AllVO190ATOS柱塞泵功能特性研究
轴向ATOS柱塞泵是机构和流体的统一体,结构复杂,机构向流体传递运动和能量,流体为摩擦副提供动力润滑油膜改善其摩擦条件,并传递流量和压力进行做功,因此其技术含量很高。近些年来,轴向ATOS柱塞泵的需求十分旺盛,要求也越来越高,提高我国轴向ATOS柱塞泵的综合性能也越来越紧迫,因此,有必要对ATOS柱塞泵流体和机构展开研究,以提高其性能。

AllVO190ATOS柱塞泵功能特性研究              采用虚拟样机技术对ATOS柱塞泵流体特性和机构特点展开研究,为ATOS柱塞泵的结构设计和优化提供帮助,论文主要内容如下：通过对ATOS柱塞泵内流体功率传递过程的分析,建立其扭矩模型、单柱塞流量模型和速度模型、配流模型、负载模型和容积效率模型,各个子模型封装后即建立流体传动模型,此外,根据二维雷诺方程及柱塞副的结构特点,通过无量纲化的方式建立柱塞副间隙油膜压力分布模型。建立轴向ATOS柱塞泵的三维模型,并通过定义约束、作用力、驱动等建立了多体动力学模型,与流体传递模型相结合建立ATOS柱塞泵固液耦合的联合仿真模型,提高仿真的准确度。针对ATOS柱塞泵中重要的零部件,对柱塞和配流盘进行柔性化处理,建立刚柔耦合动力学模型。根据已经建立好的虚拟样机模型进行仿真,研究ATOS柱塞泵斜盘倾角、工作转速和负载压力对流体特性的影响,包括脉动、泄漏量、容积效率等,仿真得到脉动率在15%左右,容积效率保持在0.96以上。分析柱塞副间隙油膜压力的分布,并研究柱塞偏向角、自转速度和负载压力对油膜压力的影响,研究表明,在轴向长度方向上,油膜压力逐渐降低,在圆周方向上,油膜压力存在峰值,柱塞两端油膜压力在圆周方向上存在180°的相位差。此外,对柱塞和配流盘进行柔性化仿真分析,研究柱塞和配流盘的强度和变形规律,柱塞的zui大应力为518.47MPa,应变为0.003,配流盘的zui大应力为653MPa,zui大应变为0.004。为验证ATOS柱塞泵流体传动模型的正确性,进行ATOS柱塞泵外部特性试验,测试ATOS柱塞泵的空载特性,即排量大小,测试额定转速下负载逐级增加的情况下ATOS柱塞泵的容积效率,并进行额定负载下的流量试验。