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斜盤式ATOS軸向柱塞泵流體振動(dòng)溯源
液壓系統(tǒng)振動(dòng)是影響液壓系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素之一,而液壓泵又是液壓系統(tǒng)振動(dòng)的主要來(lái)源。液壓泵的振動(dòng)主要有機(jī)械振動(dòng)和流體振動(dòng),其中流體振動(dòng)主要是流量脈動(dòng)和由于配流結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的壓力沖擊引起的,。分析流體振動(dòng)產(chǎn)生的原因,對(duì)液壓泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以減小結(jié)構(gòu)原因引起的流體振動(dòng),在液壓系統(tǒng)減振方面具有積極的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

斜盤式ATOS軸向柱塞泵流體振動(dòng)溯源
ATOS軸向柱塞泵是一種廣泛用于各類機(jī)械設(shè)備中的液壓元件,，它一直向著高性能化的趨勢(shì)發(fā)展,。而噪聲是對(duì)ATOS軸向柱塞泵的性能有著重要的影響，研究發(fā)現(xiàn)ATOS軸向柱塞泵流體噪聲主要是配流過(guò)程中引發(fā)的配流噪聲,，因此可以通過(guò)研究配流過(guò)程的配流特性使其配流噪聲降低從而提高柱塞泵性能,。以ATOS軸向柱塞泵為研究對(duì)象,采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,從流場(chǎng)特性、振動(dòng)傳遞規(guī)律和柱塞腔油擊理論入手,研究ATOS軸向柱塞泵流場(chǎng)分析用湍流模型,ATOS軸向柱塞泵流量脈動(dòng)特性,ATOS軸向柱塞泵諧響應(yīng)與瞬態(tài)響應(yīng)特性及*配流方法,。針對(duì)ATOS軸向柱塞泵流場(chǎng)分析用湍流模型,采用數(shù)值模擬與PIV測(cè)試相結(jié)合的方法,建立ATOS軸向柱塞泵單柱塞-配流盤機(jī)理模型與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別采用不同的計(jì)算模型進(jìn)行數(shù)值模擬,通過(guò)對(duì)比渦系結(jié)構(gòu),、流量,、壓力等參數(shù),zui終得到適合泵流場(chǎng)分析的湍流模型,并對(duì)模型的系數(shù)進(jìn)行修正,使數(shù)值模擬的精度提高,。針對(duì)ATOS軸向柱塞泵流量脈動(dòng)特性,采用動(dòng)網(wǎng)格與滑移網(wǎng)格技術(shù),考慮油液可壓縮性,、柱塞阻尼孔和滑靴處油膜,建立ATOS軸向柱塞泵流場(chǎng)分析有限體積模型,用修正后湍流模型對(duì)泵進(jìn)行瞬態(tài)流場(chǎng)分析,得到在不同壓力和不同轉(zhuǎn)速工況下柱塞泵流量脈動(dòng)與壓力波動(dòng)和柱塞腔壓力與流量的變化規(guī)律。為ATOS軸向柱塞泵瞬態(tài)響應(yīng)分析提供理論基礎(chǔ),。針對(duì)ATOS軸向柱塞泵諧響應(yīng)與瞬態(tài)響應(yīng)特性,建立整泵的有限元模型,通過(guò)諧響應(yīng)分析得到ATOS軸向柱塞泵在實(shí)際安裝約束條件下的固有模態(tài);通過(guò)瞬態(tài)響應(yīng)分析,得到ATOS軸向柱塞泵在流量脈動(dòng)激勵(lì)下的振動(dòng)特性?？紤]在高速高壓下流體的壓縮性及油液的粘溫和粘壓效應(yīng)因素影響，判斷配流過(guò)程中非定常流場(chǎng)各個(gè)位置的流態(tài),。動(dòng)態(tài)仿真時(shí)考慮到模型中流態(tài)的轉(zhuǎn)換情況,，采用了層流加局部湍流的數(shù)學(xué)模型，使研究的流場(chǎng)更接近實(shí)際狀態(tài),。通過(guò)仿真得到了柱塞泵工作一周的過(guò)程中各個(gè)位置壓力變化情況,，由此判定壓力沖擊的情況,。粒子群優(yōu)化算法是一種基于群體智能的進(jìn)化計(jì)算技術(shù),在配流盤的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中以無(wú)壓差過(guò)渡條件下的壓力梯度為目標(biāo)函數(shù),，以三角阻尼槽的開(kāi)口角,、寬度角,、深度角及配流盤的錯(cuò)配角為優(yōu)化的參數(shù),，采用粒子群優(yōu)化算法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,。然后根據(jù)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柱塞泵原有的數(shù)學(xué)物理模型進(jìn)行修改,，并在相同的邊界條件和初始條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真，對(duì)比結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后的仿真結(jié)果,，表明經(jīng)過(guò)粒子群優(yōu)化后ATOS軸向柱塞泵的壓力脈動(dòng)要明顯小于優(yōu)化前，配流盤結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是減低柱塞泵流體噪聲的有效途徑之一,。

斜盤式ATOS軸向柱塞泵流體振動(dòng)溯源
針對(duì)ATOS軸向柱塞泵*配流,建立柱塞腔預(yù)升壓和預(yù)卸壓特性微分方程,以三角阻尼槽結(jié)構(gòu)為例,給出*配流特性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后流場(chǎng)特性,驗(yàn)證結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性;分析柱塞阻尼孔直徑與滑靴處油膜厚度對(duì)ATOS軸向柱塞泵流量與壓力特性的影響規(guī)律,。建立ATOS軸向柱塞泵振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),采用錘擊法驗(yàn)證ATOS軸向柱塞泵固有模態(tài),并分別測(cè)試在不同壓力和不同轉(zhuǎn)速工況下泵殼的振動(dòng)規(guī)律,驗(yàn)證瞬態(tài)響應(yīng)分析結(jié)果。