平衡式两排轴向柱塞泵缸体特性研究
轴向柱塞泵是液压系统中重要的动力元件之一,而缸体是其传动动力的关键零件.缸体直接参与柱塞泵两对重要摩擦副即柱塞副及配流副,在整泵中的作用举足轻重,而普通轴向柱塞泵缸体受力不平衡,影响其性能.因此本文从分析普通轴向柱塞泵的结构特点和工作原理出发,提出了一种原创性平衡式两排轴向柱塞泵,其有利于改善关键零部件的受力问题,提高了轴向柱塞泵的性能.作为传递动力的关键零件,平衡式两排轴向柱塞泵缸体受力较为复杂,其设计的好坏直接影响轴向柱塞泵寿命及工作性能.论文针对缸体做了以下工作:在结构上对缸体采用两排交错柱塞孔结构,内外排偶数柱塞数,配流盘异侧高低压油口结构、交叉双斜面斜盘与之匹配,共同构成平衡式两排轴向柱塞泵的特有结构.同时,对缸体的基本结构尺寸设计进行公式化推导.在缸体内外排不同奇偶数下,利用Matlab对衡式两排轴向柱塞泵的流量脉动情况进行分析,以此分析不同结构的缸体整泵的影响.并在此基础上,对平衡式两排轴向柱塞泵缸体的受力进行分析,推导出缸体倾覆力矩的计算公式,分析奇偶性及不同柱塞数对缸体倾覆力矩的影响.建立缸体的三维模型,利用有限元分析软件Ansys-workbench对缸体的结构尺寸如内外排柱塞直径、内外排柱塞分布圆半径对缸体的应力、径向和轴向应变的关系进行了探究,并得出缸体的相关最佳尺寸.基于AMESim建立平衡式两排轴向柱塞泵仿真模型,对缸体的交错角在内外排同为偶数条件下进行仿真分析,分析交错角对整泵流量脉动的影响,在此条件下,得出了最佳交错角值.并对与缸体受力情况密切相关的斜盘倾角进行分析,得出内外排斜盘倾角与斜盘受力的三维量化图形,探究了其规律,得出了斜盘倾角最佳值.论文对缸体结构特性、流量特性、动平衡特性以及结构与流量特性、结构与动平衡特性等方面进行了分析,研究结果对平衡式两排及多排轴向柱塞泵的结构设计及性能分析有重要的参考意义和使用价值.
- 作者：
- 黄坤
- 学位授予单位：
- 安徽理工大学
- 专业名称：
- 机械工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 邓海顺
- 中图分类号：
- TH137.51
- 关键词：
- 平衡式两排轴向柱塞泵；缸体；流量脉动；倾覆力矩；内外排柱塞
- The balance two-ring axial piston pump； Cylinder； Flow pulsation； Overturning moment； The inner and outer row piston