發(fā)布時間：2020-07-18 18:34

【摘要】：隨著全球經(jīng)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(chǎn)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(diào)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(lǐng)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(diào)定壓力決定,在機器待機工況,大量液壓油經(jīng)溢流閥返回油箱,存在大量的能量損失。而恒壓泵能夠根據(jù)外部負載的大小調(diào)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(jié)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(nèi)外發(fā)展狀況進行闡述。最后,確定了研究的主要內(nèi)容與方法。2.根據(jù)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(shù)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(gòu)中變量缸、主控壓力閥等的數(shù)學模型,為變量機構(gòu)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(jù)測繪的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在Pro/E中建立恒壓泵的三維模型,并根據(jù)恒壓泵實際的物理結(jié)構(gòu)、變量原理與推導出的數(shù)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(jù)各零件的實際約束關(guān)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(zhuǎn)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(jù)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(chǎn)生波動的原因。然后仿真分析配流盤偏轉(zhuǎn)角、三角槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對柱塞泵流量壓力特性的影響,得出配流盤偏轉(zhuǎn)角與三角槽結(jié)構(gòu)參數(shù)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(shù)對恒壓泵動態(tài)特性的影響,為變量機構(gòu)主要參數(shù)的選擇提供一定的依據(jù)。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(shù)對恒壓泵特性的影響,對恒壓柱塞泵結(jié)構(gòu)參數(shù)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(jīng)網(wǎng)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(jié)果表明負載力與力矩對斜盤的變量過程數(shù)學模型仿真得出可以推動斜盤轉(zhuǎn)動的最小驅(qū)動力矩[2驅(qū)動型這兩種變量機構(gòu)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(shù)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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本文編號：2761272