微型高速轴向柱塞泵转子系统在充满油液的壳体内高速旋转时,产生较大的力矩损失,影响柱塞泵的效率。首先,建立了轴向柱塞泵转子系统力矩损失仿真模型。其次,分析了其力矩损失组成和柱塞泵转速与斜盘倾角对其力矩损失的影响。最后,通过不同切片位置下柱塞泵转子系统油液速度场和压力场分布特点,分析了其力矩损失。结果表明:转子系统压差力矩损失约为其黏性摩擦力矩损失的11倍,其中,柱塞-滑靴压差力矩损失约占70%;随着转角的变化,压差力矩损失波动较大,黏性摩擦力矩损失几乎保持稳定。油液压力呈梯形分布且51.4°周期性剧烈波动,由旋转中心到壳体内壁压力逐渐增大;同时,靠近出油口和下止点位置处,油液压力较小。

针对高压柱塞泵支撑圈在工作过程中所受到高剪切应力及高摩擦力严酷条件,开展了针对其应用特点的工艺制作方法技术攻关。通过真空扩散焊接技术,在真空或保护气氛下,要使被焊接的两个工件的表面达到原子间的距离并通过相互扩散达到彼此结合,则需要在高温度、高压力及一定的时间下保持接触。采用这种方法可以实现钢与铜或铜合金高精度、高强度地有效连接。通过试验,获得了材料扩散焊所需的温度及保温时间等参数,试件经过拉伸强度测试及配合柱塞泵性能测试,满足使用要求。

航天高性能变量柱塞泵作为运载火箭伺服机构的动力源,为伺服机构动作提供充足可靠的高压油源,以实现对火箭发动机喷管的推力矢量控制,使火箭按照预定的轨迹和姿态飞行。变量柱塞泵作为伺服机构能源转换的关键元件,一旦发生故障,将直接影响伺服机构的功能实现。为了满足变量柱塞泵斜盘回程机构中配套的支承圈在高速、重载工况下对高强度及耐磨性的要求,制造时采用了铜/钢双金属材料,它兼顾了钢的高强度及铜的导热性优点。

产品化及数字化货架的建设是以产品型谱建设为起点,通过提升产品成熟度,依托AVPDM全生命周期管理系统,最终实现货架产品体系建设的过程。该项目实现了从型号投产管理模式向通用件组批管理模式的转变,柱塞泵产品的产品化及数字化货架体系建设,为北京精密机电控制设备研究所产研模式转型奠定了基础,其成果具有很好的示范效应和推广价值。

微型高速轴向柱塞泵动力学特性影响其工作性能和寿命,主轴与缸体的振动响应以及质心轨迹可反映其动力学特性。对微型高速轴向柱塞泵结构进行合理简化,建立了其运行工况下的动力学模型。分析了工况压力21 MPa,转速分别为18000,20000,23000 r/min时,主轴与缸体的振动位移频谱、倾覆角度频谱和质心轨迹;分析了工况转速20000 r/min,压力分别为14,21,28 MPa时,主轴与缸体的振动位移频谱、倾覆角度频谱和质心轨迹。研究结果表明:振动位移需关注偶倍频,倾覆角度需关注奇倍频,部分谐波振动响应随压力的增大而增大,主轴与缸体的质心轨迹呈扇叶形状。

旋转配流盘式恒压变量斜轴柱塞泵是液压伺服系统的核心动力元件,采用旋转配流盘的方式实现恒压变量功能,结构简洁,变量机构转动惯量小,稳定性好。通过分析斜轴柱塞泵及旋转配流盘式恒压变量机构的结构形式及原理,利用AMESim软件搭建了变量柱塞泵的整体仿真模型,仿真分析了动、静态性能,并通过试验验证了模型的准确性。构建的仿真模型可以为类似柱塞泵的参数化设计提供可信的理论模型和快速设计方法。

根据冲压过程的特点,设计开发一种结构简单的冲压机器人.通过D-H法分析对其连杆参数利用三维实体软件与虚拟样机技术联合进行运动学仿真.为使其在运动过程能够平稳,规划其运动轨迹,使用了Step5阶跃函数编程.通过仿真得出其各个关节变量的位移,速度和加速度运动曲线,为冲压机器人的设计、优化与运动控制提供了参考数据.

航天高压高速天地功率分档变量泵(简称分档变量泵)具有功率分档和恒压变量的特点,为了更加准确地分析其特性,得到优化改进的方向。介绍分析了其工作原理,推导数学模型,使用AMESim、MATLAB软件构建了整泵的联合仿真模型,对静态和动态性能进行了仿真,并与试验数据进行对比分析,得到了参数优化设计结果。该模型可为其他同类型泵的优化设计提供快速原型和理论支撑。仿真分析证明该型泵设计合理,功率分档和恒压变量功能可以正确实现,预升压角、阻尼孔直径需要进一步优化。

研制出一种交流伺服电机泵，伺服电机与柱塞泵采用同壳同轴设计，实现了电机转子与泵芯同腔浸油，整个伺服电机泵对外无旋转动密封。在不同转速、不同负载压力下，通过对伺服电机泵的噪声、流量和电流测试与试验研究，分析影响噪声的主要因素，为交流伺服电机泵的降噪设计及性能优化提供试验依据。

柱塞组件是柱塞泵/马达的关键件,柱塞组件由柱塞和滑靴两个零件通过"柱塞收口技术"实现连接,形成球铰。收口参数的设计、选取直接决定着收口质量,影响柱塞组件的寿命。对航天用小规格柱塞收口设计和生产过程进行了仿真分析,为设计生产提供了理论指导。