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高轉(zhuǎn)速ATOS柱塞泵動態(tài)特性研究
飛機(jī)液壓系統(tǒng)中一般使用高轉(zhuǎn)速航空ATOS柱塞泵來減小液壓系統(tǒng)的重量以提高其功重比。高轉(zhuǎn)速泵不同于一般工業(yè)泵,隨著泵轉(zhuǎn)速的提高,其動態(tài)特性發(fā)生了很大變化。泵的壓力脈動頻率及由于旋轉(zhuǎn)體偏心所帶來的振動頻率隨轉(zhuǎn)速提高,摩擦副之間的相對運動速度增大,泵的振動及吸排油特性都會產(chǎn)生很大變化。

高轉(zhuǎn)速ATOS柱塞泵動態(tài)特性研究
分析了ATOS柱塞泵的工作原理,建立了ATOS柱塞泵柱塞的運動方程。在此基礎(chǔ)上,利用工程仿真軟件建立了單個柱塞的仿真模型。根據(jù)某型航空發(fā)動機(jī)上ATOS柱塞泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置了仿真參數(shù),分析了分油盤結(jié)構(gòu)對柱塞的影響;并在不同的斜盤角度下,分析了柱塞腔的壓力、軸向油壓作用力的變化情況;zui后,對在不同泄漏間隙條件下的泄漏量進(jìn)行了分析。針對研制的航空ATOS柱塞泵存在壽命短、轉(zhuǎn)速低、壓力脈動大等問題,開展高轉(zhuǎn)速柱塞泵動態(tài)特性研究,提高泵在高轉(zhuǎn)速下的性能。研究內(nèi)容：對高轉(zhuǎn)速ATOS柱塞泵特點及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,概括了國內(nèi)外在ATOS柱塞泵方面的研究,提出了研究內(nèi)容及意義。對斜盤帶橫向傾角的ATOS柱塞泵運動學(xué)及排油特性進(jìn)行分析,得到泵的運動學(xué)方程；對泵的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了受力分析,對泵的殼體進(jìn)行模態(tài)分析得到了殼體的固有頻率,分析了泵在工作過程中可能出現(xiàn)的振動情況。為了更好模擬泵的實際工作情況,利用Adams搭建了ATOS柱塞泵的動力學(xué)模型,用搭建泵的液壓模型,然后通過接口,建立了泵的液固耦合模型；分析泵在不同轉(zhuǎn)速下的壓力脈動及斜盤動態(tài)特性；將泵軸、柱塞的ANSYS有限元模型替換動力學(xué)模型中的原有零部件,對泵進(jìn)行剛?cè)峄旌蟿恿W(xué)仿真,分析在額定工作條件下泵關(guān)鍵零部件的應(yīng)力應(yīng)變。為了研究離心渦輪對泵的吸排油特性的影響,用Fluent對高轉(zhuǎn)速ATOS柱塞泵的內(nèi)部流場進(jìn)行仿真分析,研究其壓力、流量輸出特性。

高轉(zhuǎn)速ATOS柱塞泵動態(tài)特性研究
為了對泵壓力脈動及斜盤傾角動態(tài)特性進(jìn)行測試,搭建高轉(zhuǎn)速泵的測試實驗臺,對泵的壓力脈動、斜盤傾角的動態(tài)變化及泵殼體的振動進(jìn)行測量,通過仿真與實驗的對比,確定了仿真模型的正確性.