二維(2D)活塞水液壓泵及試驗臺的設(shè)計研究.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)的動力元件將機械能轉(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)點成為當(dāng)前流體傳動研究的趨勢，通過水代替液壓油成為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)也越來越受到各國重視。
　　相對于傳統(tǒng)水壓柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高、泄漏量大、價格昂貴等特點，本文基于2D原理思想設(shè)計提出了一種新型結(jié)構(gòu)的水壓活塞泵，主要的研究工作和成果如下：
　　(1)詳細闡述了二維水液壓活塞泵的工作原理

2、，運用Solidworks軟件設(shè)計確定了二維(2D)活塞水液壓泵的總體結(jié)構(gòu)，同時設(shè)計了二維(2D)活塞水液壓泵的試驗泵以用于對其內(nèi)部參數(shù)的研究。
　　(2)通過對不同凸輪運動軌跡的對比分析，選擇最合適于二維(2D)活塞水液壓泵的運動軌跡，同時以此軌跡設(shè)計二維(2D)活塞水液壓泵的凸輪軌面。對滾輪和凸輪端面導(dǎo)軌之間的實際接觸軌跡進行分析，建立實際軌跡曲線與理論軌跡曲線的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過Matlab軟件對其進行數(shù)值補償，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動精度。
　　(3)對活塞組件受力進行分析。分析二維(2D)活塞水液壓泵動壓水膜形成機理及其影響，活塞在偏心狀態(tài)時配流面積變化對泵的振動、噪音和氣蝕等的影響。同時研究偏心狀態(tài)下泵的內(nèi)泄漏和外泄漏以及泵的機械效率，從而得到泵的整體效率。
　　(4)通過AMESim軟件建立起活塞泵的單側(cè)腔模型，測試空載時不同轉(zhuǎn)速下活塞泵上下高壓出水口的流量脈動以及偏心狀態(tài)下的流量脈動與壓力脈動，通過對比研究其

4、對泵性能的影響。建立完整的多體泵模型，對不同轉(zhuǎn)速下的流量脈動進行仿真。
　　(5)搭建可對不同水液壓元件進行測試的水液壓元件綜合試驗臺，可對二維水液壓活塞泵的實驗泵進行測試。此試驗臺通過數(shù)據(jù)采集卡對實驗數(shù)據(jù)進行采集后傳輸?shù)焦た貦C上，在LabVIEW軟件上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時觀察和曲線生成。
　　通過對二維(2D)活塞水液壓泵的設(shè)計及其理論計算研究，同時通過仿真驗證了這種新型水液壓泵結(jié)構(gòu)和原理的可行性。設(shè)計水液壓元件綜合試驗臺對二維