斜盘式轴向柱塞泵柱塞颈部最小直径设计

作     者：李莹 张嘉方 张钊墉 王鑫丞 张晋 孔祥东 LI Ying;ZHANG Jiafang;ZHANG Zhaoyong;WANG Xincheng;ZHANG Jin;KONG Xiangdong

作者机构：燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第60卷第4期

页      面：430-437页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB2001102) 国家自然科学基金青年科学基金(52005429)资助项目 

主　　题：柱塞颈部 轴向柱塞泵 应力场仿真 静态可靠性 应力-强度干涉 

摘      要：为了解决斜盘式轴向柱塞泵在高速高压下产生柱塞颈部断裂的问题,对柱塞泵柱塞颈部的设计及校核开展研究,提出柱塞颈部最小直径的设计方法。基于排油区柱塞滑靴组件的受力分析,建立高压下柱塞颈部受力模型。基于应力-强度干涉分布理论,结合柱塞颈部应力分布和柱塞疲劳强度,提出柱塞颈部疲劳可靠度表达式,得到轴向柱塞泵柱塞颈部最小直径。利用有限元法对最小颈部直径柱塞进行静力学仿真分析,结合应力云图实现柱塞强度的安全性校核。在额定工况下,对根据柱塞颈部最小直径的设计方法设计出的轴向柱塞泵开展了容积效率和机械效率试验,利用本研究的设计准则针对同类产品的轴向柱塞泵柱塞颈部进行设计验证,验证所提出的柱塞颈部最小直径设计方法的合理性。