二維(2D)活塞水液壓泵及試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、液壓泵是液壓系統(tǒng)中不可或缺的元件，其作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，其中以柱塞泵效率最高。水泵由于其低污染、低成本、安全等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前流體傳動(dòng)研究的趨勢(shì)，通過(guò)水代替液壓油成為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)也越來(lái)越受到各國(guó)重視。
　　相對(duì)于傳統(tǒng)水壓柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高、泄漏量大、價(jià)格昂貴等特點(diǎn)，本文基于2D原理思想設(shè)計(jì)提出了一種新型結(jié)構(gòu)的水壓活塞泵，主要的研究工作和成果如下：
　　(1)詳細(xì)闡述了二維水液壓活塞泵的工作原理

2、，運(yùn)用Solidworks軟件設(shè)計(jì)確定了二維(2D)活塞水液壓泵的總體結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)了二維(2D)活塞水液壓泵的試驗(yàn)泵以用于對(duì)其內(nèi)部參數(shù)的研究。
　　(2)通過(guò)對(duì)不同凸輪運(yùn)動(dòng)軌跡的對(duì)比分析，選擇最合適于二維(2D)活塞水液壓泵的運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)以此軌跡設(shè)計(jì)二維(2D)活塞水液壓泵的凸輪軌面。對(duì)滾輪和凸輪端面導(dǎo)軌之間的實(shí)際接觸軌跡進(jìn)行分析，建立實(shí)際軌跡曲線與理論軌跡曲線的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過(guò)Matlab軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，消除了滾輪與端面

3、凸輪間的間隙，提高了滾輪在凸輪上的運(yùn)動(dòng)精度。
　　(3)對(duì)活塞組件受力進(jìn)行分析。分析二維(2D)活塞水液壓泵動(dòng)壓水膜形成機(jī)理及其影響，活塞在偏心狀態(tài)時(shí)配流面積變化對(duì)泵的振動(dòng)、噪音和氣蝕等的影響。同時(shí)研究偏心狀態(tài)下泵的內(nèi)泄漏和外泄漏以及泵的機(jī)械效率，從而得到泵的整體效率。
　　(4)通過(guò)AMESim軟件建立起活塞泵的單側(cè)腔模型，測(cè)試空載時(shí)不同轉(zhuǎn)速下活塞泵上下高壓出水口的流量脈動(dòng)以及偏心狀態(tài)下的流量脈動(dòng)與壓力脈動(dòng)，通過(guò)對(duì)比研究其

4、對(duì)泵性能的影響。建立完整的多體泵模型，對(duì)不同轉(zhuǎn)速下的流量脈動(dòng)進(jìn)行仿真。
　　(5)搭建可對(duì)不同水液壓元件進(jìn)行測(cè)試的水液壓元件綜合試驗(yàn)臺(tái)，可對(duì)二維水液壓活塞泵的實(shí)驗(yàn)泵進(jìn)行測(cè)試。此試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后傳輸?shù)焦た貦C(jī)上，在LabVIEW軟件上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀察和曲線生成。
　　通過(guò)對(duì)二維(2D)活塞水液壓泵的設(shè)計(jì)及其理論計(jì)算研究，同時(shí)通過(guò)仿真驗(yàn)證了這種新型水液壓泵結(jié)構(gòu)和原理的可行性。設(shè)計(jì)水液壓元件綜合試驗(yàn)臺(tái)對(duì)二維