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斜盘式轴向斜柱塞泵动力学关键特性研究

作　者: 贾旭
导　师: 于兰英
学　校: 西南交通大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 斜盘式轴向斜柱塞泵 ADAMS 柔性接触碰撞 配合间隙 柱塞倾角
分类号: TH322
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


众所周知液压由于本身具有的优点,在工业中占有很重要的地位,特别是工程机械领域。而在液压系统中液压泵是心脏,液压泵质量的好坏关系到整个液压系统能否正常运行。怎样来有效地提高泵的质量,以适应持续发展、风云变幻的市场需求,虚拟样机技术在柱塞泵上的应用就是在这种需求的驱动下产生的。而如何运用虚拟样机技术准确的仿真柱塞泵的特性成为重点。本文在不考虑柱塞缸孔之间的配合间隙及柔性变形的情况下,推导了斜盘式轴向斜柱塞泵柱塞滑靴组的运动方程、简化的受力方程等。之后编写可视化程序对推导的公式进行求解。并在基于虚拟样机技术、机械动力学理论以及斜盘式轴向斜柱塞泵相关设计理论的基础上,提出了一种基于柔性接触碰撞理论的柱塞泵虚拟样机仿真方法,使柱塞泵的仿真更加准确、全面,对柱塞泵的设计研究有一定的指导作用,最后以A4VSG750型号柱塞泵为原型,运用柔性接触碰撞理论的柱塞泵虚拟样机仿真方法建立了斜盘式轴向斜柱塞泵的虚拟样机模型,分析比较不同的柱塞倾角、不同的柱塞缸孔配合间隙下泵的动力学特性。在对柱塞缸孔的配合间隙、柱塞的倾角变化做了动力学特性的分析后,得到：柔性接触碰撞理论的柱塞泵虚拟样机仿真方法可以全面有效的分析柱塞泵的关键动力学特性；轴向柱塞泵缸体柱塞之间存在着最佳的配合间隙,最佳的柱塞倾角。设计的时候需综合考虑这两方面的因素。特别是配合间隙,对柱塞缸体的受力影响很大。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 虚拟样机技术概述  10-12
    1.1.1 虚拟样机的概念  10
    1.1.2 虚拟样机技术的内容  10-11
    1.1.3 虚拟样机技术应用现状  11-12
  1.2 斜盘式轴向斜柱塞泵概述  12-13
    1.2.1 柱塞泵概述  12
    1.2.2 斜盘式轴向斜柱塞泵的主要特点  12-13
  1.3 虚拟样机技术在柱塞泵中的应用  13
  1.4 本文的研究内容  13-14
  1.5 本文的主要创新点  14-15
第2章 斜盘式轴向斜柱塞泵部分部件动力学数学模型  15-29
  2.1 斜盘式轴向斜柱塞泵的运动学分析  15-18
  2.2 斜盘式轴向斜柱塞泵柱塞滑靴组、斜盘简化模型受力理论推导  18-24
    2.2.1 柱塞与缸体之间的接触长度计算  18-19
    2.2.2 斜柱塞泵柱塞滑靴组受力分析  19-22
    2.2.3 斜盘式轴向斜柱塞泵斜盘受力分析  22-24
  2.3 基于CFD仿真获得柱塞底部压力  24-26
    2.3.1 CFD仿真  24-25
    2.3.2 CFD仿真数据处理  25-26
  2.4 理论公式可视化编程  26-29
第3章 虚拟样机理论  29-39
  3.1 计算多体系统动力学建模概述  29-30
  3.2 多柔体系统动力学建模  30-35
    3.2.1 柔性体上点的运动表达  30-31
    3.2.2 多柔体系统动力学方程  31-35
  3.3 接触碰撞仿真方法  35-39
    3.3.1 接触碰撞仿真概述  35-36
    3.3.2 接触碰撞接触力的计算  36-39
第4章 基于虚拟样机的仿真模型的建立  39-51
  4.1 几种ADAMS模型的比较  39-41
    4.1.1 泵的三维实体造型  39-41
    4.1.2 几何模型的导入  41
  4.2 ADAMS动力学建模  41-48
    4.2.1 以往的柱塞泵模型  41-45
    4.2.2 柱塞与缸套刚性接触碰撞模型  45-46
    4.2.3 柱塞与缸套柔性接触碰撞模型  46-48
  4.3 仿真结果比较  48-50
  4.4 小结  50-51
第5章 基于虚拟样机技术的仿真结果比较  51-75
  5.1 柱塞与缸孔之间的配合间隙对柱塞受力的影响  51-65
    5.1.1 柱塞和缸孔配合间隙的初步获得  51-52
    5.1.2 配合间隙虚拟样机模型的建立  52-54
    5.1.3 仿真结果比较  54-63
    5.1.4 材料强度分析  63-65
  5.2 柱塞倾角的变化对柱塞滑靴组及缸套受力的影响  65-73
    5.2.1 虚拟样机模型的建立  66
    5.2.2 仿真结果  66-73
  5.5 小结  73-75
结论  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-80
附录1  80-87
攻读硕士学位期间发表的论文  87

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 泵 > 容积泵 > 柱塞泵
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