轴向柱塞泵配流副流场仿真及三角减振槽参数特性分析

摘要

轴向柱塞泵因其具有的独特优势在工业发展过程中得到广泛应用，随着节能环保的呼声愈发高涨，轴向柱塞泵工作时的噪声大阻碍了它的进一步发展。由于国内对柱塞泵的研究起步较晚，国内轴向柱塞泵产品正遭遇国外高性能产品的垄断，严重制约国内机械相关行业的发展。配流噪声和结构振动噪声是轴向柱塞泵噪声的主要组成部分，这两者都与配流副动态流场具有内在联系。本文通过理论结合CFD流场仿真的方法研究配流副动态流场特性，分析斜坡三角减振槽结构参数对配流噪声和结构振动噪声的影响规律，为高性能、低噪声轴向柱塞泵产品设计提供参考，对提升国内轴向柱塞泵产品的竞争力具有重要意义。
　　推导柱塞腔与配流盘油槽的通流面积函数，建立柱塞腔瞬时压力特性微分方程，从而建立球面配流副油膜压力场数学模型。基于柱塞腔压力方程和配流副油膜压力场对缸体进行受力稳定性建模。研究主轴转速和油膜厚度对油膜压力场的影响规律。
　　通过提取轴向柱塞泵通流内腔，建立轴向柱塞泵流体域参数化几何模型。综合使用ICEM软件的局部参数控制和网格装配功能，确立高质量柱塞泵流体有限元网格划分参数。准确判定轴向柱塞泵关键流体域流态，选取合理的仿真求解参数，编写UDF（用户子程序）模拟柱塞的运动，最终建立完善的轴向柱塞泵CFD仿真模型。
　　研究轴向柱塞泵流量脉动、压力脉动、缸体受力稳定性和配流副动态油膜特性等噪声特性，对比分析CFD流场仿真结果与理论模型求解结果。通过CFD仿真研究轴向柱塞泵工况参数对噪声特性的影响规律，在特定工况下通过仿真研究三角减振槽结构参数对柱塞泵性能的影响，提出三角减振槽结构参数合理设计建议。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国外研究现状

1.3 国内研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 轴向柱塞泵配流副油膜力学特性模型建立

2.1 引言

2.2 柱塞运动学分析

2.3 柱塞腔瞬时压力特性数学模型

2.4 缸体轴向受力分析

2.5 配流副油膜支承力及力矩

2.6本章小结

第3章 轴向柱塞泵流场仿真模型建立

3.1 引言

3.2 柱塞泵流体求解域有限元模型建立

3.3 柱塞泵关键流体域流态分析

3.4 柱塞泵流体域求解边界条件

3.5 本章小结

第4章 轴向柱塞泵仿真计算结果分析

4.1 引言

4.2 柱塞泵流量脉动分析

4.3 柱塞泵压力脉动分析

4.4 柱塞泵配流副油膜特性分析

4.5 轴向柱塞泵缸体受力稳定性分析

4.6本章小结

第5章 轴向柱塞泵减振槽结构参数特性分析

5.1 引言

5.2 柱塞泵工况参数对噪声特性影响分析

5.3 三角减振槽结构参数特性分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢