高压大流量柱塞泵建模与仿真研究

多排式轴向柱塞泵的关键技术研究及动态仿真的开题报告一、研究背景多排式轴向柱塞泵是一种高端泵类产品，它具有大流量、高压力、高速度、高可靠性等特点，广泛应用于工业自动化、轨道交通、航空航天等领域。

本课题旨在研究多排式轴向柱塞泵的关键技术，并进行动态仿真，为该类泵的设计和应用提供技术支持。

二、研究内容1.多排式轴向柱塞泵的工作原理及设计原理的研究多排式轴向柱塞泵是一种由多个轴向排列的柱塞组成的泵，其工作原理和设计原理较为复杂。

本课题将深入研究多排式轴向柱塞泵的工作原理及设计原理，寻找优化方案，提高其性能指标。

2.多排式轴向柱塞泵的关键技术研究多排式轴向柱塞泵的性能指标与其关键技术紧密相关。

本课题将从多个角度进行研究，探究多排式轴向柱塞泵的关键技术，包括柱塞、衬氟、压板等关键零部件的材料选择、加工工艺等。

3.多排式轴向柱塞泵的动态仿真研究动态仿真是设计多排式轴向柱塞泵的重要手段，也是验证优化方案的重要方法。

本课题将通过建立多排式轴向柱塞泵的动态仿真模型，对其进行参数优化和性能测试。

三、研究意义本课题的研究结果对于提高多排式轴向柱塞泵的性能指标、降低其能耗、提高其稳定性和可靠性等方面具有重要意义。

此外，研究成果还能够指导该类泵的设计和生产，提高其市场竞争力。

四、研究方法本课题将采用理论分析、实验研究和数值仿真等方法，重点研究多排式轴向柱塞泵的关键技术、工作原理和设计原理，优化其性能指标，并进行动态仿真以验证优化方案的可行性和有效性。

五、预期成果本课题的预期成果包括多排式轴向柱塞泵的关键技术解析、工作原理和设计原理的深入研究、动态仿真模型的建立及其性能测试。

同时，预期还能够提出多排式轴向柱塞泵的优化方案，提高其性能指标和市场竞争力。

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇一一、引言随着工业技术的发展，液压柱塞泵在各领域得到了广泛的应用。

柱塞泵的性能与其内部流场的特性息息相关，而流场特性的研究对提高柱塞泵的效率和稳定性具有重大意义。

因此，本文以柱塞泵配流副为研究对象，利用瞬态流场数值模拟与可视化试验研究方法，深入探讨其内部流场的动态变化规律。

二、瞬态流场数值模拟1. 建模与网格划分根据柱塞泵配流副的实际结构，建立三维模型，并利用专业的计算流体动力学软件进行网格划分。

网格的质量直接影响到计算结果的精度和收敛性，因此需要保证网格的合理性和准确性。

2. 数值模拟方法选择根据流体动力学原理，选择合适的湍流模型和求解方法进行数值模拟。

本文采用大涡模拟和雷诺平均法相结合的方法，以更好地捕捉流场的瞬态变化。

3. 边界条件与参数设置根据实际工作条件，设置边界条件和参数。

包括流体属性、速度、压力等，以保证模拟结果的准确性。

三、可视化试验研究为了验证数值模拟结果的准确性，本文开展了可视化试验研究。

通过高速摄像机记录柱塞泵配流副的瞬态流场变化，并将试验结果与数值模拟结果进行对比分析。

四、结果分析1. 数值模拟结果通过数值模拟，得到了柱塞泵配流副的瞬态流场分布图。

从图中可以看出，流场在配流副的不同位置具有不同的速度和压力分布，且随着时间的变化而发生变化。

2. 可视化试验结果通过高速摄像机记录的瞬态流场图像，可以清晰地观察到流场的动态变化过程。

将试验结果与数值模拟结果进行对比，发现两者具有较好的一致性。

3. 结果分析结合数值模拟和可视化试验结果，分析柱塞泵配流副的瞬态流场特性。

发现流场的变化与柱塞的运动密切相关，且在不同位置具有不同的流动状态。

这些特性对柱塞泵的性能和稳定性具有重要影响。

五、结论通过对柱塞泵配流副的瞬态流场进行数值模拟与可视化试验研究，本文得出以下结论：1. 柱塞泵配流副的瞬态流场具有复杂的流动特性，其变化与柱塞的运动密切相关。

基于EASY5的轴向柱塞泵建模与流量特性仿真研究马万鹏;马吉胜;曹立军;寇勃晨【摘要】以CY14-1B型斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析柱塞泵结构原理与柱塞运动规律,建立柱塞泵流量数学模型.利用MSC.EASY5软件搭建柱塞泵液压虚拟样机模型,进行流量仿真计算,与液压试验台测试结果对比,验证模型的准确性.在此基础上,仿真计算不同斜盘倾角、不同内泄量情况下柱塞泵流量特性曲线,仿真模拟结果与理论分析及实际情况基本一致.结果表明:应用EASY5软件可以准确有效的实现柱塞泵建模和仿真,为进一步研究柱塞泵故障诊断提供参考,对复杂液压元件虚拟样机建模具有借鉴意义.%The CY14-1B swash plate type axial piston pump is taken as the research object.The principle of the piston pump structure and the movement law of the piston are analyzed.Mathematical models of the piston pump flow are established.The piston hydraulic pump prototype model is built by the software MSC.EASY5.Then its flow character result is obtained and compared with the hydraulic test bench test results to verify the accuracy.On this basis,the flow characteristic curve of the piston pump is obtained with different inclination angles of the swash plate and internal leakage,and it's basically the same as the simulation result,the theoretical analysis and the fact.Simulation results show that the software EASY5 can accurately and effectively realize simulation of the piston pump.This study can provide a reference for a further research of the fault diagnosis on the piston pump and virtual prototype modeling for complex hydraulic components.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】6页(P102-107)【关键词】柱塞泵;液压建模;液压仿真;流量特性【作者】马万鹏;马吉胜;曹立军;寇勃晨【作者单位】军械工程学院,河北石家庄050000;军械工程学院,河北石家庄050000;军械工程学院,河北石家庄050000;军械工程学院,河北石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TH137;TP391.9Abstract: The CY14-1B swash plate type axial piston pump is taken as the research object. The principle of the piston pump structure and the movement law of the piston are analyzed. Mathematical models of the piston pump flow are established. The piston hydraulic pump prototype model is built by the software MSC. EASY5. Then its flow character result is obtained and compared with the hydraulic test bench test results to verify the accuracy. On this basis, the flow characteristic curve of the piston pump is obtained with different inclination angles of the swash plate and internal leakage, and it’s basically the same as the simulation result, the theoretical analysis and the fact. Simulation results show that the software EASY5 can accurately and effectively realize simulation of the piston pump. This study can provide a reference for a further research of the faultdiagnosis on the piston pump and virtual prototype modeling for complex hydraulic components.Key words: piston pump, hydraulic modeling, hydraulic simulation, flow characteristics斜盘式轴向柱塞泵常作为液压系统的动力元件，能够向液压回路输出较高压力，同时具有质量轻、体积小、结构紧凑工效高、可实现变排量输出等优点，在工程机械、航空航天、军事工业领域都有广泛的应用。

2013年6月第41卷第11期机床与液压MACHINE TOOL ＆HYDRAULICS June 2013Vol.41No.11DOI ：10．3969/j.issn.1001－3881.2013.11.051收稿日期：2012－05－22作者简介：姚春江（1979—），男，硕士，讲师，研究方向为机械设备诊断与维修保障。

E －mail ：yaochunjiang0111@ 。

基于AMESim 的轴向柱塞泵建模与仿真研究姚春江，陈小虎，何庆飞，张宪宇(第二炮兵工程大学，陕西西安710025)摘要：以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象，运用AMESim 软件构建了斜盘式轴向柱塞泵关键元件的模型，从而建立了斜盘式轴向柱塞泵的仿真模型。

运用仿真模型分析负载、系统压力对柱塞泵运行的影响，为柱塞泵的设计及故障诊断提供依据。

关键词：轴向柱塞泵；建模与仿真中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001－3881（2013）11－179－4Modeling and Simulation Research on Axial Piston Pump Based on AMESimYAO Chunjiang ，CHEN Xiaohu ，HE Qingfei ，ZHANG Xianyu（The Second Artillery Engineering University ，Xi'an Shaanxi 710025，China ）Abstract ：Swash plate axial piston pump was taken as a research object ，and AMESim was used to create the key component models for axial piston pump．Axial piston pump simulation model was established through combining simulation components．Then influences of load and system pressure on running of the piston pump were analyzed with this model．It provides basis for piston pump design and fault diagnosis．Keywords ：Axial piston pump ；Modeling and simulation柱塞泵是液压系统的重要元件，在液压系统中作为中高压及高压油源，被广泛应用于各个行业，尤其是斜盘式轴向柱塞泵，具有密封性好、工作压力高、在高压下仍能保持相当高的容积效率（一般在95%左右）及总效率（一般在90%以上）、容易实现变量及单位功率的质量轻等优点［1－4］。

柱塞泵建模过程及仿真结果2019年11月12日目录1 建模过程 (2)1.1 柱塞腔建模 (2)1.2 配油盘建模 (2)1.3 超级模型 (3)1.4 主泵模型 (4)2 仿真结果 (5)2.1 单个柱塞仿真结果 (5)2.2 主泵仿真结果 (6)11 建模过程1.1 柱塞腔建模柱塞泵是在传动轴驱动缸体旋转后，由于斜盘的作用，使得柱塞产生往复运动，当柱塞底部的密闭容积不断增大时，将形成局部真空，低压油在大气压的作用下，经过配油盘腰形孔进入柱塞的底部，完成吸油；当柱塞底部的密闭容积不断减小时，油液受压形成高压油经配油盘的另一腰形孔排出，完成压油。

当斜盘倾角发生变化时，泵的输出流量也就随之改变。

在AMESIM建立的柱寨泵液压模型中，单个柱塞与缸体建立一个可变容腔，其进、出油口分别与配油盘的高、低压腔相连，柱塞与缸体之间的间隙有油泄漏并通往油箱，柱塞腔模如图1. 1所示。

图1. 1 柱塞腔1.2 配油盘建模在AMESIM中，进油口由进油节流口实现，排油口由排油节流口实现，进油节流口与排油节流口的即时开度分别决定了进油口和排油口的通流面积，油盘带着缸体旋转时，在00～1800范同内，柱塞在弹簧力的作厢下由下死点不断伸出，柱塞腔的容积不断增大，进油节流口打开，排油节流口关闭，油液被吸人柱塞腔，为吸油过程；随着缸体继续旋转，在1800～3600范围内柱塞在斜盘的约束下又由上死点向下死点运动，柱塞腔的容积不断减小，此时进油节流口关闭，排油节流口打开，油液被排出柱塞腔，为2排油过程。

柱寨随着缸体的转动而移动，柱塞腔的实际过流面积与缸体的转角位置有关，参数模型中过流面积用节流口的节流面积体现，当其中一个节流口打开时，另外一个节流口关闭，这样液压油就可以从一个节流口进入柱寨腔，而从另外一个节流口流出。

利用样条曲线和信号开关分别构成了柱塞泵配油盘的高压腔和低压腔，而样条曲线与配油盘低压腔、高压腔和三角槽的角度有关系。

基于pro/e的柱塞泵的建模及运动仿真[摘要] 柱塞泵是液压系统的一个重要装置。

在设计柱塞泵时对其建模与运动仿真是不可或缺的环节。

Pro/E软件是现今最成功的CAD/CAM软件之一，通过Pro/E 软件的建模与仿真不仅能准确的确定各组件的参数修正，还能更好的设计出各配合组件的最佳运动状态[1]。

本文介绍了Pro/E软件的功能，利用Pro/E软件从零件建模、装配、机构运动仿真几个方面来完成柱塞泵三维设计，并把三维图形转换成二维工程图。

[关键词] Pro/E；柱塞泵；建模；运动仿真；工程图Based on Pro/E of Displacement Pump Modeling andmotion simulation[Abstract] Displacement pump is an important equipment of hydraulic circuit. modeling and motion simulation are indispensable in the process of designing. The Pro / E software is one of the most successful CAD / CAM software by now.Through the modeling and motion simulation by Pro/E, the parameters of each module can be more precise, and it’s easier to design the optimal movement state of each module. This paper makes an introduction of employing Pro/E in the three dimensional modeling design of displacement pump. The design of displacement is mainly carried out in the aspects of module modeling, assembly design, and organization movement simulation. Finally, make the 3D into 2D engineering drawing.[Key words]Pro/E; Displacement Pump;Modeling; Motion Simulation；Engineering Drawing目录0 引言-------------------------------------------------------------11 Pro/E 软件简介---------------------------------------------------12 设计概述---------------------------------------------------------23 设计过程---------------------------------------------------------3 3.1 柱塞泵零件建模----------------------------------------------3 3.2 柱塞泵的虚拟装配-------------------------------------------11 3.3 柱塞泵机构运动仿真-----------------------------------------17 3.4 零件的三维模型图转换成二维工程图---------------------------22 结论---------------------------------------------------------------24 致谢语-------------------------------------------------------------25 参考文献-----------------------------------------------------------260 引言Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。

轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究轴向柱塞泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工业生产和机械设备中。

了解其工作特性对于提高工作效率和优化设计至关重要。

因此，建立轴向柱塞泵的工作特性模型，并进行仿真研究，对于优化设计和性能提升具有重要意义。

1.简介轴向柱塞泵是一种液压执行元件，通过压力油将柱塞排列成环绕轴线的圆形，从而实现流体的吸入和排出。

其主要部件包括轴、柱塞和分配器等。

轴向柱塞泵工作的基本原理是利用柱塞在旋转的分配盘上的往复运动，使得工作腔的容积周期性变化，从而实现液体的压力和流动。

2.建模方法建立轴向柱塞泵的工作特性模型是通过数学方法将其物理特性转换为数学模型，从而便于分析和仿真研究。

常用的建模方法有系统辨识、流体动力学等。

3.系统辨识建模系统辨识是一种通过对系统输入输出信号进行采样和分析，从而获取系统的模型表达式的方法。

对于轴向柱塞泵而言，可以通过输入流量、输出压力等信号进行采样和分析，从而建立系统响应函数和传递函数等数学模型。

4.流体动力学建模流体动力学是研究流体在不同条件下的运动和变化规律的学科。

对于轴向柱塞泵而言，可以通过流体动力学理论对其内部流动和压力分布等进行建模。

通过对流量、压力和速度等参数的计算和分析，可以得到轴向柱塞泵的工作特性曲线和性能指标。

5.仿真研究基于建立的轴向柱塞泵工作特性模型，可以进行仿真研究。

通过改变输入信号、工作参数和结构设计，可以模拟不同工况和运行状态下的泵的性能。

通过仿真研究，可以评估泵的工作效率、输出压力和流量稳定性等指标，为优化设计和性能提升提供理论依据。

6.结论轴向柱塞泵是一种重要的液压传动元件，其工作特性的建模和仿真研究对于优化设计和性能提升具有重要意义。

通过系统辨识和流体动力学等方法建立泵的工作特性模型，可以进行仿真研究并评估其性能指标。

这将为泵的设计、选择和应用提供有力的支持，促进工业生产和机械设备的优化和发展。