發(fā)布時(shí)間：2017-07-31 15:22

  本文關(guān)鍵詞：軸向柱塞泵配流盤阻尼槽特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 軸向柱塞泵 配流盤 阻尼槽 配流特性 流量脈動(dòng) 仿真分析 試驗(yàn)分析

【摘要】：軸向柱塞泵具有高功率密度,高壓力,大流量等優(yōu)點(diǎn),是液壓傳動(dòng)中最復(fù)雜,技術(shù)含量最高的元件之一。噪聲是軸向柱塞泵的一個(gè)重要性能指標(biāo),在當(dāng)下環(huán)保意識日益濃厚的環(huán)境下,降低噪聲水平是軸向柱塞泵的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。流體噪聲是軸向柱塞泵噪聲的主要組成部分,流量脈動(dòng)是其主要原因。軸向柱塞泵配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu),對流量脈動(dòng)有重大影響,本學(xué)位論文以軸向柱塞泵配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)對配流過程的影響為研究對象,分析其作用機(jī)理和影響規(guī)律,既有學(xué)術(shù)研究價(jià)值,又對工程應(yīng)用有一定指導(dǎo)意義。 本學(xué)位論文首先分析了軸向柱塞泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和流動(dòng)特性,建立單柱塞腔流量源模型和整泵理論流體模型。其中對配流盤的過流面積進(jìn)行了精確的理論建模,尤其對多種不同的阻尼槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)的過流面積分析,包括U型槽、阻尼孔、三角槽、雙阻尼孔、孔槽組合結(jié)構(gòu)等。在計(jì)算機(jī)中建立了整泵流動(dòng)特性仿真模型,可以對不同柱塞泵結(jié)構(gòu),特別是帶有不同配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)的軸向柱塞泵進(jìn)行仿真分析。對某一軸向柱塞泵產(chǎn)品進(jìn)行仿真,修改配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果顯示,對該泵來說,當(dāng)其配流盤排油腔入口的U型槽寬半徑取1.5mm,深度取2.5mm,吸油腔入口的阻尼孔半徑取0.75mm時(shí),其流動(dòng)特性取得最優(yōu)的結(jié)果,優(yōu)化后比優(yōu)化前泵出口流量脈動(dòng)幅值降低了9.5%�；诖吮玫哪Ｐ�,對配流盤模型進(jìn)行修改,用不同形式的阻尼槽替代原有阻尼槽,進(jìn)行仿真分析,分析了不同阻尼槽結(jié)構(gòu)對配流過程的影響,進(jìn)行了對比研究。為了驗(yàn)證仿真程序的準(zhǔn)確性,本課題還搭建了流量脈動(dòng)測試試驗(yàn)臺。分析了流量脈動(dòng)測試原理�；凇岸卧捶ā�,采用去除補(bǔ)油泵和變頻驅(qū)動(dòng)輔助泵的方式,對國內(nèi)流量脈動(dòng)試驗(yàn)臺方案進(jìn)行改進(jìn),搭建了試驗(yàn)臺。通過試驗(yàn)與仿真對比,驗(yàn)證仿真程序的準(zhǔn)確性；通過改變參數(shù)進(jìn)行多組試驗(yàn),分析了壓力和轉(zhuǎn)速對流量脈動(dòng)的影響。 本文各章節(jié)主要內(nèi)容如下： 第一章,指出論文的目的和意義,介紹了軸向柱塞泵配流盤阻尼槽對流量脈動(dòng)和噪聲的影響。介紹了目前國內(nèi)外對軸向柱塞泵配流盤阻尼槽特性以及流量脈動(dòng)測量方法的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,提出了本文的研究內(nèi)容。 第二章,建立了軸向柱塞泵的理論流體模型。首先分析了軸向柱塞泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對單個(gè)柱塞的流量特性進(jìn)行了理論分析,綜合考慮柱塞運(yùn)動(dòng)排油量、配流盤節(jié)流窗口節(jié)流流量、運(yùn)動(dòng)副泄漏流量、油液慣性流量等因素,建立單柱塞腔流量源模型。然后整合多個(gè)單柱塞模型,加上系統(tǒng)負(fù)載模型,建立整泵理論流體模型。對配流盤的過流面積進(jìn)行了精確的理論分析,尤其對多種不同的阻尼槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)的過流面積分析,為后續(xù)的阻尼槽研究打下基礎(chǔ)。 第三章,建立了軸向柱塞泵流動(dòng)特性的Matlab/Simulink仿真分析程序,可以對軸向柱塞泵方便地進(jìn)行仿真分析并輸出多種分析結(jié)果�；谀K化的思想進(jìn)行建模與編程,對軸向柱塞泵的各個(gè)組成部分進(jìn)行分模塊建模,對其中的一些重要組成部分建立多個(gè)可替代模型,可以方便地根據(jù)一定的接口格式進(jìn)行快速替換,組合出新的仿真模型。其中特別是建立了多種不同阻尼槽結(jié)構(gòu)的配流盤的過流面積模型。 第四章,利用所建立的仿真程序?qū)δ持剌d大排量軸向柱塞泵進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。分析得出,當(dāng)其排油腔入口的U型槽寬半徑取1.5mm,深度取2.5mmm,吸油腔入口的阻尼孔半徑取0.75mm時(shí),其流動(dòng)特性取得最優(yōu)的結(jié)果。分析了U型槽和阻尼孔對配流過程的影響規(guī)律。改變配流盤模型,用其他阻尼槽結(jié)構(gòu)替換原有阻尼槽,包括三角槽、雙阻尼孔、孔槽組合結(jié)構(gòu)等,進(jìn)行仿真分析,基于仿真結(jié)果分析各阻尼槽結(jié)構(gòu)的配流特性,并進(jìn)行對比研究。 第五章,分析了軸向柱塞泵流量脈動(dòng)測試?yán)碚?對國內(nèi)流量脈動(dòng)試驗(yàn)臺方案進(jìn)行改進(jìn),搭建了試驗(yàn)臺。將試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證仿真程序準(zhǔn)確性。改變試驗(yàn)壓力和轉(zhuǎn)速,研究其對流量脈動(dòng)的影響。 第六章,對全文進(jìn)行總結(jié),提出下一步的工作展望。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞泵 配流盤 阻尼槽 配流特性 流量脈動(dòng) 仿真分析 試驗(yàn)分析
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH322
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Summary8-10
• 目錄10-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景和意義12-13
• 1.2 軸向柱塞泵配流盤阻尼槽研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 軸向柱塞泵流量脈動(dòng)測試方法研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 軸向柱塞泵理論流體模型建立與分析20-36
• 2.1 柱塞泵運(yùn)動(dòng)分析20-21
• 2.2 單柱塞理論流體模型建立21-30
• 2.2.1 配流盤節(jié)流影響21-28
• 2.2.2 運(yùn)動(dòng)副泄漏影響28-29
• 2.2.3 油液慣性量影響29-30
• 2.2.4 單柱塞理論流體模型30
• 2.3 多柱塞整泵理論流體模型建立30-31
• 2.4 不同阻尼槽結(jié)構(gòu)過流面積分析31-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 第三章 軸向柱塞泵MATLAB仿真程序搭建與結(jié)果輸出36-43
• 3.1 編程平臺與編程方法36-37
• 3.2 圖形用戶界面介紹37-40
• 3.3 結(jié)果輸出40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 軸向柱塞泵配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化及分析43-66
• 4.1 軸向柱塞泵計(jì)算機(jī)建模43-46
• 4.1.1 缸體柱塞結(jié)構(gòu)建模43
• 4.1.2 配流盤過流面積建模43-45
• 4.1.3 仿真結(jié)果45-46
• 4.2 配流盤阻尼槽優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析46-64
• 4.2.1 阻尼孔結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化及分析46-47
• 4.2.2 U型槽結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化及分析47-52
• 4.2.3 三角槽替換U型槽分析52-56
• 4.2.4 U型槽前端加一三角槽分析56-59
• 4.2.5 雙阻尼孔替換U型槽分析59-60
• 4.2.6 吸油腔出口加一U型槽分析60-62
• 4.2.7 配流盤改為四個(gè)U型槽結(jié)構(gòu)分析62-63
• 4.2.8 配流盤改為孔槽結(jié)合式結(jié)構(gòu)分析63-64
• 4.3 本章小結(jié)64-66
• 第五章 流量脈動(dòng)試驗(yàn)臺搭建與結(jié)果分析66-78
• 5.1 流體脈動(dòng)測試?yán)碚摲治?/span>66-69
• 5.2 試驗(yàn)臺原理設(shè)計(jì)69-71
• 5.3 試驗(yàn)臺主要元件選型71-72
• 5.4 LABVIEW數(shù)據(jù)采集與處理程序搭建72-74
• 5.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析74-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 論文總結(jié)78-79
• 6.2 工作展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 作者簡歷及在學(xué)期間所取得的科研成果及獎(jiǎng)勵(lì)85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：599809