高轉速ATOS柱塞泵動態特性研究
飛機液壓系統中一般使用高轉速航空ATOS柱塞泵來減小液壓系統的重量以提高其功重比。高轉速泵不同于一般工業泵,隨著泵轉速的提高,其動態特性發生了很大變化。泵的壓力脈動頻率及由于旋轉體偏心所帶來的振動頻率隨轉速提高,摩擦副之間的相對運動速度增大,泵的振動及吸排油特性都會產生很大變化。

高轉速ATOS柱塞泵動態特性研究
分析了ATOS柱塞泵的工作原理,建立了ATOS柱塞泵柱塞的運動方程。在此基礎上,利用工程仿真軟件建立了單個柱塞的仿真模型。根據某型航空發動機上ATOS柱塞泵的結構參數設置了仿真參數,分析了分油盤結構對柱塞的影響;并在不同的斜盤角度下,分析了柱塞腔的壓力、軸向油壓作用力的變化情況;zui后,對在不同泄漏間隙條件下的泄漏量進行了分析。針對研制的航空ATOS柱塞泵存在壽命短、轉速低、壓力脈動大等問題,開展高轉速柱塞泵動態特性研究,提高泵在高轉速下的性能。研究內容：對高轉速ATOS柱塞泵特點及國內外發展現狀進行了闡述,概括了國內外在ATOS柱塞泵方面的研究,提出了研究內容及意義。對斜盤帶橫向傾角的ATOS柱塞泵運動學及排油特性進行分析,得到泵的運動學方程；對泵的關鍵零部件進行了受力分析,對泵的殼體進行模態分析得到了殼體的固有頻率,分析了泵在工作過程中可能出現的振動情況。為了更好模擬泵的實際工作情況,利用Adams搭建了ATOS柱塞泵的動力學模型,用搭建泵的液壓模型,然后通過接口,建立了泵的液固耦合模型；分析泵在不同轉速下的壓力脈動及斜盤動態特性；將泵軸、柱塞的ANSYS有限元模型替換動力學模型中的原有零部件,對泵進行剛柔混合動力學仿真,分析在額定工作條件下泵關鍵零部件的應力應變。為了研究離心渦輪對泵的吸排油特性的影響,用Fluent對高轉速ATOS柱塞泵的內部流場進行仿真分析,研究其壓力、流量輸出特性。

高轉速ATOS柱塞泵動態特性研究
為了對泵壓力脈動及斜盤傾角動態特性進行測試,搭建高轉速泵的測試實驗臺,對泵的壓力脈動、斜盤傾角的動態變化及泵殼體的振動進行測量,通過仿真與實驗的對比,確定了仿真模型的正確性.