王晓晶 陈帅 张梦俭

摘 要：柱塞副是斜盘式轴向柱塞泵最重要的摩擦副之一，对柱塞泵的机械效率、温升、容积效率、工作寿命和工作可靠性有着重要的影响。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象，通过对柱塞副进行运动学分析，建立柱塞副的三维几何模型，对三维模型施加运动和力学关系约束，建立ADAMS虚拟样机的物理模型，获得了柱塞的位移、速度和加速度曲线。通过AMESim建立柱塞副液压模型，对柱塞泵的动力学模型和液压模型进行联合仿真，得到了液压模型计算的柱塞腔内压力分布，为柱塞腔设计及油膜特性研究奠定了基础。

关键词：轴向柱塞泵;ADAMS;AMESim;联合仿真

DOI：10.15938/j.jhust.2020.01.002

中图分类号： TH137

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2020）01-0009-06

Abstract：As one of the most important friction pairs in the swash plate axial piston pump， the piston pair plays an important role in the mechanical efficiency， temperature rise， volumetric efficiency， working life and work reliability of the piston pumpThe swash plate type axial piston pump was taken as the research object， and the three-dimensional geometric model of the piston pair was established through analyzing the force of the piston pairThen the physical model of the virtual prototype was established through controlling the relationship between force and motion of the three-dimensional geometric mode，and the displacement， velocity and acceleration curves of plunger are obtainedBased on the hydraulic pressure model established by AMESim， the united simulation of the dynamic model and the hydraulic model of the piston pump was implementedThe pressure distribution in the plunger cavity is obtained by the hydraulic model， which lays a foundation for the design of plunger cavity and the study of oil film characteristics-

Keywords：axial piston pump;ADAMS;AMESim;coupling simulation

0 引 言

斜盘式轴向柱塞泵作为液压传动与控制系统中的重要元件，结构复杂、技术含量高、非线性耦合环节较多，一直是国内外科研机构研究的重点[1]。传统上对于斜盘式轴向柱塞泵的分析，都是将柱塞泵进行了大量的简化，因此分析的结果存在较大误差[2]。随着对柱塞泵的研究方法不断丰富和深入，特别是随着算计机技术、传感和信号技术的发展，虚拟样机技术随之产生[3]。虚拟样机技术是利用多个领域的建模工具，按照研究对象的本质因素进行建模，可以实现与物理样机的无限接近，因此对于虚拟样机的仿真评估可以代替对物理样机的评估，缩短柱塞泵的研制周期[4]。张斌等[5]建立了数字式柱塞泵虚拟样机，通过虚拟样机仿真和试验测试，对数字式柱塞泵的流量、压力和功率控制等功能进行了研究。……