微型高速轴向柱塞泵转子系统力矩损失仿真分析

微型高速轴向柱塞泵转子系统在充满油液的壳体内高速旋转时，产生较大的力矩损失，影响柱塞泵的效率。首先，建立了轴向柱塞泵转子系统力矩损失仿真模型。其次，分析了其力矩损失组成和柱塞泵转速与斜盘倾角对其力矩损失的影响。最后，通过不同切片位置下柱塞泵转子系统油液速度场和压力场分布特点，分析了其力矩损失。结果表明：转子系统压差力矩损失约为其黏性摩擦力矩损失的11倍，其中，柱塞-滑靴压差力矩损失约占70%;随着转角的变化，压差力矩损失波动较大，黏性摩擦力矩损失几乎保持稳定。油液压力呈梯形分布且51.4°周期性剧烈波动，由旋转中心到壳体内壁压力逐渐增大；同时，靠近出油口和下止点位置处，油液压力较小。     

斜盘轴向柱塞泵配流副流固耦合润滑机理研究

当斜盘轴向柱塞泵处于高压工况时，其配流盘会产生翘曲变形。基于弹性流体动力润滑理论，建立斜盘轴向柱塞泵配流副流固耦合模型，求解配流副润滑控制方程，分析了斜盘轴向柱塞泵缸体转速、缸体倾角、液压油黏度、配流副油膜厚度、配流副密封带宽度等工况与结构参数对其配流盘发生翘曲变形的影响。研究显示：斜盘轴向柱塞泵配流盘变形云图以腰形槽中心连线为轴线呈现一定的对称分布；配流盘高压侧外密封带区域变形最大，配流盘低压侧外密封带区域变形最小；在相同工况下，配流盘的材料与结构影响配流副油膜厚度与形状。     

液压柱塞泵斜盘力矩分析

本文针对我厂某型液压柱塞泵在试验过程中出现的全流量压力点前移问题,进行了分析计算.通过对斜盘力矩进行分析计算,并采取有效措施,解决了后续产品全流量压力点前移的问题.     

轴向柱塞泵滑靴的动力学特性仿真分析

滑靴与斜盘、柱塞、回程盘之间的配合是保证柱塞泵正常工作的重要条件,滑靴的磨损失效会影响与之配合零件的正常工作。首先对A4VG125型柱塞泵滑靴进行理论受力分析,应用SimulationX建立柱塞泵的一维液压模型和三维MBS模型,仿真柱塞底部所受液压力。然后与ADAMS和ANSYS建立的柱塞泵动力学模型进行联合,完成柱塞泵的刚柔与液固耦合仿真模型。在仿真工作参数作用下,研究滑靴与斜盘、柱塞、回程盘之间摩擦副的动力学特性。结果表明:当斜盘倾角增大、主轴转速提高时,对滑靴总体的受力/力矩情况影响较大;滑靴与柱塞之间的球铰副受工作参数变化影响较为明显,受力/力矩波动较为严重。     

变排量非对称轴向柱塞泵动态特性分析

为研制变排量非对称轴向柱塞泵,依据三配流窗口轴向柱塞泵的配流思想,提出基于斜盘摆角位置反馈的排量控制方案,建立变排量非对称轴向柱塞泵的数学模型,对其频率响应影响因素进行分析。通过AMESim对该泵的变排量特性进行研究,仿真结果表明：当配流窗口A吸油、配流窗口B和T排油时,柱塞对斜盘的合力作用点轨迹具有较长的作用力臂,若配流窗口B和T压差过大,则斜盘摆角减小时响应将显著降低;当配流窗口B和T吸油、配流窗口A排油时,柱塞对斜盘的合力作用点轨迹与对称式轴向柱塞泵相似,配流窗口A压力对斜盘响应影响较小。通过试验验证了仿真模型的正确性,同时试验表明该泵具有较好的动态特性。     

流量均匀、液压力平衡的轴向柱塞泵理论研究

鉴于传统的斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵存在流量脉动和由此产生的压力脉动,且存在轴向液压力(力矩)不平衡,该文提出一种理论流量均匀、液压力平衡的轴向柱塞泵,指出了实现轴向柱塞泵流量均匀的必要条件,同时对该柱塞泵的配流副情况进行了分析,从理论上证明是可以实现液压力(力矩)平衡的,完善其基本理论,同时也为该类轴向柱塞泵的设计提供理论基础.     

锥形缸体斜柱塞泵的回程机构分析与设计

锥形缸体斜柱塞泵是在传统的柱形缸体直柱塞泵基础上发展而来的,其性能比柱形缸体直柱塞泵更为优良,但设计和加工难度也更大,其中锥形缸体斜柱塞泵的回程机构关系到泵的性能和寿命.在该文中,对锥形缸体斜柱塞泵回程机构的结构及受力进行了分析,计算出回程力和中心弹簧预压力,给出了回程盘几何尺寸,其结果可作为锥形缸体斜柱塞泵回程机构的设计依据.     

滑靴材料及封严带结构对摩擦副性能的影响

目前，高压柱塞泵普遍采用滑靴的柱塞结构，滑靴不仅增大了与斜盘的接触面，减小了接触应力，而且其封严带结构，使滑靴与斜盘表面之间形成一层润滑油膜，极大地降低了滑靴-斜盘摩擦副之间的摩擦损失，提高了整泵机械效率。柱塞泵最高工作压力不同，滑靴封严带也随之采用不同结构。该文通过故障分析、理论研究和仿真计算滑靴副PV值，并结合试验验证的方式，阐述了3种不同封严带结构的滑靴在工程实际中的应用。     

工作参数对斜柱塞轴向柱塞泵流量特性的影响

针对斜柱塞轴向柱塞泵流量特性随工况参数变化而变化的特点,以A4VSO40变量斜柱塞轴向柱塞泵为研究对象,依据其工作过程中柱塞的空间位置关系,建立了其运动学方程,阐明了其单柱塞位移、速度等变量与斜柱塞轴向柱塞泵结构参数之间的关系,再利用AMESim平台,搭建出斜柱塞轴向柱塞泵仿真模型,深入分析了斜盘倾角、主轴转速、工作压力对其流量脉动特性的影响,其结果表明,主轴转速与斜盘倾角增大,其平均流量和脉动幅值增大,但脉动率减小;工作压力增大,其平均流量、脉动幅值、脉动率都减低。     

一种十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构设计

 轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,具有额定压力高、流量大、功重比高等优点,传统斜盘式柱塞泵结构复杂,易导致滑靴磨损,且柱塞与缸体之间具有较大的侧向力易造成柱塞卡死,影响柱塞泵的可靠性及寿命。提出了一种新型十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构,斜盘轴旋转驱动十字摆盘摆动回程,实现柱塞的往复运动,同时高低压配液阀实现流体介质的配流,完成柱塞吸排油动作。通过模型受力分析验证,该柱塞泵具有回程结构性能稳定、侧向力小等优点,应用前景广泛。     

变排量非对称轴向柱塞泵控制性能分析

变排量非对称轴向柱塞泵直接控制非对称液压缸闭式系统具有能效高、结构紧凑等优势。针对变排量三配流窗口轴向柱塞泵存在变量阻力矩脉动大、斜盘倾角振荡频率高等问题,提出在变排量机构中增加阻尼孔以提高变排量控制性能的方案,推导了变排量控制系统的传递函数;通过AMESim仿真模型分别研究了有无阻尼孔情况下的斜盘倾角振荡、变量缸活塞受力、斜盘变量阻力矩等。结果表明,在控制系统阀控缸中加入直径2 mm的阻尼孔,能有效降低斜盘倾角的振荡频率,减小系统脉动冲击。     

基于EASY5的轴向柱塞泵建模与流量特性仿真研究

以CY14-1B型斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析柱塞泵结构原理与柱塞运动规律,建立柱塞泵流量数学模型。利用MSC.EASY5软件搭建柱塞泵液压虚拟样机模型,进行流量仿真计算,与液压试验台测试结果对比,验证模型的准确性。在此基础上,仿真计算不同斜盘倾角、不同内泄量情况下柱塞泵流量特性曲线,仿真模拟结果与理论分析及实际情况基本一致。结果表明:应用EASY5软件可以准确有效的实现柱塞泵建模和仿真,为进一步研究柱塞泵故障诊断提供参考,对复杂液压元件虚拟样机建模具有借鉴意义。     

基于全空化模型的柱塞泵内空化流动数值模拟

针对典型斜盘式轴向柱塞泵工作时出现的空化现象,以某高压柱塞泵为例,建立了柱塞泵配流过程中,气液混合相的连续性控制方程和运动控制方程,推导了基于气液两相流的质量输运控制方程,并对柱塞泵进行了空化流动的数值模拟。仿真结果表明,不同的转速、压差和配流盘结构对柱塞腔内部、配流盘表面以及缸体与配流盘接触处的空化存在影响,且仿真结果与实验检测数据结果是吻合的。     

清洗机斜盘柱塞泵运动特性分析

选择普遍应用于清洗机产品的并联斜盘轴向柱塞泵为研究对象,根据其工作原理建立斜盘柱塞泵运动数学模型,并利用数值仿真软件对斜盘柱塞运动机构进行运动分析,得到柱塞轴向位移、速度、加速度的数值仿真结果。通过对比从单缸到五缸的并联斜盘轴向柱塞泵集成速度数值仿真结果,从运动学分析的角度定量验证了传统设计理论中奇数缸数并联速度脉动小于偶数缸数并联速度脉动的定性结论。     

恒压变量柱塞泵斜盘偏心距的计算与仿真

斜盘偏心距设计合理与否是影响恒压变量柱塞泵稳定工作的因素之一。为了使柱塞泵获得良好的工作品质，需要对斜盘偏心距设计方法进行深入研究。采用数值分析的方法得到斜盘偏心距的理论计算公式，并应用Simulink仿真软件搭建仿真模型求得斜盘偏心距值。深入分析了影响斜盘偏心距取值大小的因素，将分析结果应用到产品中进行试验考核，验证了斜盘偏心距计算的正确性，为斜盘偏心距的设计提供了一种有效方法。此外，应用以上设计方法对8型产品进行了斜盘偏心距的计算复核，结合实践经验总结出了斜盘偏心距值的合理取值范围，为斜盘偏心距的设计提供了一定参考。     

基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵特性仿真

为了对柱塞泵的特性进行研究,以ADAMS为平台,结合Pro/E中建立的三维模型、ANSYS柔性化处理和AMESim中建立的液压系统模型,建立了HAWE V30型柱塞泵的虚拟样机.对配流盘位置与压力冲击,泵出口容积与压力脉动,柱塞运动特性和主轴应力应变进行了分析.基于虚拟样机技术的仿真研究,物理意义明晰,分析灵活方便,对于研究分析柱塞泵性能具有重要意义.     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵动态特性仿真研究

为研究轴向柱塞泵的动态特性,理论分析了其运动特性和流量脉动特性,并基于ADAMS与AMESim软件建立了某型柱塞泵的虚拟样机模型。通过联合仿真得到了不同转速下的柱塞位移、速度、加速度曲线,不同转速、斜盘倾角下的流量脉动曲线,以及不同负载下的传动轴转矩、泵出口压力曲线。研究结果表明:为减小柱塞泵的振动与噪声,其转速应限制在一定范围内;适当提高转速、减小斜盘倾角可减小流量脉动。研究结果可为柱塞泵结构优化提供参考依据。