二维柱塞泵采用弹簧预紧结构消除轴向间隙。装配实践发现,弹簧预紧力与二维柱塞泵扭矩呈正相关,与理论分析结果不同。针对扭矩异常开展了理论分析,并设计了工艺装备,使用显著性水平对理论分析结果进行检验。结果表明弹簧预紧力对二维柱塞泵扭矩特性无影响;导轨、滚轮具有一定锥面时,加工、装配误差导致柱塞-同心环间产生了额外的法向力,是降低二维柱塞泵机械效率的重要原因。

空间凸轮机构作为二维柱塞泵实现二维运动的关键机构,其从动件运动特性决定了二维柱塞泵的工作特性。以5次B样条曲线作为无停歇运动规律的过渡曲线,建立其数学模型,使用多目标遗传算法以最大无因次速度和加速度作为优化目标对运动规律进行多目标优化,获得Pareto解集。优化实例结果表明,5次B样条曲线作为无停歇运动规律的过渡段,可以构造出高阶连续且可调的无停歇运动规律,多目标遗传算法可实现对B样条过渡段的多目标优化,获得凸轮综合性能良好的运动规律。

二维柱塞泵是一种新型柱塞泵,具有结构紧凑及转速高的特点。在试验过程中,联轴器出现了十分严重的异常磨损,为解决这一问题,对泵芯组件进行受力分析,得出联轴器异常磨损发生的原因,并提出避免磨损的理论依据(简称:磨损判据)。对二维导轨的设计方程进行推导,得出在满足磨损判据下的二维柱塞泵输出压力与输入转速的关系方程。在该关系方程基础上提出二维柱塞泵使用工况边界条件,参考相应标准设计二维柱塞泵试验方案,并进行试验验证。试验结果表明:联轴器未再出现异常磨损,证明了研究提出的二维柱塞泵使用工况边界条件的合理性,能够避免联轴器异常磨损的发生。

为了确定二维柱塞泵缸体配油口对称度的测量方法,基于海克斯康三坐标测量仪分别使用定义法及推荐法对缸体配油口进行测量,并对二维柱塞泵的工作原理和两种方法的测量结果及对称度测量机理进行分析。分析结果表明:定义法的对称度测量方式更符合二维液压泵的实际使用工况。