双联轴向柱塞泵流量特性的研究

论文摘要

随着液压传动系统尤其是工程机械液压系统的飞速发展,对作为液压动力源的液压泵的要求越来越高。液压泵的性能和可靠性极大的影响着整个液压系统的性能和可靠性。高速、高压化是轴向液压泵发展的重要方向,而这对于液压泵的研究、设计工作提出了很高的要求。国内对于柱塞泵,尤其是对在工程机械中广泛应用的双联轴向柱塞泵研究起步较晚,掌握的核心技术不足,高性能的泵大多依赖进口产品。而这同时也制约着国内工程机械厂家的发展,因此,研究双联轴向柱塞泵的关键技术具有重要的现实意义。首先,本文分析了双联轴向柱塞泵的工作原理及影响其输出流量特性的主要因素。建立了其控制阀运动学和动力学模型,以及直接关系到其流量特性的配流盘节流口通流面积数学模型,为后续的双联轴向柱塞泵仿真模型的建立奠定了基础。其次,建立了双联轴向柱塞泵流量特性的宏观流量和微观泄漏模型。基于多学科仿真软件SimulationX搭建了双联轴向柱塞泵的仿真模型,通过仿真得到了该泵的流量、压力脉动率,以及其在工作过程中的压力流量(P?Q)特性曲线。并且在此基础上,获得了柱塞泵各个主要运动副的泄漏特性,从而得到了完整的柱塞泵流量特性。最后,解决了在实际实验过程中遇到的P?Q特性存在滞环这一问题。通过理论分析及建模仿真找出了造成这一现象的主要原因,在进行实物改造后,利用实验验证了理论分析与建模仿真的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的来源和及研究的意义
• 1.3 国内外双联轴向柱塞泵的研究现状
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第2章 双联轴向柱塞泵理论分析
• 2.1 引言
• 2.2 双联轴向柱塞泵的工作原理
• 2.3 双联轴向柱塞泵控制阀理论分析
• 2.3.1 控制阀运动分析
• 2.3.2 控制阀受力分析
• 2.4 双联轴向柱塞泵配流特性
• 2.4.1 柱塞泵配流模型
• 2.4.2 通流面积计算
• 2.5 本章小结
• 第3章 双联轴向柱塞泵流量特性仿真研究
• 3.1 引言
• 3.2 基于SimulationX 的轴向柱塞泵建模仿真
• 3.2.1 多学科仿真软件SimulationX 简介
• 3.2.2 轴向柱塞泵运动关系及建模
• 3.2.3 控制阀仿真模型的建立
• 3.2.4 变量泵仿真结果分析
• 3.3 柱塞泵内微观流场的仿真分析
• 3.3.1 有限元分析软件MultiPhysics 简介
• 3.3.2 柱塞泵内各运动副泄漏研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 流量特性滞环现象的仿真及实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 双联泵工作时流量特性滞环现象的提出
• 4.3 滞环现象的理论分析及仿真研究
• 4.3.1 滞环现象的机理分析
• 4.3.2 减小滞环现象的措施
• 4.4 滞环修正的实验验证
• 4.4.1 实验台简介
• 4.4.2 改进后的实验结果分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢