轴向柱塞泵广泛应用于农机液压系统中,但工作过程中受到机械振动和液压冲击,容易诱发故障,严重时导致设备损坏。本文针对以上因素开展柱塞泵的运动学和动力学分析,期望通过对柱塞泵自由度、运动和受力规律的推导计算及仿真分析来探索柱塞泵产生机械噪声的主要原因。通过建立起相应的数学模型,运用Pro/E软件对柱塞泵进行几何建模,利用接口程序Mechanism/Pro将柱塞泵几何模型转换到多体动力学软件ADAMS中,根据柱塞泵的运动规律添加复杂约束和力,进行运动学和动力学仿真分析,得到主要零部件不同工况下的位移、速度、加速度和受力曲线。将理论推导和仿真分析对比,从机械角度分析噪声的原因是柱塞所受惯性力的急剧变化和柱塞滑靴组件连接点的压力超调大于额定压力的5%。

轴向柱塞马达是液压系统中执行机构的动力元件,其运行过程中产生的振动和噪声严重时会引发传动失效、流体泄漏等重大问题。基于TPA分析法,对轴向柱塞马达运转中的振动、噪声产生机制及传递路径进行理论分析。基于AD⁃AMS和AMESim平台,以机械结构为核心,引入流体动力特性,搭建轴向柱塞马达机-液耦合模型,对其动、静态特性及运转中振动、噪声产生机制进行了进一步分析,指出通过优化配流盘和马达外壳结构可实现减振降噪的目的。对比相关文献中轴向柱塞马达参考数据,输出特性等方面相对误差小于6%,且运动特性符合理论模型,优于现有轴向柱塞马达仿真模型,验证了机-液耦合模型具有较好的计算精度。以仿真评估代替物理样机总体性能评估,能最大程度缩短产品研发周期,降低研发成本,其振动机制分析又可为柱塞马达结构优化提供理论依据。

恒压斜轴式变量泵排量大,压力高,广泛应用于工程机械、冶金机械、矿山机械和船舶等的液压系统中。其基本原理是通过设定先导比例溢流阀压力,缸体摆角自动调节,使泵出口压力与先导溢流阀设定值相同。在理论分析的基础上,采用SmulationX软件,构建了变量泵液压与机械的联合仿真模型,对比例变量恒压柱塞泵静态及动态输出压力流量特性进行分析,研究变量弹簧对动态特性的影响。仿真结果表明:恒压变量泵压力和流量特性稳定,变量弹簧刚度越大,恒压泵响应越快。该研究可为高性能液压泵元件的设计提供指导。