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双排定量叶片泵的设计及流量耦合特性研究

双排定量叶片泵的设计及流量耦合特性研究

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作者：俞向明安徽理工大学

学位级别：硕士

双作用叶片泵因其运转平稳,流量脉动较小的特点在机械领域中被广泛使用,是液压系统中的重要动力元件,但是随着液压设备朝着高压、高速化的方向发展,高压、大流量泵在实际工程应用中所占比例越来越大。为了增加双作用叶片泵的流量输出,... 详细信息

双作用叶片泵因其运转平稳,流量脉动较小的特点在机械领域中被广泛使用,是液压系统中的重要动力元件,但是随着液压设备朝着高压、高速化的方向发展,高压、大流量泵在实际工程应用中所占比例越来越大。为了增加双作用叶片泵的流量输出,且保证其良好的流量脉动性,本文提出并设计的双排定量叶片泵能较为有效的处理该问题,通过三维建模、理论分析、模拟试验验证和正交分析等方法对双排定量叶片泵的流量脉动性展开分析研究,主要的研究内容如下:首先,对双排定量叶片泵主要结构参数进行设计并校核,对可能影响泵体流量脉动性的结构参数如叶片数量、叶片的安装倾角、定子内表面曲线的过渡曲线、两定子中心线的夹角等四个方面进行理论分析,利用Solidworks三维建模软件来建立双排式叶片泵的三维模型,并使用Ansys软件提取出三维模型的流体域。借助Pumplinx泵阀模拟软件对流体域模型进行面切割与角切割后划分六面体网格,并在设置边界条件后进行模拟计算,得到出口流量图像。再通过对定子内表面过渡曲线、两定子的配合角度、叶片数量、叶片的安装角度等四个方面的模拟仿真计算,以及对得到的出口处的瞬时流量图像进行大致分析,得出结论:叶片数量为16个,两定子的配合角度为30度,叶片的安装角度为16度,定子过渡曲线为六次曲线时,双排叶片泵出口处的流量脉动率最小,泵体的稳定性最佳。最后设计正交试验,通过极差分析对定子内表面过渡曲线、两定子的配合角度、叶片数量、叶片的安装角度等四个因素及其不同水平进行研究,得到四因素对流量脉动性的影响主次顺序;再通过方差分析,对四因素的显著性进行研究分析,得到因素对泵体流量脉动性的影响是否具有显著性,并得出结论:最优因素水平组合是12个叶片、13度的叶片安装倾角、六次曲线作为过渡曲线、30度的两定子的配合角度,因素影响的显著性大小程度从大到小排列顺序为两定子的配合角度、定子内表面过渡曲线、叶片数量、叶片的安装倾角。图[42]表[11]参[80]

关键词：双排定量叶片泵流量脉动率影响因素模拟仿真优化设计正交分析

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