轴向柱塞泵流量脉动特性的仿真研究.pdf

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1、２０１４年３月机床与液压Ｍａｒ２０１４第４２卷第５期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４２Ｎｏ５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０５０４０轴向柱塞泵流量脉动特性的仿真研究王海燕，魏秀业（中北大学机械工程与自动化学院，山西太原０３００５１）摘要：以ＳＣＹ１４Ｂ型斜盘轴向柱塞泵为例，对轴向柱塞泵的瞬时流量及流量脉动进行了理论分析，并以该泵的参数对七柱塞和八柱塞泵瞬时流量进行ＭＡＴＬＡＢ仿真。仿真结果表明：在不考虑配流盘几何因素和其他非几何因素的情况

2、下，奇数柱塞泵的流量脉动明显小于偶数柱塞泵，柱塞数越多，泵的流量脉动越小，斜盘倾角越大，泵的瞬时流量也越大，但对泵的流量脉动几乎没有影响；而考虑配流盘几何因素和柱塞泵泄漏流量的影响时，奇、偶数轴向柱塞泵的流量脉动系数相差并不大，但明显大于理论的流量脉动系数，几何流量脉动是影响其流量脉动特性的主要因素。关键词：轴向柱塞泵；实际流量；流量脉动；ＭＡＴＬＡＢ仿真中图分类号：ＴＨ３２２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）５－１４４－５ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＦｌｏｗＰｕｌｓａｔｉ

3、ｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡｘｉａｌＰｉｓｔｏｎＰｕｍｐＷＡＮＧＨａｉｙａｎ，ＷＥＩＸｉｕｙｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｄｉｓｃｈａｒｇｅａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆＳＣＹ１４Ｂｔｙｐｅａｘｉａｌｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐｗｅｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，

4、ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｐｕｍｐｓｗｉｔｈｓｅｖｅｎｐｉｓｔｏｎｓａｎｄｅｉｇｈｔｐｉｓｔｏｎｓｗｅｒｅｍａｄｅｕｓｉｎｇＭＡＴＬＡＢ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐｗｉｔｈｏｄｄｎｕｍｂｅｒｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐｗｉｔｈｅｖｅｎｎｕｍｂｅｒｌｅａｖｉｎｇｏｕｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉ

5、ｏｎｖａｒｉｅｓｉｎｖｅｒｓｅｌｙａｓｔｈｅｐｉｓｔｏｎｎｕｍｂｅｒ．Ａｎｄｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅｓｗａｓｈｐｌａｔｅａｎｇｌｅｉｓ，ｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｏｆｔｈｅｐｕｍｐｗｉｌｌｂｅ．Ｂｕｔｔｈｅａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｓｗａｓｈｐｌａｔｅｈａｓｎｏｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐｗｉｔｈｏｄｄｎｕｍｂｅｒｉｓａｌｍｏｓｔｎｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｉｓｔｏｎｐｕ

6、ｍｐｗｉｔｈｅｖｅｎｎｕｍｂｅｒ，ｉｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅａｋａｇｅａｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ；ｂｕｔｉｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ａｎｄｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｆｌｏｗｐｕｌｓａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍａｊｏｒａｓｐｅｃｔｔｈａｔａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｆｌｏｗｐｕｌｓａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａ

7、ｘｉａｌｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐ；Ａｃｔｕａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅ；Ｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ；ＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ轴向柱塞泵具有结构紧凑、功率密度大、质量油区的所有柱塞的理论流量之和，柱塞数的奇偶将影轻、工作压力高、容易实现变量等优点［１］，在工程机响处于排油区的柱塞数量，从而影响泵的瞬时理论流械中得到广泛应用。在负载稳定条件下，由于自身结量。当柱塞个数为偶数时，处于排油区的柱塞数总是构等其他因素，轴向柱塞泵的流量是脉动的，进而产ｚ／２；当柱塞个数为奇数，且０＜φ１≤π／ｚ时，有（ｚ＋生压力脉

8、动从而引起振动和噪声。因而对轴向柱塞泵π２π１）／２个柱塞处于排油区，若＜φ＜，则有（ｚ－１的流量和流量脉动进行研究，有助于液压系统噪声和ｚｚ振动的控制。１）／２个柱塞位于排油区。以单个柱塞瞬时流量为［２］ＳＣＹ１４Ｂ型斜盘轴向柱塞泵的几何参数为基２２础，进行了流量脉动的相关研究。由于对流量及流量Ｑ＝πｄｖ＝πｄωＲｔａｎγｓｉｎφ（１）ｉｉｉ脉动可能的影响因素众多，首先以４４７柱塞和８柱塞泵柱塞泵的瞬时流量为例，对轴向柱塞