發(fā)布時間：2020-07-18 18:34

【摘要】：隨著全球經濟快速發(fā)展與人口不斷增長,能源短缺問題越來越嚴重,節(jié)能型產品越來越受到人們的歡迎與重視。液壓傳動與其他的傳動方式相比,具有輸出力大、調速范圍廣、功率密度大、便于控制等優(yōu)點,廣泛應用于各種領域,尤其適合響應快速且大功率的場合。在實際應用中,通常采用定量泵+溢流閥作為整個液壓系統(tǒng)的動力源,液壓系統(tǒng)壓力由溢流閥調定壓力決定,在機器待機工況,大量液壓油經溢流閥返回油箱,存在大量的能量損失。而恒壓泵能夠根據外部負載的大小調節(jié)泵的流量,從而使出口壓力保持恒定值,避免了液壓油從溢流閥大量溢出造成不必要的損失,順應了當今節(jié)能環(huán)保的大趨勢。因此,本文選擇電比例斜盤式恒壓柱塞泵作為研究對象,采用理論分析與聯(lián)合仿真結合的方法進行了以下的研究分析:1.說明本課題的研究背景與意義,介紹柱塞泵的基本概念,并對變量柱塞泵的國內外發(fā)展狀況進行闡述。最后,確定了研究的主要內容與方法。2.根據柱塞泵基本的工作原理,分析并推導柱塞泵流量特性、運動規(guī)律、以及斜盤動力學特性的理論公式,并且建立配流面積的數學模型,得出配流面積的理論表達式,為柱塞泵主體模型的建立提供理論基礎;對于所研究的恒壓泵,分析其工作原理,并進一步分析變量機構中變量缸、主控壓力閥等的數學模型,為變量機構模型的建立提供理論基礎。3.對所研究的恒壓泵進行測繪,根據測繪的結構數據在Pro/E中建立恒壓泵的三維模型,并根據恒壓泵實際的物理結構、變量原理與推導出的數學模型在SimulationX中建立恒壓泵的一維液壓模型。通過SimulationX軟件中的CADImport模塊導入恒壓泵零件的三維模型,根據各零件的實際約束關系在SimulationX中添加相應的約束模塊,建立恒壓泵多體動力學模型。最后,一維液壓模型與多體動力學模型通過SimulationX中的運動-力轉換模塊連接,液壓模型與動力學模型之間實時交換傳遞柱塞腔壓力與柱塞運動、變量缸壓力與變量缸運動,實現(xiàn)實時機液耦合仿真。綜上所述,即可建立起恒壓泵的SimulationX機液耦合聯(lián)合仿真模型。4.根據建立的恒壓柱塞泵模型,首先仿真分析柱塞泵的基本運動規(guī)律、流量壓力特性以及流量壓力產生波動的原因。然后仿真分析配流盤偏轉角、三角槽結構參數對柱塞泵流量壓力特性的影響,得出配流盤偏轉角與三角槽結構參數的最優(yōu)選擇。最后分析恒壓泵的動靜態(tài)特性,并且研究變量系統(tǒng)參數對恒壓泵動態(tài)特性的影響,為變量機構主要參數的選擇提供一定的依據。本文主要是利用SimulationX軟件對電比例斜盤式恒壓柱塞泵進行機液耦合聯(lián)合仿真研究,分析了泵的壓力流量特性、變量控制特性以及不同參數對恒壓泵特性的影響,對恒壓柱塞泵結構參數的進一步改進和優(yōu)化提供了理論支撐,并對恒壓泵的實際開發(fā)研制具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH137.51
【圖文】：

圖 1-5 PV 型變量柱塞泵Fig.1-5 PV Variable piston pump對變量柱塞泵也做了大量的研究：科威特大學的 Man柱塞泵的動靜態(tài)特性，建立了泵的神經網絡模型，并且供了新的控制方法[19]。Alessandro Roeeatello 等人對軸了詳細的介紹，在 AMESim 中對變量柱塞泵進行液壓 軟件中對變量柱塞泵進行動力學部分的建模與仿真，然傳遞從而實現(xiàn)聯(lián)合仿真[20]。美國學者 Manring 研究團隊合起來研究，結果表明負載力與力矩對斜盤的變量過程數學模型仿真得出可以推動斜盤轉動的最小驅動力矩[2驅動型這兩種變量機構進行了對比分析，從而得出了能的設計準則[22,23]。KIM 等人研究了斜盤對變量泵動態(tài)閥控制器的設計并建立相應的數學模型[25,26]。韓國 S-H

圖 3-1 恒壓泵拆卸后的主要零部件Fig.3-1 Main parts of constant pressure pump after disassembly斜盤缸體柱塞 配流盤(a) 零件三維模型 (b) 整泵三維模型圖 3-2 恒壓泵三維模型

太原理工大學碩士研究生學位論文規(guī)律的分析是研究恒壓泵其他特性的基礎，設置電機直徑為 3 mm，分別以斜盤的傾角為 5°、10°、15°、速度以及加速度如圖 4-2 所示。

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