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《中国农机化学报》2020,(1)
轴向柱塞泵广泛应用于农机液压系统中,但工作过程中受到机械振动和液压冲击,容易诱发故障,严重时导致设备损坏。本文针对以上因素开展柱塞泵的运动学和动力学分析,期望通过对柱塞泵自由度、运动和受力规律的推导计算及仿真分析来探索柱塞泵产生机械噪声的主要原因。通过建立起相应的数学模型,运用Pro/E软件对柱塞泵进行几何建模,利用接口程序Mechanism/Pro将柱塞泵几何模型转换到多体动力学软件ADAMS中,根据柱塞泵的运动规律添加复杂约束和力,进行运动学和动力学仿真分析,得到主要零部件不同工况下的位移、速度、加速度和受力曲线。将理论推导和仿真分析对比,从机械角度分析噪声的原因是柱塞所受惯性力的急剧变化和柱塞滑靴组件连接点的压力超调大于额定压力的5%。 相似文献
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油膜形状对滑靴的润滑特性影响很大.为了准确获取滑靴的润滑特性,需要精确地求出滑靴的油膜形状.考虑了滑靴工作过程中的倾覆现象,采用非均匀间隙对滑靴的油膜形状进行了描述,建立了滑靴的润滑控制方程,采用高斯-塞德尔超松弛迭代方法进行求解,得到滑靴流场的压力分布.考虑到压力分布与油膜形状存在对应关系,通过滑靴的受力平衡分析,建立了滑靴稳态油膜形状的数学模型,并将其简化为以法向力平衡、流量守恒为等式约束,以滑靴倾角以及滑靴倾斜方位角为不等式约束,滑靴力矩平衡为目标的两参数单目标优化问题.采用小生境遗传算法对不同转速下滑靴的稳态油膜形状进行了数值求解.实例分析表明,该方法具有较好的数值稳定性,可以以较快的速度以及较高的精度收敛于模型的最优解,准确获取稳态下滑靴油膜的三维形状,从而为滑靴润滑特性的准确计算以及滑靴的设计提供理论依据. 相似文献
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为提高泵控差动液压缸系统运动过程的平稳性及控制精度,提出了带有负载力补偿量的速度/位置复合伺服控制策略,确定了速度前馈控制量计算模型和负载力补偿量计算模型。为实现速度控制和位置控制的平稳切换,对切换参数及切换时机进行了研究,以实际位置相对目标位置的差值作为切换参数。建立系统的仿真模型和物理试验模型,对系统进行仿真和试验研究,仿真结果和试验结果都表明,采用速度/位置复合控制策略可以实现对泵控差动缸系统的速度和位置的同时控制,在保证控制精度的前提下有效提高了差动缸的运动平稳性。为便于比较,还对泵控差动缸系统单独的位置伺服控制进行了仿真和试验研究,对比结果表明,所提出的复合控制策略具有明显的优越性。 相似文献
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外啮合齿轮泵动态困油模型及其参数影响分 总被引：5，自引：0，他引：5
为了解工况参数和设计参数对困油压力的定量影响,根据直齿无侧隙齿轮传动的几何关系及与卸荷槽的位置关系,由困油容积及其变化率、困油区内外的交换流量和动态侧隙的计算,建立了有困油压力方程和齿轮副动力学方程相耦合的动态困油模型,由此仿真出一个困油周期内的困油压力.与已有资料对比的结果表明:动态模型下的仿真结果要大于静态模型下的仿真结果,两困油区内的困油压力存在p2>p1;相关参数对困油的影响是矛盾的,存在优化问题.表明所建模型正确可靠,能够用于困油压力预测、振动分析与评估以及泵整体设计的最优化. 相似文献
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荔枝去核机刀轴的优化设计与仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
刀轴是荔枝去核机的核心部件.刀轴的往复运动对机构造成冲击,滑槽的单边受力使刀轴过度偏磨.针对这一问题对刀轴进行了运动学和动力学分析,建立了刀轴优化设计的数学模型,并利用MATLAB软件进行优化设计,确定出刀轴的最小质量为0.6421kg(比原质量减轻10.07％)、最佳滑槽升角为38.38..用Pro/ENGINEER软件建立了结构参数优化后的刀轴模型,并进行了静态载荷仿真.试验表明,滑槽的支反力随刀轴转速和滑槽升角的增大而增大,与理论结果吻合.优化后的结构参数和仿真结果对荔枝去核机的改进设计提供了依据. 相似文献
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高压高速条件下柱塞副泄漏流场分 总被引：3，自引：0，他引：3
建立了高压、高转速条件下柱塞泵柱塞副泄漏流场的数学模型,并进行了数值模拟分析.首先,对柱塞副进行了三维动力学分析,对柱塞副受力变化规律进行了Matlab数值分析.然后,建立了基于柱塞倾斜角度φ和偏心距离e的柱塞副倾斜偏心圆环缝隙泄漏流场数学模型,并结合柱塞副动力学分析结果,利用动压支撑理论确定了倾斜偏心泄漏流场数学模型中的φ和e.利用有约束的一维搜索法编写Matlab程序对柱塞副流场进行优化数值求解.最后,利用Fluent软件对柱塞副泄漏流量进行了仿真分析和实验验证.结果表明,高压、高转速条件下,柱塞副处于倾斜偏心状态,实际泄漏流量与通常理论假设的完全同心流场相比流量脉动量变大,而平均流量变小. 相似文献
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基于多刚体系统动力学相关理论,利用机械系统动力学分析软件ADAMS中View模块的建模功能,建立了某型号4缸发动机曲柄连杆机构的多体动力学模型。在考虑此型号发动机实际工况受力的情况下对其进行动力学仿真,得出各连杆轴颈处的受力情况,为曲轴圆角滚压及曲轴强度分析提供了力的边界条件。 相似文献
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为进一步提高轴向柱塞泵功率密度,首先结合前人工作针对功率密度给出量化计算公式,并对其中最重要的2个因素进行了研究。分析表明,影响因素1单位体积的每转排量主要由斜盘倾角与柱塞分布圆半径决定,并提出采用柱塞包覆滑靴形式提高该因素值,计算表明其柱塞泵功率密度可提高60%;影响因素2最高转速主要受自吸性能影响,且普通柱塞泵自吸性能受缸体腰型槽粘性阻力与强制漩涡阻力影响,并随着转速提高而下降,对此提出一种双向倾斜式腰型槽缸体,其仿真证明该结构具有离心甩油作用,其最高转速最高可提高45.4%。最后针对大排量双联泵功率密度下降问题提出了一种对称X型高功率密度轴向柱塞泵结构,其功率密度提高了43%。 相似文献
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轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键合图建模方法,建立了斜盘式轴向柱塞泵键合图模型。进行了柱塞-滑靴子系统摩擦学-动力学耦合机理分析,并定义能量损耗因子,综合包含非线性因素的各子系统动力学方程参数,最终导出柱塞泵全局耦合动力学模型。对模型进行了仿真,仿真结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性和正确性。 相似文献
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针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的影响规律.研究结果表明:随着径向柱塞泵工作压力的升高,滑靴副油膜压力有较大幅度的上升,油膜的速度场与温度场基本不变;随着径向柱塞泵转速的增大,滑靴副油膜内油液的速度及温度均有较大幅度的上升,油膜的压力场基本不变;滑靴的最大变形与应力均出现在滑靴副中心油腔底部的阻尼孔出口边缘,该部位几何结构较薄,且承受中心油腔高压油压力载荷与温度载荷,是整个滑靴结构中强度最薄弱的部分;同时,黏性摩擦产热导致的油膜温升对滑靴副的结构强度有较大影响,也是限制柱塞泵转速提升的一个重要因素.研究结果可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副优化设计提供一定的参考. 相似文献
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针对轴向柱塞泵配流盘磨损的故障诊断所使用的信号大多存在非平稳、非线性特性的缺点,提出利用轴向柱塞泵的瞬时转速波动信号进行故障诊断.利用瞬时转速波动信号良好的抗噪性能与经过阶比分析后可以转化为角度域内的平稳信号的特点,以克服传统监测信号的不足.通过动力学分析对轴向柱塞泵瞬时转速波动的成因进行了溯源.结果表明,对于具有Z个柱塞的轴向柱塞泵,活塞的惯性力和配流副处的库仑摩擦力会产生Z倍于转频的转矩波动,从而在轴向柱塞泵主轴上产生Z阶转速波动.柱塞高压腔的压力的变化会产生2Z倍于转频的转矩波动,从而在轴向柱塞泵主轴上产生2Z阶转速波动.在变负载条件下对理论分析结果进行了试验验证,结果表明对于9柱塞的轴向柱塞泵,其9阶瞬时转速波动分量幅值的变化可以很好地反映出配流盘磨损状况的变化.随着配流盘磨损程度增加,9阶瞬时转速波动的最大幅值从1.229增大至2.023 r/min;9阶瞬时转速波动分量幅值随着配流盘磨损加剧而增大. 相似文献
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高速插秧机用液压机械变速器转矩特性分析及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
以洋马VP6高速插秧机用液压机械变速器为研究对象,对其进行了简要介绍,给出了其转矩传动结构简图。在确定其输出转矩的条件下,建立了其输入转矩与斜盘式轴向柱塞变量泵的斜盘倾角设定位置之间的特性关系式,并对特性关系式进行了简要的分析,还给出了转矩特性分析在液压机械变速器设计上的主要应用。 相似文献
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分析了高速直喷式柴油机引起拉缸的机理和原因，讨论了活塞、活塞环和缸套之间的匹配．对R100系列柴油机缸套、活塞组配对副采取了改进措施，有效地改善了R100系列柴油机的拉缸问题。 相似文献
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柴油机活塞环与缸套摩擦副磨损机理分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过摩擦磨损试验机分析了柴油机常用的4种表面功能层活塞环与4种合金铸铁材料缸套摩擦副的摩擦因数和磨损系数,结合摩擦界面形貌和成分分析,研究了不同活塞环-缸套摩擦副的磨损机制.研究结果表明,陶瓷复合镀层活塞环-缸套摩擦副具有稳定和优良的摩擦学特性,耐磨性大幅度提高;镀铬环-缸套摩擦副物理化学性质稳定,但摩擦因数和磨损系数高;喷钼环-缸套摩擦副物理化学性质不稳定,出现钼颗粒剥落和形成表面复合膜等现象,摩擦因数出现拐点,缸套和活塞环都具有最大的磨损系数. 相似文献