斜盘支撑形式对变量柱塞泵动态性能的影响研究.pdf

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1、2011年4月机床与液压Apr．2011第39卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．07．012斜盘支撑形式对变量柱塞泵动态性能的影响研究王国志，吴文海，刘桓龙，柯坚(西南交通大学机械学院，四川成都610031)摘要：建立柱塞泵斜盘的动态模型，采用仿真分析和试验的方法对两种斜盘支撑形式——柱塞支撑和弹簧支撑的支撑刚度进行研究。结果表明：柱塞支撑刚度比弹簧支撑刚度大，对斜盘的稳定性有利，从而可改善系统的动

2、态性能。关键词：变量柱塞泵；斜盘支撑刚度；振动；动态响应中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)7—038—3InfluenceofSwash-plateSupportingWayonDynamicPerformanceoftheAxialVariableDisplacementPisto11PumpWANGCuozhi，WUWenhai，LIUHuanlong，KEJian(SchoolofMechanicalEngineeringofSouthwestJiaoto

3、ngUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Adynamicmodelofswash—plateofpistonpumpwasestablished．Swash-platesupportingstifnesswhenswash-plateWassupportedbypistonandspringseparatelywasstudiedbyapplyingsimulationanalysisandtestingmethods．Theresultssho

4、wthatpistonsupportinghasbiggerswash·platesupportingstiffnessthanspringsupporting，whichisfavorableforswash-platestabilityandcanimprovesystemdynamicperformance．Keywords：Variabledisplacementpistonpump；Swash—platesupportstiffness；Vibration；Dynamicresponse斜盘式

5、轴向变量柱塞泵的变量控制主要是对斜盘Is&=T一∑L(1)的倾角进行控制。而常见的斜盘角度控制有以下2种式中：，为斜盘对于旋转轴的转动惯量；形式：为斜盘转角；(1)变量柱塞与斜盘复位弹簧不在同一侧；为控制装置对斜盘产生的扭矩；(2)变量柱塞与斜盘复位弹簧不在同一侧，弹Ⅳ为柱塞总数；簧侧有柱塞缸。R为柱塞通过滑靴与斜盘之间产生的作用力第(1)种控制形式一般应用在恒压控制和斜盘与反作用力；控制不频繁的场合中，以Vicke~PVB系列、大金、为斜盘上反作用力R的力臂。油研A系列等为主。在这种结构中，由于弹簧没

6、有导向支撑，容易变形，而且受柱塞泵结构和变量作用力的影响较大，同时弹簧的设计比较困难。第2种控制形式由于采用柱塞支撑，使弹簧的受力减小。柱塞支撑不但可以起到支撑作用，而且可以起到对弹簧导向的作用。由于斜盘受到柱塞泵配流过程中产生的交变作用力的影响，使斜盘所受的液压力矩过零点，交变力矩会使斜盘的变量机构在变量过程中产生机械噪声。斜盘的支撑稳定性不但能够减小斜盘的变量过程中产生的机械噪声，而且会改善变量柱塞泵的动态特性。因此研究斜盘的支撑形式对柱塞泵降噪和动态性图1斜盘受力图能的提高具有重要意义。斜盘上下端

7、使用油缸支撑，斜盘绕支点转动的力1斜盘的动态模型矩动态平衡方程为：NN如图1所示，斜盘绕支点转动的力矩动态平衡方IBwO／=一R=F。一F-厶一(2)程为：收稿日期：2010—05—20作者简介：王国志(1969一)，男，主要研究方向为驱动技术与智能控制。电话：028—87988683，E—mail：wang_9872@yahoo．com．cn。第7期王国志等：斜盘支撑形式对变量柱塞泵动态性能的影响研究·39·式中：F为小活塞(推杆)对斜盘作用力；力和流量的稳定性。提高系统的响应性能，可从两方为小活塞(

8、推杆)对斜盘作用力臂；面人手：(1)从配流结构方面减小配流过程中的压F．为控制柱塞对斜盘作用力；力冲击，减小交变载荷；(2)提高斜盘的支撑刚度，为控制柱塞对斜盘作用力臂。使系统具有较好的动态特性。rFl=mILl(／icoss一&sins)+C1Llhcoss+Arp斜盘支撑力矩：，=FL=一(&cosa—asins)一C2-c0s+{F。=，nL(／icoss—asins)一CL&coss+(3)。ALPd十KL(L0一Lsins)【As