轴向柱塞泵滑靴及其偶件的应力特性仿真分析

摘要

由于轴向柱塞泵的应用范围越来越广，用户对其要求也越来越高。如今柱塞泵正在向高速、重载、大功率，具有适应恶劣环境能力的方向发展，所以研究轴向柱塞泵的性能特性十分重要。轴向柱塞泵中的柱塞、滑靴、回程盘是较为重要的运动零件，这三者是轴向柱塞泵实现能量转化的主要功能承担者，任一零件磨损或失效都会制约轴向柱塞泵的性能和效率。本文将以A4VG125型轴向柱塞泵作为研究对象，针对轴向柱塞泵中的滑靴磨损及偏磨、柱塞的拉脱及颈部断裂、回程盘磨损破裂现象开展以下研究。 （1）基于轴向柱塞泵结构及工作原理，构建起轴向柱塞泵虚拟样机模型，并仿真验证了所建模型的准确与可行性。 （2）对虚拟样机中的滑靴组进行理论受力分析，得出工作参数对滑靴组的受力影响较大。设置不同组合的工作参数，研究了倾角、转速、负载对柱塞腔中的液压力脉动、流量倒灌及泵出口流量脉动的影响，以及各摩擦副的接触碰撞力与力矩的变化规律对滑靴及其偶件磨损的作用。 （3）研究了泵启动到完全油膜润滑阶段，轴向柱塞泵中心弹簧预紧力对回程盘磨损、滑靴颈部磨损、滑靴面偏磨现象的影响。得出在一定范围内增大预紧力，对滑靴与斜盘、回程盘之间摩擦副接触碰撞力与力矩的变化规律，以及对滑靴与回程盘应力特性的影响程度。 （4）在合理的工作参数及中心弹簧预紧力值基础上，进一步研究了交错角对轴向柱塞泵有关特性的影响。得出不同交错角时的柱塞泵压力-流量特性的变化规律及交错角对柱塞、滑靴、回程盘应力特性的影响程度。

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