为研究轴向柱塞泵中回程盘偶然出现断裂失效的现象,对回程盘所承受各力进行详细的理论分析.综合各方面的受力分析表明,回程盘在其结构上出现了一个以吸排油侧分界为参考线的弯矩.通过对回程盘及整泵进行ADAMS刚柔耦合有限元和Pumplinx流体有限元联合仿真,结果表明:每个柱塞运动至吸排油侧的分界线周围时,所对应回程盘孔的外侧边缘应力集中最大,这一区域成为回程盘运动受力的薄弱点,在弯矩的作用下,这些薄弱点成为最有可能发生断裂的风险区.

利用AMESim软件和Fluent软件对轴向柱塞泵柱塞副进行仿真分析,通过AMESim柱塞泵模型得出柱塞腔压力曲线。在Fluent软件中通过UDF功能实现压力及运动速度的定义。比较分析6种不同结构柱塞的缝隙流动和均压特性。结论表明,不同的沟槽宽度和沟槽深度会对通过缝隙的流量和摩擦副油膜压力产生影响。沟槽宽度越大,通过缝隙的流量越大,沟槽深度越大,通过缝隙的流量越小。沟槽宽度和深度增加都会使均压效果更好,其中槽宽对均压特性影响更大。无沟槽结构柱塞通过缝隙的流量最小,但是均压效果最差。矩形沟槽结构柱塞在5种有沟槽结构柱塞中通过缝隙的流量最小,均压效果最好。该研究可为柱塞的密封与均压性能协同优化设计提供参考。