变量浮杯泵的设计及其仿真研究

摘要

轴向柱塞泵是液压系统中的重要设备，以其高效率、方便变量等优势广泛应用予工业设备、工程机械、行走车辆等领域。但是由于噪声、磨损等因素，轴向柱塞泵的发展一直没有停止，2001年荷兰INNAS公司提出了一种新的轴向柱塞泵原理——浮杯原理。 基于浮杯原理的浮杯泵是一种新型的轴向柱塞泵，它结合了现有的斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的特点，形成一种独特的镜像对称布局，在不增加体积的前提下成倍增加了柱塞数目，减小了轴向力。这种结构使得该泵在减小噪声、降低压力和流量脉动、降低生产加工成本方面表现突出。 为了了解该新型轴向柱塞泵的基本性能，本文引入虚拟样机技术，借助动力学仿真软件ADAMS及液压系统仿真软件AMESim，并引入有限元柔性体，搭建刚柔耦合、固液耦合的浮杯泵虚拟样机。 通过虚拟样机的仿真对泵的运动学、动力学及液压性能进行仿真研究。通过仿真得到了该泵的运动学规律，主要部件的受力情况，泵的出口流量及压力波动情况等。

目录

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摘要

符号和缩略词说明

第一章 绪论

1．1 轴向柱塞泵概况及发展

1．1．1 轴向柱塞泵的概况

1．1．2 传统轴向柱塞泵的特点与发展现状

1．1．3 新型浮杯泵的发展现状

1．1．4 浮杯泵的工作原理

1．1．5 浮杯泵的特点

1．2 虚拟样机技术及其在柱塞泵领域的应用

1．2．1 虚拟样机技术介绍

1．2．2 虚报样机技术在轴向柱塞泵设计中的应用

1．3 课题研究内容及方法

1．3．1 课题研究内容

1．3．2 课题研究方法

第二章 浮杯泵的理论分析

2．1 浮杯泵的主要结构

2．2 浮杯泵主要构件尺寸关系

2．3 浮杯泵的尺寸参数

2．4 柱塞受力分析

2．5 浮杯的运动孰迹分析

2．6 浮杯的运动学分析

2．7 浮杯泵的流量及脉动分析

2．7．1 浮杯泵的平均流量

2．7．2 浮杯泵的瞬时流量

2．7．3 浮杯泵的流量脉动分析

2．8 浮杯柱塞副的泄露分析

2．9 本章小结

第三章 浮杯泵的动力学建模及仿真

3．1 浮杯泵三维建模

3．1．1 Pro／E建模

3．1．2 Pro／E与ADAMS之间的数据转换

3．2 浮杯泵的物理建模

3．2．1 约束添加

3．2．2 添加驱动

3．2．3 添加载荷

3．3 动力学仿真及分析

3．3．1 浮杯的运动分析

3．3．2 轴受力分析

3．3．3 斜盘倾角分析

3．4 柔性化处理

3．5 刚柔耦合模型的仿真结果分析

3．6 本章小结

第四章 液压模型建模及仿真

4．1 液压建模原理

4．1．1 软件介绍

4．1．2 浮杯泵液压模型理假设

4．1．3 浮杯泵的功率键图分析

4．1．4 液压模型的数学分析

4．2 浮杯泵的液压模型建模

4．3 模型仿真及结果分析

4．3．1 参数的设置

4．3．2 结果分析

4．4 两种柱塞布置方式的对比

4．5 两种柱塞结构的泄露分析

4．6 本章小结

第五章 联合仿真

5．1 联合建模

5．2 联合仿真与结果分析

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文麸

致谢

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