微型轴向柱塞泵柱塞腔作用力对斜盘倾覆力矩分析与优化

为探究微型轴向柱塞泵柱塞腔压力等特性与柱塞腔作用力对斜盘的影响,在分析柱塞运动和斜盘力矩的基础上,建立数学模型,并基于AMESim搭建七柱塞型的微型轴向柱塞泵仿真模型;从柱塞直径、柱塞死区容积、斜盘倾角和柱塞分度圆直径几个方面仿真分析柱塞腔作用力;对影响柱塞腔作用力的参数进行响应面优化。结果表明：优化后显著降低了柱塞腔作用力与斜盘倾覆力矩,优化后的参数可作为柱塞泵结构优化的依据。     

斜盘柱塞泵的脉动特性研究

为了研究多柱塞斜盘柱塞泵的脉动特性,根据柱塞泵的原理,利用AMESim软件对多柱塞斜盘柱塞泵进行了建模和仿真分析。主要研究分析了柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵脉动特性的影响,结果表明:柱塞泵斜盘倾角和柱塞数目对柱塞泵的脉动特性有较大影响;斜盘倾角越大,则脉动情况越明显;柱塞数目越多,脉动频率越高,但脉动率越小。在设计和选用柱塞泵时应根据不同的要求选择合适的斜盘倾角和柱塞数目。     

轴向柱塞泵的运动学分析

本文对具有球形柱塞头的轴向柱塞泵进行了运动学分析,建立了柱塞与斜盘间接触点的滑移速度与泵的结构参数的关系。指出精心设计油泵的结构参数是控制接触点滑移速度大小和相对磨损程度的关键。这一研究结果适用于所有轴向柱塞泵。     

一种无阀三柱塞式液压增压器的结构与分析

对一种新型无阀结构的三柱塞式连续液压增压器进行了结构及工作原理分析,在增压柱塞位移与斜盘转角间的关系和力学分析的基础上得到了斜盘转矩的表达式。斜盘转矩曲线表明:在进油压力一定的情况下,进油柱塞能为斜盘提供持续、稳定的转矩,实现配流连续,保证增压器的正常连续工作。     

液压马达脉动问题研究

针对斜盘结构的轴向柱塞式液压马达输出扭矩不均匀问题,分析了产生这一现象的原因,提出了用端面凸轮替换斜盘、用配流轴替换配流盘的创新设计构想.通过对端面凸轮行程曲线以及其它相关机构创新设计后的马达性能进行的研究表明,新型液压马达在柱塞做功时相对缸体运动速度及输出扭矩均为恒定值,可以在理论上解决脉动问题.     

基于AMESim的斜盘轴向柱塞马达特性研究

分析斜盘轴向柱塞马达的力矩损失和泄漏损失,利用AMESim软件平台建立斜盘轴向柱塞马达的液压系统模型。在相同工况条件下,通过调节配流盘三角形阻尼槽的结构参数,得到液压系统模型仿真曲线,依据仿真结果:在进出油转换过程中,斜盘轴向柱塞马达的压力冲击不超过入口压力;以减小压力冲击和流量脉动为目标,优化了斜盘轴向柱塞马达配流盘三角形阻尼槽的结构参数。     

柱塞倾斜式变量泵恒功率控制功能原理性误差的研究

从恒功率变量机构之间的运动关系出发,分析恒功率控制阀和滚轮柱对摇杆的作用力,推导倾斜柱塞的运动方程,计算斜盘倾角与斜柱塞位移之间的函数关系,建立从斜盘倾角到工作压力和输出流量的映射,证明并计算柱塞倾斜式变量泵恒功率控制功能存在的原理性误差。     

基于AMESim的工程机械用斜盘式轴向柱塞马达变速特性分析

为适应不同负载的需要,轴向柱塞马达在工作时需不断进行高、低速之间的转换,在高、低速转换过程中产生的冲击力可能会造成滑靴脱落、柱塞卡死和压盘断裂等一系列问题,因此需要对马达的变速特性进行分析。以某公司5.0×105 N挖掘机用轴向柱塞马达为例,利用AMESim软件搭建了柱塞马达的液压控制模型,通过阶跃信号模拟变速过程,研究斜盘角度变化过程中柱塞腔中的压力变化规律。从改变斜盘转换的频率和柱塞滑靴组件不同响应时间两个方面分析柱塞腔压力变化情况,并分析了不同压力下柱塞的应力应变。通过分析可知：柱塞滑靴组件最优响应时间为0.17 s,当响应时间大于0.17 s时斜盘转换频率对柱塞腔压力影响不大;高低速转换时响应时间过快是导致柱塞卡滞在缸孔内的主要原因之一。     

斜盘支撑形式对变量柱塞泵动态性能的影响研究

建立柱塞泵斜盘的动态模型,采用仿真分析和试验的方法对两种斜盘支撑形式--柱塞支撑和弹簧支撑的支撑刚度进行研究.结果表明:柱塞支撑刚度比弹簧支撑刚度大,对斜盘的稳定性有利,从而可改善系统的动态性能.     

柱塞倾角对圆锥分布型斜盘式轴向柱塞泵性能的影响

圆锥分布型是斜盘式轴向柱塞泵的特殊结构。柱塞倾角是影响泵性能的重要因素,通过建立数学模型和计算机仿真,分析柱塞倾角与柱塞行程、流量脉动系数、最大脱离力等性能参数的关系,得出柱塞倾角的理想取值范围是5°~10°。     

基于ANSYS柱塞副配合间隙的仿真分析与试验验证

挖掘机用斜盘式轴向柱塞泵经常出现柱塞"卡死"的现象,造成柱塞泵滑靴脱落,回程盘碎裂,使泵无法工作。为解决此问题,需研究柱塞与缸体的最佳配合间隙值。以排量112 mL/r的柱塞泵为例,利用ANSYS-Workbench软件对不同柱塞副间隙值的柱塞与缸体的压力变形、热变形和热力耦合变形进行仿真分析,研究不同的柱塞副间隙值对泵的容积效率的影响。通过分析提出柱塞与缸孔间隙的建议取值,通过试验验证,泵不会造成"卡死"现象,同时其容积效率可以达到96%～97%。此研究对不同斜盘式轴向柱塞泵柱塞副最佳间隙的选择提供了参考。     

基于AMESIM的斜盘式轴向柱塞泵压力脉动参数研究

为研究解决斜盘式轴向柱塞泵的压力、流量特性对液压系统产生的脉动现象,本文在介绍斜盘式轴向柱塞泵工作原理和存在问题的基础上,针对斜盘式柱塞泵的柱塞进行了运动学分析,并利用AMESim液压仿真软件建立了单个柱塞运动学模型和整体泵的模型,确定了影响参数,通过反复调试运行以及系统仿真,得出了发动机转速、斜盘倾角、泵出口处容积以及负荷对斜盘式柱塞泵影响规律的相关参数值。该模型将对轴向柱塞泵加快研究进度、解决压力脉动问题上提供参考。     

轴向柱塞泵柱塞轴线与主轴轴线的夹角对柱塞受力的影响

在斜盘型轴向柱塞泵中,通常按柱塞轴与主轴平行进行柱塞副受力分析,但实际运行中柱塞与主轴有一个夹角α,使柱塞的受力状况复杂。采用向量方法,用Matlab仿真分析不同的α角对柱塞受力情况的影响。结果表明:随着α角增大,柱塞所受力的脉动也增大;柱塞轴向力与合力之间的夹角θ呈余弦曲线变化,且影响径向力摆动的幅度。并通过实验证实了α角影响的存在。该结论为轴向柱塞泵设计提供了参考。     

直柱塞/斜柱塞轴向柱塞泵的对比分析

针对柱塞泵结构不同,通过计算和MATLAB仿真,对斜柱塞泵和直柱塞泵在定量工况下结构尺寸、几何排量、流量脉动等展开研究。结果表明:在同等条件下,直柱塞泵与斜柱塞泵相比流量脉动情况稍好。斜柱塞泵与直柱塞泵相比有它自身的优点:柱塞位移增大、缸体径向尺寸变小、泵有更大的排量和更小的体积,柱塞离心分力有助于柱塞回程,能有效提高泵的吸油压力。     

斜盘式轴向柱塞泵摩擦副分析

分析了斜盘式轴向柱塞泵马达摩擦润滑的研究现状,根据斜盘式柱塞泵的工作原理,分析了柱塞和缸体孔、滑靴与斜盘、缸体和配流盘三对摩擦副的润滑性能特点、摩擦性能的影响因素等,提出了改善其摩擦润滑状态的方法.     

斜盘式轴向柱塞变量泵的常见故障与维护

从结构和使用方面分析了斜盘式轴向柱塞变量泵的常见故障及产生原因,并提出了相应的维护措施.     

虚拟样机技术在轴向柱塞泵仿真分析中的应用

固液耦合效果对柱塞泵运动学与动力学特性影响很大。利用有限元分析软件,建立柱塞泵刚柔耦合模型,在此基础上建立其固液耦合虚拟样机模型。仿真研究斜盘倾角、主轴转速对柱塞泵运动学和动力学特性的影响,以及柱塞腔内压力变化规律。结果表明:泵的出口流量及压力脉动幅值随斜盘倾角的增大而增大;柱塞加速度与主轴转速的平方呈正比,造成柱塞泵受到的液压冲击力急剧增大。研究结果为柱塞泵性能的深入分析提供了参考。     

基于AMESim的轴向柱塞泵流量脉动特性仿真研究

流量脉动特性是轴向柱塞泵的固有特性,是影响轴向柱塞泵工作性能和液压系统稳定性的重要因素。为减小轴向柱塞泵的流量脉动,理论分析了其运动特性和流量脉动特性;基于AMESim软件建立了仿真模型,得到了不同柱塞数目、转速和斜盘倾角情况下的流量脉动曲线。研究结果表明:轴向柱塞泵的流量脉动随柱塞数目增加、转速提高和斜盘倾角的增大而减小,研究结果为减小轴向柱塞泵的流量脉动提供了参考依据。     

基于RBF网络自适应滑模的非对称泵抗扰控制

针对非对称泵样机变排量试验中柱塞对斜盘冲击引起明显的斜盘角度波动现象，以及理论推导的控制系统模型存在误差问题，提出采用鲁棒性较强的RBF网络自适应滑模算法进行变排量抗干扰控制。非对称泵配流盘具有3个不同的串联配流窗口，柱塞经过配流窗口产生不对称的冲击力作用于斜盘，其可视作干扰信号。通过Simulation X和Simulink联合仿真，对比在40 Hz下的变量阻力矩作用下常规PID控制、普通滑模控制和RBF网络自适应鲁棒滑模控制的斜盘摆角响应特性。仿真结果表明：采用RBF网络自适应鲁棒滑模控制，其柱塞腔压力峰值和斜盘摆角的脉动相对于PID控制分别降低了5%和39%，相较于普通滑模控制分别降低了2.51%和4%，其流量的波动与斜盘摆角一致。抗干扰控制算法提高了系统的动态响应特性，削弱了系统的抖动。     

圆形及方形截面柱塞与其导向孔的热变形分析

柱塞泵在工作温度下容易产生局部磨损现象,根据某型径向柱塞泵的相关参数计算得到柱塞泵的工作温度;通过对圆形与方形截面柱塞及其导向孔热变形的分析,得到两种不同截面柱塞与导向孔的相对热变形量。分析结果表明:方形截面柱塞与导向孔在热变形情况下基本可以保持面面接触的配合关系,该种截面的柱塞及其导向孔可应用于柱塞泵。