双斜盘柱塞式电机泵的动力学研究

摘要

电机泵作为液压传动领域新型的动力源装置,其具有整体结构紧凑、集成度高以及绿色环保等一系列优点。双斜盘柱塞式电机泵是一种创新型结构设计的电机泵,其内部存在复杂的电磁及机械的强耦合关系,这种耦合作用会激发电机泵内部机构的高频共振,影响电机泵的工作性能及使用寿命,因此双斜盘柱塞式电机泵的动力学分析具有十分重大的研究意义。
　　本文以课题组研制的双斜盘柱塞式电机泵为研究对象,对电机泵内部旋转缸体轴振动模态、转子倾斜偏心状态下的不平衡电磁拉力及电机泵内部机电液耦合动力学模型进行了较全面的理论分析研究。
　　基于转子动力学理论,采用传递矩阵法对电机泵中缸体轴进行振动模态分析;建立圆柱滚子轴承力学模型,并将其引入缸体轴振动运动系统中,得到圆柱滚子轴承模型对于缸体轴振动模态的影响。
　　研究电机泵内部转子倾斜偏心引起的不平衡磁拉力,用Fourier变换方法求解缸体轴偏心气隙磁导,以Maxwell应力理论为基础推导出缸体轴倾斜偏心状态下不平衡电磁拉力的计算方法。
　　基于电机泵内部电磁、机械及液压系统相关理论,建立电机泵机电液耦合动力学模型,并以电机泵耦合模型为研究对象,分析电机泵各运行参数对于电机泵性能状态以及缸体轴振动运动的影响,得到相关数据结论。

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1 绪 论

1.1 课题的研究目的和意义

1.2 课题国内外研究现状

1.3 电机泵总体结构形式

1.4 论文主要研究内容

2 电机泵旋转缸体轴振动模态分析研究

2.1 缸体轴振动分析方法

2.2 缸体轴的振动分析研究

2.3 缸体轴支承——圆柱滚子轴承的力学模型

2.4 圆柱滚子轴承刚度对于缸体轴振动的影响

2.5 本章小结

3 电机泵动力学模型研究

3.1 双斜盘轴向柱塞泵模型

3.2 电动机模型

3.3 缸体轴振动模型

3.4 电机泵机电液耦合模型

3.5 本章小结

4 电机泵结构设计研究

4.1 加载方式对电机泵性能状态的影响

4.2 轴承结构对电机泵性能状态的影响

4.3 电动机稳定时转速对于电机泵性能状态的影响

4.4 缸体轴结构尺寸对于电机泵中缸体轴振动运动的影响

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利成果