针对内曲线径向柱塞式液压马达滚子副静压支承油膜温升问题,以降低静压支承油膜温升、提高马达的动态使用特性及使用寿命为目的,对柱塞滚子组件的油槽结构进行初步优化设计,基于L 9(34)正交试验,以温升作为评价指标,利用Fluent软件对9组不同结构参数的模型进行数值计算,并采用极差分析法处理试验结果,得到油槽结构参数的最佳组合。试验结果表明:油槽长度对温升的影响最为显著。在马达正转时优化后的油膜温升下降了16.315 K,在马达反转时优化后的油膜温升下降了13.185 K,达到优化目标,为静压支承油膜结构优化提供了一定的理论支持。

浮杯式轴向柱塞泵(浮杯泵)具有效率更高、扭矩损失更小、启动性能好等优点,但变量式浮杯泵的阀控式变量机构自身容积损失较大,控制精度较差,因此设计了一种控制效率更高、响应更快的变量式浮杯泵的变量机构。对变量机构进行设计选型及三维建模,应用有限元软件ADAMS进行了变量式浮杯泵回转体结构的动力学仿真,得出在指定的变量机构参数下斜盘倾角从0~8°变化的响应时间为0.08 s,最后通过分析指出,该变量式浮杯泵更适用于大型机械设备,并根据设计中的一些问题进行分析,为浮杯泵的变量机构设计提供一定的理论依据。

为满足工程需要,设计一种自混合的混凝土喷嘴。通过该喷嘴可以将混有速凝剂的压缩空气和通过管道输运过来的混凝土拌合物混合。基于L9(34)正交试验,利用Fluent对9组不同结构参数的喷嘴进行数值模拟,采用极差分析法处理喷嘴出口混合均匀度,得到了新型喷嘴最佳的结构参数组合。结果表明:与传统喷嘴相比,优化后的新型喷嘴出口均匀度提高了9.69%,达到了改善混合效果的目标,验证了新型喷嘴结构设计的合理性,为新型喷嘴的实际应用提供了一定的理论支持。

外啮合齿轮泵在工业领域有广泛应用,随着技术水平的提高,对其转速要求越来越高。为了提高齿轮泵转速,分析限制齿轮泵转速的因素是必要的。运用数值模拟的方法,首先通过分析泵进出口流量特性得出了限制转速的原因;然后通过对比分析不同吸油口压力下,齿轮泵的最高转速得到了吸油压力对极限转速的影响规律。结果表明:齿轮泵的最高转速受进油压力影响较为明显,进油口压力升高时,齿轮泵极限转速也随之增加,压力约在0.758 MPa时,齿轮泵极限转速达到最大值。

在详细分析多作用内曲线径向柱塞马达结构和工作原理的基础上,运用AMESim和ADAMS分别建立内曲线液压马达的液压模型和动力学模型,按照马达的相关数据设置参数,进行仿真,最后通过仿真结果验证联合仿真模型的正确性。