高速履带车辆静液压传动系统结构探索性设计研究

作     者：邱彦 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林彬

授予年度：2006年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：静液压驱动系统 容积式定量泵 有限元 计算流体动力学 最优间隙 热变形 

摘      要：本文提出了车轮单独多马达驱动的静液压传动系统设计布局。该系统以容积式定量特种转子泵专利技术作为核心技术支撑,可驱动履带车辆至时速70千米/小时。 文中首先简化建立了该项专利技术的数学模型,并且利用传统方法进行结构设计,完成了马达和泵的子系统装配和细节结构设计。同时通过建立功率损失最小的目标函数,实现了系统径向、轴向最优间隙的寻优。 其次,借助有限元数值模拟手段,在对系统结构第四强度等效应力的分析基础上,发现、修改并且优化了原系统结构设计中的缺陷和不合理部分。而对ZG34CrNiMo和超因瓦合金材料零件的热——变形耦合对比分析结果显示:系统密封间隙的轴向热变形可以由叶片壳体自匹配抵消;而径向间隙则不能。为了减小热变形对径向间隙的影响,建议零件材料运用超因瓦合金材料。 同时为了避免产生空化现象,文中采用计算流体动力学工具来模拟泵系吸油口流场,仿真结果给出了避免空化所必须的最小系统内外界压差数值。 文章最后完成全新的主控阀的原理和结构实现设计。该设计可以实现车体的无半径转向和后退,从而替代了中央驱动方式的差速器。