定量徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)與研究
本文關(guān)鍵詞:定量徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:徑向柱塞泵具有工藝性能好、壓力高、抗沖擊能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)的徑向柱塞泵工作過程中存在不平衡徑向力,同時(shí)其柱塞為點(diǎn)接觸,磨損嚴(yán)重,不適宜高速工作。 本論文針對(duì)傳統(tǒng)徑向柱塞泵的徑向力不平衡問題,對(duì)徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)提出新的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行研究分析。借助MATLAB軟件對(duì)柱塞泵的定子內(nèi)表面進(jìn)行參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì),將其加工成五次函數(shù)方程曲線以實(shí)現(xiàn)泵工作中柱塞密封腔的容積變化;配流軸改采用配流盤設(shè)計(jì),分別有兩個(gè)吸、排油槽和四個(gè)隔離區(qū),吸油槽與吸油槽中間布置排油槽并通過所開有的吸油線聯(lián)通,排油槽與排油槽中間布置吸油槽并通過所開有的排油線聯(lián)通,泵的吸油口和壓油口分別設(shè)計(jì)在配流盤的吸油槽和壓油槽上;在柱塞底端安裝標(biāo)準(zhǔn)件深溝球滾動(dòng)軸承可以避免柱塞的磨損。為防止轉(zhuǎn)子中的柱塞在離心力(或低壓油)的作用下脫離定子的外曲面,在定子上設(shè)計(jì)凹槽,利用定子上的凹槽與置于凹槽中的柱塞底端的滾輪使定子與柱塞保持接觸。以上每個(gè)部分的設(shè)計(jì)組成了定量徑向柱塞泵的核心部分,其核心部分的最終作用是為了消除徑向柱塞泵的不平衡徑向力,實(shí)現(xiàn)定子所受徑向力的完全平衡。 本論文借助ABAQUS有限元軟件對(duì)徑向柱塞泵的主要受力部件—柱塞進(jìn)行了應(yīng)力分析,柱塞承受的最大應(yīng)力滿足材料的強(qiáng)度要求,柱塞可以正常工作,也就間接的證明了徑向柱塞泵的剛度和強(qiáng)度是安全的。 本論文為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的徑向柱塞泵在實(shí)際工作過程中單個(gè)柱塞的運(yùn)動(dòng)情況是否和理論研究有所差別,,將模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,得出當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為ω=1440r/min時(shí)的單個(gè)柱塞沿轉(zhuǎn)子缸孔壁的位移、速度和加速度曲線,符合理論設(shè)計(jì)的定子曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,且再次驗(yàn)證了理論設(shè)計(jì)的定子曲線具有良好的力學(xué)特性。
【關(guān)鍵詞】:徑向柱塞泵 徑向力 定子曲線 力學(xué)特性 仿真分析
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH322
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-18
- 1.1 液壓傳動(dòng)概述9-10
- 1.2 液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展概況10-11
- 1.3 液壓泵概述11-12
- 1.4 柱塞泵及其應(yīng)用12-13
- 1.5 徑向柱塞泵13-14
- 1.5.1 閥配油式徑向柱塞泵13-14
- 1.5.2 軸配油式徑向柱塞泵14
- 1.6 徑向柱塞泵發(fā)展現(xiàn)狀14-16
- 1.7 課題來(lái)源16
- 1.8 選題目的16-17
- 1.9 課題的研究?jī)?nèi)容和方法17-18
- 第2章 定量徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析18-24
- 2.1 定量徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-21
- 2.2 定量徑向柱塞泵的工作原理21-22
- 2.3 定量徑向柱塞泵的主要參數(shù)計(jì)算22-23
- 2.3.1 工作原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖22
- 2.3.2 定量徑向柱塞泵的流量計(jì)算22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第3章 定子曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)及分析24-37
- 3.1 基于 MATLAB 的橢圓定子曲線運(yùn)動(dòng)特性分析25-27
- 3.1.1 MATLAB 軟件簡(jiǎn)介25
- 3.1.2 橢圓定子曲線的運(yùn)動(dòng)特性方程25-26
- 3.1.3 基于 MATLAB 的曲線特性分析26-27
- 3.2 定子曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)27-31
- 3.2.1 徑向柱塞泵對(duì)定子曲線的要求27-28
- 3.2.2 定子曲線所應(yīng)具備的一些特性28-29
- 3.2.3 定子曲線的優(yōu)化設(shè)計(jì)29-31
- 3.3 優(yōu)化后定子曲線的壓力角計(jì)算31-32
- 3.4 基于優(yōu)化后定子曲線的流體運(yùn)動(dòng)分析32-35
- 3.4.1 定量徑向柱塞泵的瞬時(shí)流量32-33
- 3.4.2 定量徑向柱塞泵的瞬時(shí)流量計(jì)算33-34
- 3.4.3 定量徑向柱塞泵的流量脈動(dòng)計(jì)算34
- 3.4.4 基于伯努力方程的流體動(dòng)力學(xué)分析34-35
- 3.5 本章小結(jié)35-37
- 第4章 基于 ABAQUS 的柱塞受力分析37-46
- 4.1 定量徑向柱塞泵的柱塞受力分析37-41
- 4.1.1 柱塞所受作用力分析37-39
- 4.1.2 定子對(duì)滾子的正壓力 N 及相關(guān)力的計(jì)算與分析39-41
- 4.2 基于 ABAQUS 的受力分析41-45
- 4.2.1 ABAQUS 軟件簡(jiǎn)介41-42
- 4.2.2 ABAQUS 分析過程中量綱的確定42
- 4.2.3 有限元模型的建立42-43
- 4.2.4 柱塞材料特性的確定43
- 4.2.5 網(wǎng)格劃分說(shuō)明43
- 4.2.6 施加載荷與邊界條件43-44
- 4.2.7 有限元的分析結(jié)果44-45
- 4.3 本章小結(jié)45-46
- 第5章 基于 ADAMS 的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真46-51
- 5.1 ADAMS 虛擬樣機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介46-47
- 5.2 ADAMS 中徑向柱塞泵虛擬樣機(jī)的建立47-48
- 5.2.1 徑向柱塞泵三維模型的建立47
- 5.2.2 構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)副的創(chuàng)建47
- 5.2.3 創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)47-48
- 5.2.4 計(jì)算求解與結(jié)果后處理48
- 5.3 ADAMS 仿真結(jié)果分析48-50
- 5.4 本章小結(jié)50-51
- 總結(jié)與展望51-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 致謝56
【參考文獻(xiàn)】
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