多作用恒流轴向柱塞泵流量脉动特性分析(1)

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1、多作用恒流轴向柱塞泵流量脉动特性分析陈效平，颜良，杨大炼，厉伟湖南科技大学机械健康维护重点实验室湘潭410073E-mail：chenxpin999@163．com摘要：现有的柱塞泵都存在流量脉动，本文研究的多作用恒流轴向柱塞泵能实现无脉动输出。此文参考现有柱塞泵与马达的相关参数，对该泵典型多作用曲线的无脉动输出特性进行了数值模拟，为此类新型泵的进一步研究提供参考。关键词：轴向柱塞泵，无脉动输出，多作用恒流轴向柱塞泵，数值模拟，多作用曲线AnalysisoftheMultiple—-actionCon

2、stantAxialPistonPump’SPulsantFluxCharacteristicChenXiaopingYahLiangYangDalianLiW葫HunanProvincialKeyLaboratoryofHealthMaintenanceforMechanicalEquipment，HunanUmversityofScienceandTechnology,411201，Xiangtan，P．R．ChinaE-mail：chenxpin999@163．tomAbstract：There

3、areflowfluctuaioninalltheexistedaxialpistonpumps。output，butthemutiple-actionconstantaxialpistonpumpwhichresearchedinthispapercallrealizenopulseoutput．Havingreferedtotherelevantparametersofexistedpistonpumpsandmotors，anumericalsimulationaboutthepulsechar

4、acteristicsofthepump’StypicalCUl'Vewasmadewhichaimedtoprovidetheoreticalbasisandreferenceforthenewtypepump’Sfurtherresearch．Keywords：axialpistonPump，nopulseoutput，multiple-actionconstantaxialpistonpump，numericalsimulmion，multiple．actionincurve1引言轴向柱塞泵因具

5、有工作压力大、效率高等优点而成为液压传动与控制系统中的重要动力元件⋯。但不论何种结构型式的柱塞泵都无一例外地存在流量脉动比。，即柱塞泵的瞬时输出流量呈周期性变化。流量脉动引起压力脉动，这是液压系统压力冲击、振动、噪声和系统误动作甚至整个液压系统损坏的根源，同时流量脉动也限制了高响应电液系统性能的提高。目前减小液压系统流量脉动的方法u’3’4-20]：一、是在泵的出I=I设置蓄能器或在系统适当的位置外加液压滤波器；二、是采用液压主动滤波技术，但该项技术仍在研究之中。这些技术只能限量减小却无法从根本上消除

6、由泵引起的系统流量和压力脉动。多作用恒流轴向柱塞泵通过合理设计其端面多作用盘导轨曲线，能实现在任何瞬时泵的所有柱塞的排油量不变，泵的排量从而恒定，流量脉动为零瞄¨。本文参照现有柱塞泵与马达的相关参数设计了125多作用恒流轴向柱塞泵的多作用曲线，并对其脉动特性进行了数值模拟，为此类新型泵的进一步研究提供，理论依据和参考2多作用恒流轴向柱塞泵脉动为零的条件本文所研究的多作用恒流轴向柱塞泵其柱塞圆周面与导轨水平面的相互运动芙系如图1所示。图i拄塞圆周面与导轨水平面的相互关系泵体内的枉塞滚轮蛆件绕缸体轴线q沿

7、导轨作逆时针旋转；其中有两组互相垂直的平面组平面是均匀分m·柱塞的圆周面，即口平面；另一组平面是垂直于缸体轴心线的导轨面，即口平面，“平面是一个平面旗，随着滚轮在导轨上位置不同而在一定范围内上下移动。此泵的多作用导轨曲线是实现该泵瞬时流量脉动为零的笑键之一，导轨曲线对多作用恒流轴向柱塞泵的输出流量均匀性和脉动等输出特性产生直接影响。从另一个角度柬说要使泵的流量脉动为零，那么就须使菩排油区柱塞在各瞬时的轴向速度之和>．v，为恒量。此泵的各个柱塞在缸体内均匀分布，设柱塞数目为：，柱塞问的间距角度为A(A2

8、Ⅱ／z)，v．为在某一时刻各位于捧油区柱塞的瞬时速度，则有”#一H+也+U+”+Ul+心=恒量3满足脉动为零条件的常用导轨曲线从数学关系来说，度速度v=咖／dt是轴向位移p的一阶导数，度加速度口=∥p／dt2，度加速度变化率，是，的三阶导数，即J=d3p／积3。已知柱塞的轴向加速度口。后t通过积分可得柱塞的轴向速度函数‰=，(神和柱塞滚轮端面多作用曲线函数p=F(曲，多作用曲线分布于盘端面，常用的曲线有以下几种。“：余弦曲线、正弦曲线、等加速曲线、抛物线