【摘要】：伴隨著建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的發(fā)展理念日漸深入人心,對生態(tài)環(huán)境具有嚴(yán)重威脅的油壓傳動系統(tǒng)已然背離當(dāng)下綠色發(fā)展的主題,而潔凈無污染的水液壓系統(tǒng)則順應(yīng)時代潮流備受矚目。水液壓泵作為水液壓系統(tǒng)的心臟,為整個系統(tǒng)輸出動力,其性能的優(yōu)劣關(guān)乎著整個水液壓系統(tǒng)。就目前已有的水液壓泵來看,仍然遭受泄漏量大,使用壽命短等問題困擾;水介質(zhì)粘性低、潤滑性差、腐蝕性強(qiáng)等問題依然是水液壓泵亟待解決的關(guān)鍵性難題。本文提出了一種新型的具有良好受力性能的溝槽式葉片泵,希望可以通過新結(jié)構(gòu)來降低關(guān)鍵部件制造材料的強(qiáng)度要求,擴(kuò)大選材范圍,為水泵使用自身強(qiáng)度不高,但摩擦性能、耐腐蝕性能、抗汽化性能優(yōu)越的新型材料提供了可能,為解決水液壓泵的關(guān)鍵性難題提出了新的解決辦法。此外,該泵還具有理論流量脈動脈動率為零的特點,使其可以作為強(qiáng)腐蝕性液體的計量泵應(yīng)用在化工、制藥等領(lǐng)域。這對該泵在今后的研究發(fā)展中帶來極大的競爭優(yōu)勢。本文針對溝槽式葉片泵進(jìn)行了結(jié)構(gòu)特點和工作原理的剖析闡述,解釋其具有良好受力性能和理論流量脈動率為零的原因;對其缸體和分配板之間的關(guān)鍵摩擦副進(jìn)行理論受力分析,運用AYSYS有限元軟件作關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的數(shù)值模擬計算,驗證其仿真結(jié)果是否滿足所選材料的許用強(qiáng)度要求;針對圓柱葉片與缸體形成摩擦副進(jìn)行理論泄漏計算,分析工作壓力、間隙大小、介質(zhì)粘度等不同因素對泄漏量的影響,運用FLUENT軟件模擬出圓柱葉片與缸體間隙內(nèi)流場模型,與理論結(jié)果對比驗證;對決定圓柱葉片運動軌跡的凸輪曲線進(jìn)行設(shè)計,并在ADAMS軟件中建立模型并進(jìn)行動力學(xué)分析,得出不同曲線運動規(guī)律下圓柱葉片的速度、加速度及受力等曲線,驗證理論計算結(jié)果的正確性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH137.51
【圖文】：

1-軸 2、8、9-滑動軸承 3-軸承座 4-斜盤5-滑靴 6-保持環(huán) 7-回程盤 10-止推軸承11-柱塞 12-柱塞套 13-缸體 14-配流盤1、10-泵蓋 2、3-泵體 4-泵殼 5-斜盤6、14止推軸承 7-軸 8、9滑動軸承11-滑靴 12-柱塞 13-缸套 15-吸入閥16-壓出閥圖 1-1 美國特拉華大學(xué)海水泵結(jié)構(gòu)圖 圖 1-2 英國芬納公司海水泵結(jié)構(gòu)圖日本：二十世紀(jì)八十年代，日本三菱重工和川崎重工致力于海洋深潛器的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)相繼開發(fā)了多種型號的海水液壓泵，使海洋深潛器的作業(yè)深度由2000m 增加至6000m ，為海洋資源開發(fā)提供了一定的技術(shù)支持[21,22]。1991 年日本小松研究所設(shè)計開發(fā)了壓力為21MPa 、流量為30L/min 的軸向柱塞式海水液壓泵，該泵選擇碳纖維增強(qiáng)高分子塑料和陶瓷進(jìn)行關(guān)鍵零部件制造，極大地改善了其工作性能[23,24]。在上世紀(jì)八十年代，西歐的許多工業(yè)強(qiáng)國就已經(jīng)看到了水液壓技術(shù)在工程領(lǐng)域的巨大潛力，并把其列入了歐洲尤里卡計劃（EUREKA）新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃里重點研究項目之一[25]。德國豪森科公司、芬蘭坦佩雷大學(xué)、丹麥丹佛斯公司等機(jī)構(gòu)采用陶瓷、纖維增強(qiáng)塑料及工程樹脂等新型材料設(shè)計開發(fā)了機(jī)械效率高、使用壽命長的水液壓元件，如圖 1-4 所示，在水液壓領(lǐng)域的國際市場里占有了很大的份額[26-28]。3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1-軸 2、8、9-滑動軸承 3-軸承座 4-斜盤5-滑靴 6-保持環(huán) 7-回程盤 10-止推軸承11-柱塞 12-柱塞套 13-缸體 14-配流盤1、10-泵蓋 2、3-泵體 4-泵殼 5-斜盤6、14止推軸承 7-軸 8、9滑動軸承11-滑靴 12-柱塞 13-缸套 15-吸入閥16-壓出閥圖 1-1 美國特拉華大學(xué)海水泵結(jié)構(gòu)圖 圖 1-2 英國芬納公司海水泵結(jié)構(gòu)圖日本：二十世紀(jì)八十年代，日本三菱重工和川崎重工致力于海洋深潛器的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)相繼開發(fā)了多種型號的海水液壓泵，使海洋深潛器的作業(yè)深度由2000m 增加至6000m ，為海洋資源開發(fā)提供了一定的技術(shù)支持[21,22]。1991 年日本小松研究所設(shè)計開發(fā)了壓力為21MPa 、流量為30L/min 的軸向柱塞式海水液壓泵，該泵選擇碳纖維增強(qiáng)高分子塑料和陶瓷進(jìn)行關(guān)鍵零部件制造，極大地改善了其工作性能[23,24]。在上世紀(jì)八十年代，西歐的許多工業(yè)強(qiáng)國就已經(jīng)看到了水液壓技術(shù)在工程領(lǐng)域的巨大潛力，并把其列入了歐洲尤里卡計劃（EUREKA）新技術(shù)發(fā)展規(guī)劃里重點研究項目之一[25]。德國豪森科公司、芬蘭坦佩雷大學(xué)、丹麥丹佛斯公司等機(jī)構(gòu)采用陶瓷、纖維增強(qiáng)塑料及工程樹脂等新型材料設(shè)計開發(fā)了機(jī)械效率高、使用壽命長的水液壓元件，如圖 1-4 所示，在水液壓領(lǐng)域的國際市場里占有了很大的份額[26-28]。3 4 5 6 7 8 9 103 4 5 6 7 8 9 10 11 12

圖 2-1 帶有圓柱葉片的缸體 圖 2-2 圓柱葉片組合對密封、潤滑及加工等角度考慮，溝槽式葉片泵的葉片被設(shè)計成中如圖 2-2 所示。圓柱葉片的中間部分設(shè)計有帶滾子的夾子，兩者相對動區(qū)域由缸體的側(cè)面開孔所限制。如圖 2-3 所示，圓柱葉片滾子放置凸輪所形成的凸輪槽中。當(dāng)傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，滾子沿著凸輪的帶動下，圓柱葉片完成了以傳動軸為中心的周向運動以及沿葉片腔軸向運動。調(diào)節(jié)隔板固定隔板

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2801558