乳化液泵机液耦合建模与仿真

论文摘要

随着液压传动与控制技术的不断发展,对乳化液泵的性能提出了更高的要求。为研究、设计和开发高性能的乳化液泵,单纯运用传统的设计方法需要进行样机的试制和各种性能试验,周期长、成本高,变更参数或条件困难,有时甚至无法实现。近年来出现的虚拟样机技术,可对泵的传动系统、液力系统的运动特性和动力学特性进行较为精确的仿真研究。本课题以RBW315/31.5型乳化液泵为研究对象,在CATIA三维设计软件建立的虚拟样机的基础上,主要应用多体系动力分析仿真软件ADAMS和液压系统仿真软件AMEsim,建立了乳化液泵传动系统和液力系统的虚拟仿真模型,并研究了两种软件和模型在进行联合仿真时的耦合接口问题。通过建立虚拟仿真环境下的乳化液泵机液耦合模型,对该型乳化液泵的液力系统进行了仿真研究,研究了曲轴在不同转速情况下,液力系统中柱塞缸内压力、输出流量以及吸排液阀的运动特性。研究得出,曲轴转速直接影响吸、排液阀的启闭特性,进而会影响泵的容积效率;在提高曲轴转速减小泵结构尺寸的前提下,以吸、排液阀的滞后角最小,泵容积效率达到最大为目标,合理地选择了乳化液泵的曲轴速度。仿真研究方法和结果对于研究分析乳化液泵性能、提高新产品开发的质量具有一定的实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.1.1 本课题的研究背景
• 1.1.2 本课题的研究意义
• 1.2 本课题的研究现状及发展趋势
• 1.3 本课题主要工作
• 2 乳化液泵基础理论
• 2.1 RBW315/31.5 型乳化液泵简介
• 2.1.1 RBW315/31.5 型乳化液泵结构特点
• 2.1.2 RBW315/31.5 型乳化液泵主要技术参数
• 2.2 乳化液泵的基本工作原理
• 2.3 吸排液阀及柱塞运动分析
• 2.3.1 乳化液对阀的作用力分析
• 2.3.2 锥阀的运动分析
• 2.3.3 柱塞运动的一些计算
• 2.3.4 泵的容积效率
• 2.4 乳化液泵吸排液阀的原理
• 2.5 小结
• 3 ADAMS 建模
• 3.1 ADAMS 软件简介
• 3.2 建模与仿真基础理论
• 3.2.1 建模与求解的一般过程
• 3.2.2 ADAMS 软件理论基础介绍
• 3.3 小结
• 4 乳化液泵模型
• 4.1 乳化液泵动力系统分析
• 4.2 乳化液泵几何建模
• 4.2.1 三维实体建模
• 4.2.2 CATIA 与ADAMS 的数据转换
• 4.3 乳化液泵物理建模
• 4.3.1 创建约束副、定义驱动
• 4.3.2 施加载荷
• 4.4 仿真结果分析
• 4.5 小结
• 5 乳化液泵液压模型与联合仿真
• 5.1 AMESim 软件介绍
• 5.2 乳化液泵液压模型
• 5.2.1 参数设置
• 5.2.2 AMESim 模型建立
• 5.3 联合仿真
• 5.3.1 参数设置ADAMS 与AMESim 联合仿真
• 5.3.2 建立软件接口
• 5.3.3 建立全系统仿真模型
• 5.4 小结
• 6 吸排液阀运动仿真分析
• 6.1 仿真曲线
• 6.2 仿真结果
• 6.3 曲轴转速合理选择
• 6.4 小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录