本文關鍵詞：BY004-1型軸向柱塞泵缸體變形分析及結構優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對BY004-1型軸向柱塞泵缸體出現(xiàn)的柱塞卡死、柱塞孔磨損、配流副泄漏以及缸體體積較大等問題,采用有限元方法,結合相關理論,通過對缸體的模擬分析、應力應變計算、結構優(yōu)化等系列分析研究,探討了BY004-1型柱塞泵缸體的變形對柱塞運動、柱塞孔磨損和配流副泄漏的影響,運用ANSYS-Workbench的優(yōu)化模塊對缸體進行結構優(yōu)化,提出了其小型化,輕量化的最優(yōu)解。 在深入分析和掌握斜盤式軸向柱塞泵工作原理的基礎上,針對BY004-1型缸體出現(xiàn)的柱塞卡死、柱塞孔磨損、配流副泄漏問題,從缸體-柱塞摩擦副摩擦磨損特征分析入手,利用ANSYS-Workbench分析軟件建立有限元模型,分析摩擦副的動態(tài)受力狀況。研究了缸體在輕載、正常、重載情況下變形對柱塞卡死及柱塞孔磨損的影響,并結合已有的平行縫隙間泄漏量計算公式推導出由缸體端面變形導致配流副之間的間隙變?yōu)樾ㄐ慰p隙時的泄漏量計算公式,這對準確評估柱塞泵容積效率是十分必要的。 在綜合分析缸體-柱塞摩擦副應力應變、磨損、卡死、泄露、效率的基礎上,又對BY004-1型柱塞泵缸體進行了輕量化、小型化的結構優(yōu)化設計,應用ANSYS-Workbench有限元分析工具及其優(yōu)化模塊,對柱塞孔壁厚、柱塞孔圓心分度圓半徑與體積、應力、應變等關系進行探討,通過響應曲面的形式來觀察設計變量的變化對性能參數(shù)的影響情況,并提出了缸體輕量化、小型化的最優(yōu)解。與原結構相比,在同等工作條件下,本設計可使體積減16.16%,顯著提高了材料的利用率,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,為此類部件結構優(yōu)化提供了一種高效、可行的方法。
【關鍵詞】：柱塞泵 ANSYS-Workbench 柱塞卡死 泄漏 結構優(yōu)化 響應曲面
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH322
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致謝7-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 軸向柱塞泵的發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.1.1 液壓技術的概述13-14
• 1.1.2 液壓泵的發(fā)展狀況14-15
• 1.1.3 軸向柱塞泵15-16
• 1.1.4 斜盤式軸向柱塞泵三大摩擦副的國內(nèi)外研究狀況16-19
• 1.2 優(yōu)化設計Design Explorer簡介19-21
• 1.2.1 ANSYS-Workbench軟件的介紹19
• 1.2.2 Design Explorer模塊簡介19-20
• 1.2.3 Design Explorer的特點20
• 1.2.4 ANSYS-Workbench優(yōu)化設計Design Explorer的步驟20-21
• 1.3 本文研究的主要目的、意義和主要內(nèi)容21-22
• 1.4 本章小結22-23
• 第二章 BY004-1型缸體變形有限元基本理論23-31
• 2.1 斜盤式軸向柱塞泵的結構23
• 2.2 斜盤式軸向柱塞泵工作原理23-24
• 2.3 缸體受力分析24-28
• 2.4 有限元法FEA與計算機輔助工程CAE28-30
• 2.4.1 有限元分析的過程28-29
• 2.4.2 計算機輔助工程(CAE)介紹29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第三章 缸體變形對柱塞運動及柱塞孔磨損的影響31-42
• 3.1 BY004-1缸體有限元分析31-36
• 3.1.1 缸體建模及導入31
• 3.1.2 材料屬性的添加和網(wǎng)格劃分31
• 3.1.3 邊界條件施加31-36
• 3.2 有限元結果分析36-41
• 3.2.1 缸體變形對柱塞副失效影響36-38
• 3.2.2 柱塞孔磨損情況的研究38-41
• 3.3 本章小結41-42
• 第四章 BY004-1型缸體配流副泄漏量42-51
• 4.1 BY004-1缸體配流副楔形縫隙泄漏量計算公式的推導42-46
• 4.1.1 平行縫隙泄漏量的推導42-45
• 4.1.2 楔形縫隙泄漏量的推導45-46
• 4.2 BY004-1缸體變形對配流副泄漏量的影響46-50
• 4.2.1 BY004-1缸體配流副泄漏量46-48
• 4.2.2 BY004-1缸體配流副泄漏量對容積效率的影響48-50
• 4.3 本章小結50-51
• 第五章 BY004-1型缸體結構優(yōu)化51-64
• 5.1 優(yōu)化設計的原理51
• 5.2 BY004-1缸體結構優(yōu)化的步驟51-58
• 5.2.1 定義參數(shù)51-54
• 5.2.2 觀察優(yōu)化參數(shù)54-58
• 5.3 響應曲面58-61
• 5.4 結果分析61-63
• 5.5 本章小結63-64
• 第六章 總結與展望64-66
• 6.1 總結64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭先勇;陸中良;李受人;王雪萍;;ANSYS Workbench的液壓油缸多目標優(yōu)化設計[J];湖北工業(yè)大學學報;2011年04期

2 曾祥榮;馬六成;;軸向柱塞泵摩擦副綜合設計法的應用和試驗研究[J];機床與液壓;1984年01期

3 趙大慶;;軸向柱塞泵配流狀況的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機床與液壓;1990年05期

4 徐兵;李春光;張軍輝;張斌;;基于虛擬樣機的軸向柱塞泵柱塞有限元分析[J];機床與液壓;2010年11期

5 王國志;李玉輝;吳文海;邱靜;;變形對軸向柱塞泵柱塞副泄漏量的影響研究[J];機床與液壓;2011年17期

6 田彥,劉雅梅,岳曉峰;軸向柱塞泵柱塞設計的難點分析[J];吉林工學院學報(自然科學版);1998年03期

7 余祖耀,張鐵華,李壯云;柱塞泵中柱塞與缸孔環(huán)形縫隙的泄漏流量計算[J];機械工程師;2000年08期

8 王益群,張偉;流體傳動及控制技術的評述[J];機械工程學報;2003年10期

9 史維祥;;流體傳動及控制的現(xiàn)狀及新發(fā)展[J];流體傳動與控制;2003年01期

10 胡冬梅;;高壓柱塞泵液缸體開裂分析[J];煤礦機械;2011年11期

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本文編號：378545