模型，在此基礎(chǔ)上利用Matlab/Simulink模塊分析該泵的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程，對影響其動(dòng)態(tài)響應(yīng)的諸因素進(jìn)行模擬計(jì)算分析，指出各個(gè)因素對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響結(jié)果。最后應(yīng)用Pro/E對該泵進(jìn)行了三維實(shí)體建模，并作出了該泵裝配圖的爆炸圖。 通過以上兩個(gè)方面相關(guān)理論的研究，對變量滾柱泵的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)具有實(shí)際的指導(dǎo)意義，為該泵樣機(jī)開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：變量滾柱泵 交變?nèi)萸?/strong> 功率密度 限壓式變量機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第1章 引言10-16
- 1.1 課題來源及意義10-11
- 1.2 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 滾柱式泵的國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 滾柱式泵的國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 主要研究內(nèi)容、技術(shù)路線及創(chuàng)新之處13-16
- 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
- 1.3.2 技術(shù)路線14-15
- 1.3.3 創(chuàng)新之處15-16
- 第2章 變量滾柱泵的結(jié)構(gòu)及原理簡介16-19
- 2.1 變量滾柱泵的結(jié)構(gòu)16-17
- 2.2 變量滾柱泵的工作原理17-18
- 2.3 變量滾柱泵的特點(diǎn)18
- 2.4 本章小結(jié)18-19
- 第3章 變量滾柱泵的輸出特性研究及仿真19-54
- 3.1 滾柱運(yùn)動(dòng)學(xué)分析19-32
- 3.1.1 滾柱運(yùn)動(dòng)方程19-20
- 3.1.2 滾柱運(yùn)動(dòng)參數(shù)及仿真20-28
- 3.1.3 滾柱與定子作用環(huán)內(nèi)壁壓力角計(jì)算及仿真28-32
- 3.2 變量泵的容積及脈動(dòng)率分析32-48
- 3.2.1 變量泵的容積分析計(jì)算32-39
- 3.2.2 變量泵的瞬時(shí)流量分析計(jì)算39-48
- 3.3 滾柱動(dòng)力學(xué)分析48-52
- 3.3.1 兩腔均為吸油狀態(tài)（兩腔均為壓油狀態(tài)）48-50
- 3.3.2 葉片腔為壓油柱塞腔為吸油狀態(tài)50-51
- 3.3.3 葉片腔為吸油柱塞腔為壓油狀態(tài)51-52
- 3.4 結(jié)論52-53
- 3.5 本章小結(jié)53-54
- 第4章 手動(dòng)限壓式變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)54-64
- 4.1 手動(dòng)式限壓變量控制結(jié)構(gòu)54-56
- 4.1.1 限壓式變量控制機(jī)構(gòu)工作原理54-55
- 4.1.2 變量機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)55-56
- 4.2 反饋活塞的設(shè)計(jì)56-57
- 4.2.1 結(jié)構(gòu)型式的選擇56
- 4.2.2 活塞主要參數(shù)的確定56-57
- 4.3 預(yù)緊彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算57-60
- 4.4 流量——壓力特性曲線60-63
- 4.5 結(jié)論63
- 4.6 本章小結(jié)63-64
- 第5章 變量機(jī)構(gòu)控制特性分析64-73
- 5.1 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程64-66
- 5.1.1 泵輸出理論流量方程64-65
- 5.1.2 定子作用環(huán)受力方程65
- 5.1.3 泵泄露流量方程65
- 5.1.4 控制活塞流量增量方程65-66
- 5.1.5 流量連續(xù)性方程66
- 5.2 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)66-67
- 5.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析67-68
- 5.4 動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真研究68-72
- 5.4.1 仿真模型建立68-69
- 5.4.2 響應(yīng)仿真69-72
- 5.5 結(jié)論72
- 5.6 本章小結(jié)72-73
- 第6章 總結(jié)與展望73-76
- 6.1 全文總結(jié)73-74
- 6.2 展望74-76
- 致謝76-77
- 參考文獻(xiàn)77-80
- 附錄80-81
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果81
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞：變量滾柱泵研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號：313016
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