平衡式三排軸向柱塞泵-馬達(dá)缸體特性研究.pdf

1、軸向柱塞泵/馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中廣泛使用的元件之一，隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)設(shè)備對(duì)軸向柱塞泵/馬達(dá)性能要求越來(lái)越高，但傳統(tǒng)的軸向柱塞泵在某些工業(yè)領(lǐng)域所表現(xiàn)出的性能也十分有限。本文提出了一種平衡式三排軸向柱塞泵/馬達(dá)，在提高柱塞泵/馬達(dá)性能的同時(shí)還能降低軸向柱塞泵/馬達(dá)振動(dòng)、噪聲、摩擦磨損等問(wèn)題，并能較好的改善缸體的平衡性。軸向柱塞泵中有三對(duì)重要的摩擦副，其中的柱塞副、配流副都包含缸體，故缸體是軸向柱塞泵/馬達(dá)的主要部件，因此對(duì)新型的平衡

2、式三排軸向柱塞泵/馬達(dá)缸體特性的研究顯得十分有必要，為此本論文進(jìn)行了以下研究工作:
　　1.平衡式三排軸向柱塞泵/馬達(dá)是在普通軸向柱塞泵的基礎(chǔ)上，吸取具有單斜面雙排柱塞結(jié)構(gòu)的兩排軸向柱塞泵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。采用雙斜面的斜盤(pán)，內(nèi)中外排柱塞交錯(cuò)排列的缸體，異側(cè)同排高低壓油口對(duì)稱分布。對(duì)普通單排軸向柱塞泵的設(shè)計(jì)公式進(jìn)行修正，并對(duì)修正后的公式進(jìn)行二次推導(dǎo)，繼而對(duì)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)尺寸如缸體中心孔直徑d、柱塞的分布圓半徑R、吸排油窗孔的面積f0、缸體

3、壁厚δ等進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，并最終設(shè)計(jì)出平衡式三排軸向柱塞泵的整體結(jié)構(gòu)，最后對(duì)缸體的強(qiáng)度與剛度進(jìn)行了校核。
　　2.平衡式三排軸向柱塞泵/馬達(dá)是一種新型的多排柱塞泵/馬達(dá)，其缸體上多排柱塞孔交錯(cuò)設(shè)置，配流盤(pán)的高低壓油口對(duì)稱分布決定了其流量脈動(dòng)情況與普通單排軸向柱塞泵及普通雙排軸向柱塞泵有所區(qū)別。對(duì)三排泵的流量脈動(dòng)公式進(jìn)行推導(dǎo)。以內(nèi)中外排柱塞數(shù)為7、7、14與柱塞數(shù)為8、8、16為例，運(yùn)用MATLAB編程繪制出內(nèi)排、中排、外排以及總的瞬態(tài)

4、流量。分析不同柱塞數(shù)目及不同柱塞布置條件下整泵的流量脈動(dòng)的情況。
　　3.對(duì)缸體的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析，推導(dǎo)出平衡式三排軸向柱塞泵缸體的傾覆力矩的公式，對(duì)內(nèi)中外排柱塞數(shù)分別為奇數(shù)、奇數(shù)、偶數(shù)與內(nèi)中外排柱塞數(shù)全部為偶數(shù)兩種情況的傾覆力矩進(jìn)行推導(dǎo)，并采用MATLAB編程，探究?jī)?nèi)中排柱塞數(shù)為相同奇數(shù)，外排柱塞數(shù)為偶數(shù)，與內(nèi)中排柱塞數(shù)為相同偶數(shù)，且外排柱塞數(shù)也為偶數(shù)兩種情況下缸體的平衡性。
　　4.以平衡式三排軸向柱塞泵缸體為研究對(duì)象

5、，通過(guò)設(shè)計(jì)不同的輸入輸出參數(shù)，運(yùn)用有限元軟件中優(yōu)化模塊下的Response Surfaces優(yōu)化缸體應(yīng)力參數(shù)。與原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)化設(shè)計(jì)后使得應(yīng)力減少11.7％。
　　5.建立了平衡式三排軸向柱塞泵配流副平行油膜與楔形油膜泄漏量的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)MATLAB編程計(jì)算平行油膜泄漏量與楔形油膜的泄漏量腰型槽中心角、油膜中心厚度、密封帶壓差、密封帶半徑，分析了上述參數(shù)對(duì)配流副泄漏量靜態(tài)特性的影響，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步探究了配流副泄漏量特性與