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双作用双定子凸轮转子叶片泵的理论分析与研究

赵超  
【摘要】:随着国内外液压传动技术的应用越来越广泛,液压设备和元件的发展非常迅速。本文在回顾了凸轮转子叶片泵的发展和研究现状的基础上,设计了一种新型原理的液压泵。该泵由一个转子对应两个定子构成,实现了在一个壳体内多个泵同步工作。并成功的将双定子泵的理论应用到凸轮转子叶片泵中,经研究形成了双作用双定子凸轮转子泵。 首先,本文对该泵的结构和工作原理进行了详细介绍,说明了凸轮转子过渡曲线以及合理几何参数的选取和偶合叶片的设计,对泵的瞬时流量进行了分析。研究了该泵在八种不同的连接方式下产生的理想瞬时流量叠加。以外泵为例,论述了该泵理论流量的两种算法,并且推导了泵的流量不均匀系数。通过三维软件SolidWorks对该泵进行了三维建模。 其次,阐述了过渡曲线的确定原则,分析出该泵瞬时流量均匀的条件,考察几种过渡曲线是否满足瞬时流量均匀。考虑叶片厚度时,通过数学的微积分法得出,由于叶片伸缩而产生的瞬时流量均匀的条件,再对几种过渡曲线逐一考察。通过对几种过渡曲线求导数,得出分别何时满足弹簧的二次变形量为零。研究了几种过渡曲线的径向加速度变化情况。 然后,分析了该泵的噪声与控制。对叶片进行受力分析,得出了当泵建压后最佳液压顶紧力的大小。研究了该泵的瞬时功率和泵轴的瞬时扭矩变化,论述了当泵的叶片设计成“偶合对”时瞬时扭矩的叠加,泵轴受到最大瞬时扭矩时所处在的位置,利用ANSYS软件对此状态进行静力学仿真。 最后,通过对泵的样机进行实验研究,为以后更好的设计双定子泵提供了铺垫。


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