高速、高压、大流量变量柱塞泵技术研究

摘要

随着飞机、航天运载器的快速发展,其对伺服控制系统的功率质量比要求越来越高,提高系统压力是提高功率质量比的最为有效的措施。高速、高压、大流量轴向柱塞泵是航空、航天液压推力矢量控制系统中的关键元件之一,其性能的优劣决定了液压控制系统的可靠性。 本研究通过对国内外相关资料的查阅、收集,就液压传动、高速、高压、大流量轴向柱塞泵的发展历史、现状进行了阐述；应用经典的设计理论,依据任务书开展了设计工作,在现有工艺条件下,解决了该课题中的滑靴摩擦副设计、配流摩擦副设计等关键技术,重点对高速、高压、大流量轴向柱塞泵的主要零部件进行了分析计算,对样机进行Pro-E、Nanstran、Matalab、Adamas等虚拟仿真设计,对产品进行了最优化设计,通过虚拟仿真分析,加强了对数字样机的研究解决了以往需在实物样机中暴露的问题,提高了研制效率。通过样机加工和装调和试验工作,对实物样机中遇到问题的解决,高速、高压、大流量轴向变量柱塞泵的性能指标达到了任务书的要求,处于国内领先水平。

目录

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第1章 绪论

1.1研究高速、高压、大流量柱塞泵的意义

1.2高速、高压、大流量变量泵的历史与现状

1.2.1发展历史与未来趋势

1.2.2国内外研究和发展现状

1.3高速、高压、大流量变量泵要解决的几个问题

1.4高速、高压、大流量变量泵的应用前景

1.5课题来源及本文主要研究内容

第2章 高速、高压、大流量变量柱塞泵的设计

2.1技术指标

2.2工作原理

2.2.1结构组成

2.2.2 Pro-E三维实体造型

2.2.3柱塞变量泵的工作原理

2.3柱塞的运动参数

2.3.1柱塞相对转子的轴向运动参数

2.3.2柱塞座在斜盘平面上的运动参数

2.4关键零部件的尺寸计算

2.5主要零件的受力分析和计算

2.5.1柱塞的受力计算分析

2.5.2转子的受力计算分析

2.5.3斜盘受力分析

2.6主要零件的强度、刚度计算

2.6.1转子强度校核

2.6.2转子刚度校核

2.6.3斜盘强度校核

2.7高速旋转密封的设计

2.7.1密封的结构形式

2.7.2密封原理

2.7.3摩擦副设计

2.7.4密封面接触比压计算

第3章高压、高速、大流量柱塞泵虚拟样机分析

3.1 Matalab仿真分析

3.1.1动态数学模型

3.1.2数学模型的拉氏变换

3.1.3参数的选择

3.1.4仿真分析

3.2 Adamas动力学仿真分析

3.2.1仿真约束条件设计

3.2.2仿真结果

3.3仿真结果分析

第4章 高速、高压、大流量轴向柱塞泵的样机试验

4.1试验内容

4.1.1磨合试验

4.1.2典型环境试验考核

4.1.3寿命试验

4.2试验结果分析

第5章 结论

致谢

参考文献