空间星形双凸轮泵的设计与流量脉动分析

为保障民航飞机冬季运行安全,对飞机进行地面除冰至关重要。针对除冰供液系统中传统往复泵存在的流量脉动问题,设计了一种空间星形双凸轮泵。该泵采用两个凸轮180°对称上下布置,每个凸轮同时驱动具有规定相位角的3根活塞杆,使得整机呈空间星形多角度布局。修正五次项和正弦运动规律,设计出平滑无冲击的新型运动规律:推程为"正弦—等速—正弦",回程为"五次项—等速—五次项"。采用解析法建立凸轮轮廓曲线数学模型,对整机进行运动学仿真,进而精确设计凸轮轮廓曲线。计算流量脉动率,并通过试验数据验证了数值模拟的合理性。该新型泵能够降低流量脉动率,实现稳定均匀供液,为民航地面特种装备的研制提供理论基础。     

双面凹槽凸轮除冰供液泵的设计

针对当前民航传统曲柄连杆机构除冰往复泵存在的脉动、冲击等问题,设计了一种新型双面凹槽凸轮除冰供液泵。凸轮是该新型泵的核心驱动机构,双面开设凹槽,去除了传统的复位框架,简化了结构;两面凹槽呈90°相位分布,可使各缸流量耦合,实现系统的恒流量输出。活塞杆运动采用摆线规律,消除了冲击。运用解析法求得凹槽轮廓曲线方程,并对主要承载部件进行了设计。该新型泵结构简单,具有优良的输送性能。     

基于组合运动规律的新型圆柱凸轮往复泵的流量脉动分析

为防止破坏高分子除冰液的化学物理性质,现有国产飞机地面除冰系统采用传统往复泵进行供液。针对往复泵存在的流量脉动问题,设计了一种新型圆柱凸轮往复泵。该泵采用奇数缸空间对称的结构布局方式:在圆柱凸轮上均匀布置3根活塞杆,每根活塞杆左右对称驱动一组液压缸。对余弦曲线进行修正,设计了正弦加速—等速—余弦减速的组合运动规律,构造出一条平滑连续的新型加速度曲线。考虑多缸流量叠加平稳性,将各活塞杆运动的相位耦合,进而推导出圆柱凸轮的廓线方程。应用解析法建立数学模型,对比新组合曲线与余弦曲线的运动学特性,计算出流量脉动率。试验分析验证了仿真结果的合理性,该新型泵可有效抑制流量脉动,为民航除冰装备研制提供了依据。     

二甲醚发动机用直列隔膜式燃料泵凸轮机构设计

根据二甲醚发动机用直列隔膜式燃料泵的结构特点和性能要求,对其凸轮机构进行了设计。选用对心滚子直动从动件平面凸轮机构,柱塞采用五次项修正等速运动规律,建立了各阶段运动规律的数学模型,运用MATLAB软件得到了柱塞运动规律曲线及泵的瞬时流量曲线,该运动规律能保证凸轮机构工作平稳,无冲击,能实现泵的流量脉动小,甚至趋近于恒流量。进一步运用"解析法",在CAXA软件中精确生成了凸轮实际轮廓曲线,利用Pro/E软件建立了凸轮轴的三维造型,为后续研究奠定了基础。     

凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵仿真及分析

针对传统往复泵结构复杂、流量波动较大、凸轮驱动往复泵寿命短等问题,提出了一种凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵,凸轮机构和齿扇齿条机构的交替工作驱动该往复泵的活塞做往复运动,使活塞呈现匀加速—匀速—匀减速的运动规律。建立了活塞的运动方程,并以三缸往复泵为例分析了往复泵的流量特性和相位误差角对流量脉动的影响,建立了凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的动力学仿真模型,讨论了液力端载荷作用下活塞的运动特性。研究结果表明:凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的流量脉动率仅为1.68%,已经达到曲柄滑块机构往复泵有空气包作用时的效果;相位误差对流量脉动存在一定影响,其大小应控制在±30′以内。仿真结果验证了所提出的凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵的合理性与可行性。     

凸轮机构恒流量往复泵动力端设计

新型三缸单作用恒流量往复泵动力端采用特殊的凸轮传动机构取代传统往复泵的曲柄连杆机构,使柱塞产生等加速-等速-等减速组合运动规律,从而使得输出流量与压力无波动,大大提高了往复泵的性能。本文就该泵动力端凸轮机构设计进行了详细阐述,并进一步分析液力端恒流量特性。     

新型1640 kW立式六缸钻井泵主要技术参数的研究

针对目前国内卧式往复钻井泵存在的问题,新型立式六缸钻井泵动力端采用具有特殊轮廓的圆柱凸轮机构取代传统的曲柄连杆机构,可实现流量均匀、压力波动率小和流量脉动小的运动规律,相对于传统同类型往复泵具有结构简单、体积小和质量轻等特点。通过分析计算,对新型1 640 kW立式钻井泵主要技术参数予以优化确定,为研制提供参数依据。     

新型低流量脉动径向球塞泵定子曲线研究

流量脉动是影响径向球塞泵向高压高速方向发展的关键因素,针对径向球塞泵的定子曲线优化设计,是降低其流量脉动率的有效手段。基于等速曲线的特性,引入高次方过渡曲线和正弦过渡曲线设计理论,对单作用径向球塞泵定子曲线进行改进,提出曲线分段方程。对两种新型曲线影响泵流量脉动的效果进行对比评价,分析了曲线形式、过渡角度和球塞个数等主要影响因素。结果发现,采用正弦过渡曲线设计可较大幅度(20%)降低径向球塞泵的理论流量脉动率,可为低流量脉动的径向泵设计提供新思路。     

超声驱动二维柱塞泵瞬时流量脉动分析

课题在分析超声驱动二维柱塞泵结构、驻波驱动运动学的规律和凹槽曲线方程的基础上,进一步分析了二维柱塞泵的流量脉动特性,应用Matlab编程计算出流量脉动大小,并得出流量脉动曲线。最后在二维柱塞泵排量相同的条件下,对比等加速、均加速、余弦加速度和正弦加速度凹槽曲线所对应的流量脉动大小,为超声驱动二维柱塞泵的设计提供了理论依据。     

基于MATLAB的无波动往复泵凸轮参数化设计

无波动往复泵采用凸轮机构代替曲柄连杆机构.本文利用MATLAB语言编制凸轮曲线轮廓,然后运用Solid Edge三维参数化造型功能的表曲线命令设计凸轮的三维实体模型,实现产品开发过程中的机构运动仿真与虚拟样机制造.     

基于计算机辅助设计的凸轮轮廓优化设计

通过分析直动尖顶盘形凸轮机构和直动滚子盘形凸轮机构的运动规律,得出了凸轮轮廓曲线的参数方程,并应用LabVIEW软件计算出凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据,然后应用LabVIEW软件开发了直动滚子盘形凸轮轮廓优化设计系统,利用计算得到的凸轮轮廓曲线参数方程的坐标数据及凸轮机构的其他原始数据便可设计出满足使用要求的凸轮轮廓。该系统克服了传统凸轮轮廓设计方法步骤复杂、效率低、精度差等缺点,具有准确、高效、实时等特性,可广泛用于凸轮的轮廓曲线设计、压力角校核、运动仿真等,实现复杂、高速以及精密凸轮机构的设计。由于系统采用参数化设计,可以通过调整基本参数和运动规律等来完善设计,从而实现凸轮轮廓的优化设计。     

恒流量泵凸轮曲线优化设计

利用接接组合法对胜利油田三采油注聚用的恒流量泵凸轮进行了优化设计。分析了多项式运动规律、摆线运动规律等4种曲线,根据恒流量泵的实际要求,将修正摆线位移方程改为凸轮曲线速度方程,并根据接触应力最小原则又进行了改进。优化后曲线无加速度、跃度突变,有利于提高凸轮使用可靠性。     

TYB型凸轮转子叶片泵若干问题的分析与研究

凸轮转子叶片泵是一种新型结构液压泵。本文论述了通过泵结构上的合理设计。凸轮转子过渡曲线线型的正确确定，各项结构参数的优化与组合等，可提高泵的工作寿命，并使其流量脉动减至最小，成为目前各种液压泵中流量脉动最小的一种。     

基于Pro/E关系式的凸轮轮廓曲线精确设计

凸轮机构实现推杆预期运动规律依赖于凸轮轮廓曲线,凸轮机构设计的主要任务是凸轮轮廓曲线的精确设计.在高速精密自动机械中凸轮机构凸轮轮廓曲线异常复杂,给凸轮三维精确建模造成了困难,且精度较低的凸轮轮廓曲线不能满足凸轮后续CAM和CAE的要求.凸轮轮廓曲线的设计原理是根据工作所要求的推杆运动规律,导出凸轮转角与推杆位移之间的关系式,用函数关系式捕捉设计意图.根据关系式计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值,保证生成凸轮轮廓曲线的精确性.按照该理论,提出了2种应用Pro/E三维造型软件精确设计凸轮轮廓曲线的方法.     

恒流量泵凸轮接触应力计算

根据恒流量往复泵柱塞运动规律的要求，推导、计算了恒流量泵凸轮的廓线、压力角、展角等重要参数；考察了用有限单元法计算凸轮接触应力的可行性，并计算凸轮曲率突变点的应力，解决了常规算法计算不了的问题。计算表明：凸轮曲线曲率突变造成接触力增大，使凸轮整体寿命降低42％以上，是引起凸轮过早破坏的主要原因。     

槽凸轮数控加工的宏程序开发

通过对凸轮理论轮廓和实际轮廓曲线方程的分析,在数控加工宏程序中引入了推程和回程运动规律组合参数U和凸轮转向系数η,编写了适用于余弦加速运动、正弦加速运动和等速运动等运动规律,以及凸轮可以正反转的凸轮数控加工程序,使凸轮的数控加工编程变得非常容易。     

自动物料定量分装机构控制凸轮设计

在自动化设备中凸轮机构的凸轮轮廓曲线非常复杂,给精准建立凸轮的三维模型带来了一定的困难,同时精度低的凸轮不能满足后期机构的分析和凸轮的加工要求。保证凸轮轮廓曲线的精确性需要根据凸轮曲线的设计原理、从动件的运动规律来推导出从动件位移和凸轮转角之间的运动规律方程,再依据方程绘制凸轮轮廓曲线。文中以余弦加速度运动规律的空间凸轮为例,介绍了基于UG NX的空间凸轮参数化设计方法。     

小流量多点润滑油泵的设计

根据齿轮传动及凸轮传动的特点,利用柱塞泵完成润滑油的精确供给,提出了一种新的小流量、多点润滑油泵的结构方案。将齿轮端面设计为扇形,有效地将齿轮传动与凸轮机构相结合,从而实现旋转运动与直线运动规律的转换。根据出油口的数量,从理论上对润滑油泵的流量进行分析,得到了润滑油泵流量计算方法,并对某润滑油泵的柱塞运动规律、油腔体积变化及流量曲线进行分析,为润滑油泵的设计提供理论参考。     

基于Creo3.0凸轮机构设计及机构压力角的分析

以Creo3.0为辅助工具,提出了一种直动推杆盘形凸轮机构在实现不同运动规律时凸轮轮廓曲线的设计方法和基本尺寸的优化设计方法,得到了凸轮轮廓曲线上各点的压力角分布;分析计算了一定凸轮轮廓曲线下摆动从动杆盘形凸轮机构压力角的分布规律。该方法简单直观,并具有较高的设计精度。     

减少凸轮转子叶片泵流量脉动的研究

分析研究凸轮转子叶片泵的凸轮转子过渡曲线线型，叶片厚度，凸轮转子短径与长径之比值，过滤曲线所对应中心角和结构参数等对泵流量脉动的影响，提出减少流量脉动的途径，使流量脉动率减少到０．６５％以下。