基于虚拟样机的轴向柱塞泵压力脉动特性研究

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1、基于虚拟样机的轴向柱塞泵压力脉动特性研究徐兵李春光张斌等基于虚拟样机的轴向柱塞泵压力脉动特性研究徐兵李眷光张斌许书生浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，杭州，310027摘要：介绍了虚拟样机技术在轴向柱塞泵仿真研究中的应用。借助虚拟样机技术并根据柱塞泵的物理模型参数，分别在MSC．ADAMS和AMESim环境下构建了柱塞泵的动力学模型和液压模型。利用二者模型的底层接口，搭建了液固耦合的轴向柱塞泵虚拟样机模型。基于虚拟样机，研究了油液黏度、体积弹性模量对柱塞泵出口压力脉动特性的影响，得到了泵出口压力脉动幅值及脉动率随体积弹性模量增大而增大的线性关系，也总结出了泵出口压力脉动幅值及脉功率随油液黏

2、度增大而增大但变化幅度逐渐减小的结论。关键词：虚拟样机；轴向柱塞泵；压力脉动；油液黏度；体积弹性模量中图分类号：TH137．7文章编号：1OO4—132X(2O10)1O一12O3—05ResearchonPressurePulsationCharacteristicsofAxialPistonPumpBasedonVirtualPrototypeXuBingLiChunguangZhangBinXuShushengStateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl，ZhejiangUniversity，Hangzhou，310027Abs

3、tract：Virtualprototypetechnology(VPT)appliedinaxialpistonpumpsimulationresearchwasintroduced．DynamicsmodelandhydraulicmodelofpistonpumpindividuallygroundedonMSC．ADAMSandAMESimwerebuiltbymeansofVPTandactualpistonpumpparameters．Solid—liquidcouplingvirtualprototypeofaxialpistonpumpwasputupbasedontheint

4、erfaceofthetwomodels．Pressurepulsationofpistonpumpaffectedbyoilviscosityandbulkmoduluswasinvestigatedbasedonthevirtualprototype．Pressurepulsationamplitudeandrateincreasingwithbulkmodulusaslinearre—lationshipwhilewithviscosityasdescendingrelationshipareconcluded．Keywords：virtualprototype；axialpistonp

5、ump；pressurepulsation；oilviscosity；bulkmodulus0引言规律及影响因素，许多研究机构进行了多方面的在液压系统中，液压泵被认为是主要的噪声探索。前苏联学者Zaichenko等_2对柱塞腔压力源，而流体噪声在泵的整个噪声水平中占相当大特性进行了数学建模，模型中考虑油液的可压缩的比例，一般被认为是主要的噪声激振源。由于性、泄漏以及阻尼槽的节流作用，但受当时条件限柱塞泵出口压力的周期性变化而形成的压力脉动制，模型没有求解。英国巴斯大学Edge等[3]对是引起流体噪声的重要因素，压力脉动引起液压压力脉动特性进行了数学建模，模型中除了考虑振动，再经过系统介质和组件

6、结构的传递，导致管油液的可压缩性、泄漏因素以及阻尼槽的节流作道、泵壳振动，形成液压系统的结构噪声和空气噪用外，还引入节流槽内油液的惯性项影响，首次得声]。这种振动有时候还能产生谐振，谐振频率到惯性作用对压力脉动的影响。德国德累斯顿工可以是基频的2～3倍或者更大。同时，液压回路业大学(TUDresden)的IFD研究所_4利用计算的管道和阀类会传递液压泵的压力，在回路中产流体力学(CFD)技术对柱塞泵内部流体的压力脉生波动，使泵产生共振，发出噪声。动情况进行了仿真分析，并通过在泵缸体上设置为了探明柱塞泵压力脉动的形成机理、形成弹性环的方法，大大降低了压力脉动的作用。根据对柱塞泵压力脉动的研究现状

7、进行归纳收稿日期：2OO9O713可以发现，油液特性是重要的影响因素之一。而基金项目：“十一五”国家科技支撑计划资助项目油液最重要的性质是其可压缩性和黏性，这两个(2006BAF01B01，2006BAF01B04)；国家863高技术研究发展性质对在动态工作下的液压系统影响极大。对于计划资助项目(2007AA041803)；机械系统与振动国家重点实验室资助项目(MsV一2009—02)轴向柱塞泵这