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挖掘机用轴向柱塞泵模态分析
摘要
挖掘机用轴向柱塞泵是挖掘机主要液压元件之一，在挖掘机的工作中起着至关重要的作用。本文从模态分析的角度出发，将挖掘机用轴向柱塞泵进行了分析，通过建立数学模型，并对模型进行仿真，得出了挖掘机用轴向柱塞泵的振动特性、共振频率等参数，为挖掘机选配和优化提供了科学的依据。
关键词：挖掘机用轴向柱塞泵；模态分析；振动特性
引言
挖掘机作为现代工程机械使用频率较高的一种，其结构复杂，液压系统是实现其工作的关键部件。挖掘机使用轴向柱塞泵作为液压源，可为其提供所需的压力、流量，保证其工作的顺利进行。
在挖掘机的使用过程中，轴向柱塞泵可能会受到外界因素的影响，导致其振动、共振等问题，导致挖掘机在工作中产生异常，严重影响其使用效率和安全性。因此，对挖掘机用轴向柱塞泵的振动特性进行模态分析，可以从根本上解决这些问题，提高挖掘机的使用效率和安全性。
一、挖掘机用轴向柱塞泵的工作原理及结构
挖掘机用轴向柱塞泵的工作原理是利用轴向柱塞泵在转子和壳体之间的压差作用，将吸入的低压液体压缩成高压流体，通过重量、挖掘等工作的方向阀进入到液压缸中，从而实现挖掘机的工作。轴向柱塞泵主要由转子、柱塞、柱塞座、弹簧等组成，其结构复杂，需要精细的加工和组装。
二、挖掘机用轴向柱塞泵的模态分析方法
模态分析方法是通过数学建模和计算机仿真模拟的方式，对结构在自然频率下的振动情况进行分析，来探究结构的固有特性和输入输出特性的方法。对于挖掘机用轴向柱塞泵这样的液压元件，通过模态分析方法，可以快速准确地得出其振动特性、共振频率、工作稳定性等参数，为挖掘机的设计、制造和维护提供依据。
三、挖掘机用轴向柱塞泵的模态分析过程
1.建立数学模型
将轴向柱塞泵的结构进行分析，并对其主要构件进行建模，通过数学公式得出各个构件运动方程式。其中，将柱塞和壳体进行拆分处理，以便更准确地进行动力学分析。
2.求得自然频率
通过计算机仿真模拟的方法，得出轴向柱塞泵在自然频率下的振动情况，并求出其固有频率。固有频率是指在没有外力干扰的情况下，结构产生振动的频率。
3.求得振型
在自然频率下，通过计算机仿真模拟的方法，观察轴向柱塞泵各个构件在振动时变形情况，即振型。振型对于理解结构的振动特性具有重要作用。
4.求得传递函数
传递函数是振动信号在结构中传递时的增益或衰减系数，是分析结构响应的重要参数。通过模型和仿真，求出挖掘机用轴向柱塞泵在不同工作条件下的传递函数。
四、挖掘机用轴向柱塞泵的模态分析结果分析
通过模态分析，得出挖掘机用轴向柱塞泵在自然频率下的振动特性，得到其固有频率、振型、传递函数等参数。从结果分析中可以看出，挖掘机用轴向柱塞泵的固有频率较高，振型不太稳定，容易产生共振，因此，在实际应用中，需要重视其共振特性，通过优化设计和合理选材等措施，降低共振频率，提高其工作稳定性。
五、总结
通过对挖掘机用轴向柱塞泵的模态分析，可以得出其重要的振动特性、固有频率、振型、传递函数等参数，为挖掘机的选配和优化提供科学的依据。在设计、制造和维护挖掘机时，需要对其液压元件进行充分的模态分析，以保证其工作稳定性和安全性。