隨著現(xiàn)代工業(yè)的向前發(fā)展,液壓系統(tǒng)中關(guān)鍵的動力元件軸向柱塞泵向著小型化和高壓化的方向發(fā)展,在機器人和石油鉆井等行業(yè)對于微小型軸向柱塞泵的需求愈來愈多。而目前對于微小型柱塞泵的研究論文較少。本文對斜盤式微小型定量軸向柱塞泵進(jìn)行了設(shè)計、理論分析、仿真優(yōu)化和試驗研究。首先,為了解決微小柱塞泵的徑向尺寸小的要求,綜合比較各類型柱塞泵結(jié)構(gòu)后選擇了進(jìn)口斜盤配流、出口閥配流作為微小柱塞泵的配流方式。然后對微小柱塞泵柱塞、滑靴的運動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行了分析,并完成了柱塞和滑靴的初步設(shè)計。同時對柱塞的回程機構(gòu)和主軸斜盤等關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計和仿真分析。通過Solid Works對整泵模型完成三維建模,并進(jìn)行了干涉檢查。其次,針對微小柱塞泵的兩大關(guān)鍵摩擦副-柱塞副和滑靴副進(jìn)行理論分析和流場仿真。建立了柱塞副的泄漏模型,對各因素對柱塞副泄漏的影響做了分析。利用ANSYS對柱塞和缸體進(jìn)行熱力學(xué)仿真,考慮微小柱塞泵的使用環(huán)境,得到了不同條件下柱塞副間隙的變化,并結(jié)合泄漏模型完成了柱塞副間隙的設(shè)計。對柱塞副油膜進(jìn)行了流場仿真,得到柱塞副的泄漏流量,結(jié)果與理論一致。對滑靴底面流體流動特性進(jìn)行了分析,求解了基于剩余壓緊力設(shè)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同輸出功率下液壓系統(tǒng)和機電系統(tǒng)的對比

速度 0.01m/s)圖 1-2 不同輸出功率下液壓系統(tǒng)和機電系統(tǒng)的對比[4]當(dāng)今比較活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域之一當(dāng)屬機器人。而機器人目前主要有三動方式：電機驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動。其中液壓驅(qū)動的優(yōu)勢在于其慣量構(gòu)簡單、可靠度高、運行穩(wěn)定，因此成為行走機器人主要的驅(qū)動方法[5]。當(dāng)液壓驅(qū)動的行走機器人及骨骼機器人，均采用主泵+分布多個執(zhí)行元件的方如美國 Boston Dynamics 的 Bigdog 機器人，液壓系統(tǒng)使用汽油發(fā)動機驅(qū)動變向柱塞泵，提供高壓油，使用 16 個電液伺服閥控制 16 個液壓執(zhí)行元件，以現(xiàn)機器人的動作[6-7]。美國 UC Berkeley的外骨骼機器人 BLEEX[8]、韓國采用馬達(dá)來驅(qū)動四足仿生機器人[9]、意大利的 HyQ 四足仿生機器人[10]同樣使用置來驅(qū)動。明尼蘇達(dá)大學(xué)的 William Durfee 設(shè)計的液壓踝腳矯形器如圖 1-3

率、降低配流閥碰撞速度和減小出口流量脈動的作用。另外，作者還對不同結(jié)構(gòu)的閥芯：錐閥、平板閥進(jìn)行分析，在穩(wěn)定、雷諾數(shù)大于 2500 的單相流流動情況下，進(jìn)行了較多的試驗研究[32]。Tanaka 采用高速攝像的實驗方法，研究了離心泵配流閥的啟閉瞬態(tài)過程，發(fā)現(xiàn)閥芯的快速啟閉動作會造成氣穴和水柱分離，從而造成壓力和流量的脈動[33]。Oshima 等[34]研究了水壓錐閥的流量特性。其合作作者 Leino[35]后續(xù)研究了水壓座閥的流量特性，分析了其中的氣穴現(xiàn)象，并進(jìn)行噪聲實驗。對于微小軸向柱塞泵，美國 Parks 公司、日本的 Takako 公司、法國的 Leduc 公司和瑞士 Bieri公司的均有較為成熟的產(chǎn)品，如圖 1-4 所示。(a) Parks CP 系列 (b) Takako TFH 系列

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]雙排式斜軸定量軸向柱塞泵研究[D]. 楊堃.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]軸向柱塞泵滑靴底面結(jié)構(gòu)對滑靴副性能的影響研究[D]. 郭宇航.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
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[4]高速高壓軸向柱塞泵滑靴副油膜特性參數(shù)測試系統(tǒng)研究[D]. 孫營輝.浙江大學(xué) 2016
[5]軸向柱塞泵柱塞副全周期潤滑特性理論與試驗研究[D]. 高猛.北京理工大學(xué) 2015
[6]斜盤式軸向柱塞泵柱塞副與滑靴副動態(tài)潤滑特性研究[D]. 楊淼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]配流閥碰撞效應(yīng)對水壓柱塞泵容積效率與噪聲特性的影響[D]. 方無迪.華中科技大學(xué) 2014
[8]閥配流水液壓柱塞泵的研制及關(guān)鍵部件可靠性分析[D]. 溫建東.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[9]深海海水柱塞往復(fù)泵的研制[D]. 胡國慶.浙江大學(xué) 2011
[10]深海水液壓泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗研究[D]. 任志剛.華中科技大學(xué) 2008



本文編號：3526725