轴向柱塞马达配流盘的强度有限元分析

摘要

目前，液压技术的发展方向主要为高压、高速、大流量、大功率、低噪声、高可靠性，高集成化，并取得了重大的发展。液压马达作为液压控制系统一个重要输出执行元件，其性能对整个系统的性能有着重要的影响。配流副是轴向柱塞马达中较关键的摩擦副之一，也是最容易磨损失效的部件。因此，为了设计性能优良的高压、高速、大流量轴向柱塞马达，对配流盘的强度进行分析是十分重要的。 论文以轴向柱塞马达的配流盘为研究对象，建立了有限元分析模型，并采用有限元分析软件ANSYS对配流盘进行强度分析计算，得到了应力分布情况和变形情况。文中还计算了配流盘的热应力，并探讨了温度对配流盘强度的影响。研究结果表明： 1.加强筋对配流盘的强度有很大影响，在设计配流盘时，需要合理选择加强筋的个数和宽度。 2.不同定位方式下，配流盘强度有所区别，需要针对实际的工作情况以及配流盘的结构形式，设计一种合理的定位方式。 3.在缸体转动一个周期内，配流盘应力主要分布在高压腰形槽周围，最大应力发生在减压槽的根部，最大应变发生在配流盘高压腰形槽的外侧，其变形主要是在径向方向上；最大轴向变形主要发生在配流盘背面高压区加强筋的表面；配流副的泄漏流量对马达容积效率的影响很小。配流盘的最大应力和应变变动的幅度都很小，引起配流盘产生应力和应变的主要原因是高压油液对腰形槽内壁的压力，所以在设计配流盘时，需要根据具体情况来确定其相关尺寸。 4.配流盘工作时温度对其实际工作状态有很大影响，温度越高，配流盘应力、应变、轴向变形和泄漏流量越大。在对配流盘进行强度计算时，需要考虑工作时油液温度的影响，这样与配流盘的实际工作状况较为贴切。 论文对轴向柱塞马达配流盘强度的计算研究，为今后配流盘的结构设计提供了具有实用价值的参考依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.1.1液压技术发展趋势

1.1.2液压马达发展趋势

1.2配流副的演变过程

1.3配流盘和缸体零部件有限元分析研究

1.4论文主要研究内容

第2章有限元计算模型

2.1前言

2.2有限元基本理论

2.2.1有限元法概述

2.2.2有限元法的计算思路

2.2.3有限元法的建模方法

2.3缸体的受力分析

2.3.1压紧力Fn

2.3.2高压腰形槽及减压槽的反推力Ff

2.4有限元分析模型

2.4.1有限元分析模型的建立

2.4.2有限元分析模型的加载

2.5本章小结

第3章静力学分析

3.1前言

3.2加强筋对配流盘强度的影响

3.2.1加强筋个数对配流盘强度的影响

3.2.2加强筋宽度对配流盘强度的影响

3.3定位方式对配流盘强度的影响

3.4缸体转动一个周期配流盘的仿真分析

3.5仿真结果分析

3.5.1配流盘最大应力分析

3.5.2配流盘最大应变分析

3.5.3配流盘最大轴向变形分析

3.6泄漏流量分析

3.7本章小结

第4章热力学分析

4.1前言

4.2配流盘的热力学分析

4.2.1不同温度下配流盘的应力仿真结果

4.2.2不同温度下配流盘的应变仿真结果

4.2.3不同温度下配流盘的轴向变形仿真结果

4.3不同温度下仿真结果分析

4.3.1配流盘最大应力分析

4.3.2配流盘最大应变分析

4.3.3配流盘最大轴向变形分析

4.4不同温度下泄漏流量分析

4.5本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文