新型水液压泵的结构设计与研究

摘要

本文结合柱塞泵和叶片泵的结构特点提出一种新型的沟槽式叶片泵，由于该泵特殊的结构使得其许多重要零件在工作过程中受力平衡，而且其理论流量脉动率为零。这两个特点使得其能够通过使用先进的工程材料做成水液压泵，而且其能够很容易的实现变排量，这将为水液压的发展提供新的动力。更重要的是，通过对沟槽式叶片泵添加预压缩，回油补偿，自适应闭环等辅助措施，使其在变负载下始终能够输出压力脉动极小的负载流量，即理想的液压泵。
　　首先，根据沟槽式叶片泵的原理，在确定泵的转速、压力、排量等参数之后，运用Solidworks软件设计出了初步模型，并详细推导出其排量公式。
　　其次，搭建出沟槽式叶片泵，主动抑制型沟槽式叶片泵，改进的主动抑制型沟槽式叶片泵以及主动抑制加自适应型沟槽式叶片泵这四种泵的AMEsim模型，并对其进行仿真分析以及详细对比。在仿真下验证了其具有能够实现在变负载下始终输出压力脉动极小的负载流量的可能性。
　　最后，利用FLUENT软件完成叶片的动网格仿真，得出处在排油区在凸轮槽作用下做向下运动时所受的轴向力；在ANSYS Workbench平台上进行后泵盖出油口流固耦合的分析，得到工作过程中后泵盖出油通道在充满高压油的情况下后泵盖各个区域的应力，应变以及总变形云图；同时进行花键轴的静力学分析，得到工作过程中花键轴各个区域的应力，应变以及总变形云图，确保后泵盖和花键轴应力，应变以及总变形在合理范围之内。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题背景与意义

1.2 国内外水液压的研究现状

1.3 课题主要研究难点与关键技术

1.4 本文主要研究内容

第2章 水液压泵主要零部件的设计

2.1 引言

2.2 沟槽式叶片泵的基本工作原理和设计特点

2.3 排量的计算

2.4 缸体的设计

2.5 凸轮的设计

2.6 调节隔板上方弹簧的设计

2.7 固定隔板上方弹簧的设计

2.8 分配板的设计

2.9 本章小结

第3章 沟槽式叶片泵的AMEsim仿真

3.1 引言

3.2 沟槽式叶片泵的AMEsim建模与仿真

3.3 沟槽式叶片泵压力脉动的主动抑制

3.4 改进的主动抑制型沟槽式叶片泵

3.5 沟槽式叶片泵压力脉动的主动抑制和自适应消除

3.6 本章小结

第4章 沟槽式叶片泵关键零件的ANSYS仿真

4.1 引言

4.2 排油区叶片纵向运动受力分析的FLUENT动网格仿真

4.3 后泵盖出油口流固耦合ANSYS仿真

4.4 花键轴的静力学分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢