平衡式三排軸向柱塞泵-馬達缸體特性研究.pdf

1、軸向柱塞泵/馬達是液壓系統中廣泛使用的元件之一，隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)設備對軸向柱塞泵/馬達性能要求越來越高，但傳統的軸向柱塞泵在某些工業(yè)領域所表現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，在提高柱塞泵/馬達性能的同時還能降低軸向柱塞泵/馬達振動、噪聲、摩擦磨損等問題，并能較好的改善缸體的平衡性。軸向柱塞泵中有三對重要的摩擦副，其中的柱塞副、配流副都包含缸體，故缸體是軸向柱塞泵/馬達的主要部件，因此對新型的平衡

2、式三排軸向柱塞泵/馬達缸體特性的研究顯得十分有必要，為此本論文進行了以下研究工作:
　　1.平衡式三排軸向柱塞泵/馬達是在普通軸向柱塞泵的基礎上，吸取具有單斜面雙排柱塞結構的兩排軸向柱塞泵設計經驗。采用雙斜面的斜盤，內中外排柱塞交錯排列的缸體，異側同排高低壓油口對稱分布。對普通單排軸向柱塞泵的設計公式進行修正，并對修正后的公式進行二次推導，繼而對關鍵零部件的結構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等進行參數優(yōu)化，并最終設計出平衡式三排軸向柱塞泵的整體結構，最后對缸體的強度與剛度進行了校核。
　　2.平衡式三排軸向柱塞泵/馬達是一種新型的多排柱塞泵/馬達，其缸體上多排柱塞孔交錯設置，配流盤的高低壓油口對稱分布決定了其流量脈動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。對三排泵的流量脈動公式進行推導。以內中外排柱塞數為7、7、14與柱塞數為8、8、16為例，運用MATLAB編程繪制出內排、中排、外排以及總的瞬態(tài)

4、流量。分析不同柱塞數目及不同柱塞布置條件下整泵的流量脈動的情況。
　　3.對缸體的動力學特性進行分析，推導出平衡式三排軸向柱塞泵缸體的傾覆力矩的公式，對內中外排柱塞數分別為奇數、奇數、偶數與內中外排柱塞數全部為偶數兩種情況的傾覆力矩進行推導，并采用MATLAB編程，探究內中排柱塞數為相同奇數，外排柱塞數為偶數，與內中排柱塞數為相同偶數，且外排柱塞數也為偶數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象

5、，通過設計不同的輸入輸出參數，運用有限元軟件中優(yōu)化模塊下的Response Surfaces優(yōu)化缸體應力參數。與原設計結構相比，優(yōu)化設計后使得應力減少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學模型，通過MATLAB編程計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，分析了上述參數對配流副泄漏量靜態(tài)特性的影響，并以此為基礎進一步探究了配流副泄漏量特性與