柱塞轴线倾斜式柱塞泵转子的设计校核

柱塞轴线倾斜式柱塞泵具有排量大、体积小的优点,在航空领域应用非常广泛,但其设计校核理论尚不完善.参考柱塞轴线平行式柱塞泵的相关设计校核理论,建立一套柱塞轴线倾斜式柱塞泵转子的设计校核公式,为该型号柱塞泵转子的设计提供参考.     

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。     

一种新型多缸高压径向柱塞泵结构设计

针对多缸高压径向柱塞泵的柱塞易磨损和回程弹簧的伸缩长度受限制问题,设计一种弹簧外置回程机构和正多边形传动机构相结合的新型柱塞泵结构,将柱塞底面的点接触改变为面接触,减缓了磨损的速度,延长了柱塞泵的使用寿命。并进行SolidWorks建模与仿真,对柱塞泵进行干涉和碰撞分析,最终得到一种新型结构径向柱塞泵。     

径向柱塞变量泵受力分析研究

本文提出一种新的径向柱塞泵,并对柱塞和滚子进行受力分析、对定子的支承反力进行仿真研究,为设计新的径向柱塞泵奠定了基础。     

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。     

径向柱塞泵瞬时理论流量仿真研究

以RX系列径向柱塞泵为研究对象,建立了在定转子偏心量恒定和变量过程中瞬时理论流量的数学模型。通过Matlab/Simulink建模仿真,研究了柱塞数、定子半径等结构参数对瞬时流量的影响规律,并分析了该泵在典型变量形式下的瞬时流量特性,进而指出变量过程中流量死区的存在。分析结果表明,采用径向柱塞泵作主控元件的泵控系统,可以实现系统的高精度速度和位置控制。     

基于双金属柱塞体的缸体轻量化设计分析

柱塞-缸体部件是航空柱塞泵功能实现的核心部件,功重比是柱塞泵的一个重要指标,高功重比是航空柱塞泵的发展趋势。针对目前航空柱塞泵中柱塞-缸体部件中缸体质量大的问题,基于双金属柱塞体,对双金属缸体进行轻量化设计。对柱塞-缸体部件进行运动学分析,获得其载荷分布;通过有限元方法,分别对单、双金属柱塞体模型及缸体轻量化设计前后模型进行强度、刚度等性能分析。结果表明：双金属柱塞体可以满足航空柱塞泵工作需求,且在保证缸体的强度、刚度条件下,轻量化设计后的缸体外圆直径减少4.4%,质量降低14.42%。     

柱塞泵转子铸造工艺研究

以柱塞泵转子为对象进行铸造工艺设计,利用数值模拟软件对铸造工艺进行模拟分析,根据模拟结果进行实际浇注,经过分析检测,最终得到品质和性能合格的柱塞泵转子。结果表明:铸件平均剪切强度达到140.7 MPa,铁原子向铜原子扩散的距离大于铜原子向铁原子扩散的距离,两者扩散距离达到18μm左右,符合柱塞泵转子的工作要求。     

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。     

轴向柱塞泵疲劳损伤分析及寿命预测

轴向柱塞泵工作环境恶劣、工况复杂,柱塞在柱塞腔内做往复直线运动,承受着复杂的交变应力,疲劳损伤是其常见的失效形式之一。为了分析柱塞泵的疲劳损伤、预测其剩余寿命,提高其运行的安全可靠性,提出柱塞泵疲劳损伤分析及寿命预测方法。建立柱塞泵的刚-柔-液耦合模型,进行联合仿真并分析;基于Miner疲劳累计损伤理论,运用ANSYS Workbench软件及nCode模块,得到柱塞的疲劳损伤云图和疲劳寿命云图,对柱塞泵疲劳损伤的薄弱部位以及剩余寿命进行分析,最后探究了主轴转速、工作压力对柱塞泵疲劳损伤及剩余寿命的影响。结果显示：在典型工况下,柱塞的疲劳寿命约为7 448.8 h,基本可以满足柱塞疲劳寿命要求。