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軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽特性分析
軸向ATOS柱塞泵具有高功率密度,高壓力,大流量等優(yōu)點,是液壓傳動中zui復(fù)雜,技術(shù)含量zui高的元件之一。噪聲是軸向ATOS柱塞泵的一個重要性能指標,在當(dāng)下環(huán)保意識日益濃厚的環(huán)境下,降低噪聲水平是軸向ATOS柱塞泵的研究熱點和難點。流體噪聲是軸向ATOS柱塞泵噪聲的主要組成部分,流量脈動是其主要原因。

軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽特性分析
軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu),對流量脈動有重大影響,本學(xué)位以軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)對配流過程的影響為研究對象,分析其作用機理和影響規(guī)律,既有學(xué)術(shù)研究價值,又對工程應(yīng)用有一定指導(dǎo)意義。首先分析了軸向ATOS柱塞泵的運動規(guī)律和流動特性,建立單柱塞腔流量源模型和整泵理論流體模型。其中對配流盤的過流面積進行了精確的理論建模,尤其對多種不同的阻尼槽結(jié)構(gòu)進行了精細的過流面積分析,包括U型槽、阻尼孔、三角槽、雙阻尼孔、孔槽組合結(jié)構(gòu)等。在計算機中建立了整泵流動特性仿真模型,可以對不同ATOS柱塞泵結(jié)構(gòu),特別是帶有不同配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)的軸向ATOS柱塞泵進行仿真分析。對某一軸向ATOS柱塞泵產(chǎn)品進行仿真,修改配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化,結(jié)果顯示,對該泵來說,當(dāng)其配流盤排油腔入口的U型槽寬半徑取1.5mm,深度取2.5mm,吸油腔入口的阻尼孔半徑取0.75mm時,其流動特性取得*的結(jié)果,優(yōu)化后比優(yōu)化前泵出口流量脈動幅值降低了9.5%。基于此泵的模型,對配流盤模型進行修改,用不同形式的阻尼槽替代原有阻尼槽,進行仿真分析,分析了不同阻尼槽結(jié)構(gòu)對配流過程的影響,進行了對比研究。為了驗證仿真程序的準確性,本課題還搭建了流量脈動測試試驗臺。分析了流量脈動測試原理。基于“二次源法”,采用去除補油泵和變頻驅(qū)動輔助泵的方式,對國內(nèi)流量脈動試驗臺方案進行改進,搭建了試驗臺。通過試驗與仿真對比,驗證仿真程序的準確性；通過改變參數(shù)進行多組試驗,分析了壓力和轉(zhuǎn)速對流量脈動的影響。主要內(nèi)容如下：指出的目的和意義,介紹了軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽對流量脈動和噪聲的影響。介紹了目前國內(nèi)外對軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽特性以及流量脈動測量方法的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,提出了的研究內(nèi)容。建立了軸向ATOS柱塞泵的理論流體模型。首先分析了軸向ATOS柱塞泵的運動規(guī)律,對單個柱塞的流量特性進行了理論分析,綜合考慮柱塞運動排油量、配流盤節(jié)流窗口節(jié)流流量、運動副泄漏流量、油液慣性流量等因素,建立單柱塞腔流量源模型。然后整合多個單柱塞模型,加上系統(tǒng)負載模型,建立整泵理論流體模型。對配流盤的過流面積進行了精確的理論分析,尤其對多種不同的阻尼槽結(jié)構(gòu)進行了精細的過流面積分析,為后續(xù)的阻尼槽研究打下基礎(chǔ)。建立了軸向ATOS柱塞泵流動特性的Matlab/Simulink仿真分析程序,可以對軸向ATOS柱塞泵方便地進行仿真分析并輸出多種分析結(jié)果。基于模塊化的思想進行建模與編程,對軸向ATOS柱塞泵的各個組成部分進行分模塊建模,對其中的一些重要組成部分建立多個可替代模型,可以方便地根據(jù)一定的接口格式進行快速替換,組合出新的仿真模型。其中特別是建立了多種不同阻尼槽結(jié)構(gòu)的配流盤的過流面積模型。利用所建立的仿真程序?qū)δ持剌d大排量軸向ATOS柱塞泵進行仿真分析和優(yōu)化設(shè)計。

軸向ATOS柱塞泵配流盤阻尼槽特性分析
分析得出,當(dāng)其排油腔入口的U型槽寬半徑取1.5mm,深度取2.5mmm,吸油腔入口的阻尼孔半徑取0.75mm時,其流動特性取得*的結(jié)果。分析了U型槽和阻尼孔對配流過程的影響規(guī)律。改變配流盤模型,用其他阻尼槽結(jié)構(gòu)替換原有阻尼槽,包括三角槽、雙阻尼孔、孔槽組合結(jié)構(gòu)等,進行仿真分析,基于仿真結(jié)果分析各阻尼槽結(jié)構(gòu)的配流特性,并進行對比研究。分析了軸向ATOS柱塞泵流量脈動測試理論,對國內(nèi)流量脈動試驗臺方案進行改進,搭建了試驗臺。將試驗結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比,驗證仿真程序準確性。改變試驗壓力和轉(zhuǎn)速,研究其對流量脈動的影響。