本文以低速大扭矩海水馬達(dá)為研究對(duì)象,為了改善其使用性能,采用在馬達(dá)配流盤上加工凹坑型仿生非光滑表面的設(shè)計(jì)方法。仿生非光滑表面的設(shè)計(jì)理念為在摩擦系統(tǒng)中引入可控的微結(jié)構(gòu)單元,對(duì)微結(jié)構(gòu)單元中各種可變參數(shù)進(jìn)行調(diào)控是改善配流副摩擦磨損狀況的有效途徑。對(duì)仿生非光滑表面在配流副摩擦系統(tǒng)中的影響因素、作用機(jī)理的研究,其結(jié)果可以用于優(yōu)化配流副性能。海水馬達(dá)配流副起配流和支承的作用,工作過(guò)程中難免會(huì)有摩擦和內(nèi)泄漏的發(fā)生。為了平衡摩擦和泄漏,選擇不同的配流結(jié)構(gòu)可以形成不同的配流副摩擦類型。仿生非光滑表面對(duì)不同摩擦系統(tǒng)的影響不同,因此分別對(duì)具有仿生非光滑表面的剩余壓緊力型配流副和靜壓支承型配流副做了分析研究。在剩余壓緊力型配流副上,忽略仿生凹坑對(duì)接觸面光滑區(qū)域的潤(rùn)滑影響和配流過(guò)程的影響,著重分析仿生凹坑中流體的動(dòng)壓支承效果。以凹坑動(dòng)壓承載性能為指標(biāo)進(jìn)行了關(guān)于凹坑參數(shù)和馬達(dá)工況的優(yōu)化,得到了能在馬達(dá)剩余壓緊力型配流副間產(chǎn)生較好動(dòng)壓支承效果的非光滑表面設(shè)計(jì)方案。在潤(rùn)滑流場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)具有仿生非光滑表面的剩余壓緊力型配流副進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)研究,試驗(yàn)驗(yàn)證了仿生非光滑表面具有抗磨減阻的作用,并探索了摩擦過(guò)程中造成磨... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 端面配流副發(fā)展概述
        1.1.2 仿生非光滑表面介紹
    1.2 仿生非光滑效應(yīng)研究現(xiàn)狀介紹
        1.2.1 仿生非光滑效應(yīng)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 仿生非光滑效應(yīng)國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 課題來(lái)源
        1.3.2 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 剩余壓緊力型配流副凹坑動(dòng)壓承載分析優(yōu)化
    2.1 配流副結(jié)構(gòu)及非光滑表面設(shè)計(jì)方案分析
        2.1.1 海水馬達(dá)介紹
        2.1.2 配流過(guò)程分析
        2.1.3 潤(rùn)滑分析及控制方程
        2.1.4 仿生非光滑表面設(shè)計(jì)方案
    2.2 仿生凹坑流場(chǎng)分析
        2.2.1 數(shù)值計(jì)算條件和參數(shù)設(shè)定
        2.2.2 不同截面形狀凹坑流場(chǎng)分析
        2.2.3 不同開口大小凹坑流場(chǎng)分析
    2.3 凹坑動(dòng)壓承載性能優(yōu)化
        2.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.3 控制變量法優(yōu)化
    2.4 本章小結(jié)
第3章 剩余壓緊力型配流副摩擦磨損試驗(yàn)研究
    3.1 摩擦磨損試驗(yàn)介紹
        3.1.1 試件材料介紹
        3.1.2 上下試樣介紹
        3.1.3 剩余壓緊力的選擇
        3.1.4 試驗(yàn)流程及設(shè)備介紹
    3.2 摩擦系數(shù)結(jié)果分析
        3.2.1 圓柱形凹坑試驗(yàn)組對(duì)比分析
        3.2.2 圓錐形凹坑試驗(yàn)組對(duì)比分析
        3.2.3 半球形凹坑試驗(yàn)組對(duì)比分析
        3.2.4 平均摩擦系數(shù)分析
    3.3 試驗(yàn)試件微觀表面分析
        3.3.1 摩擦磨損試驗(yàn)前試件表面
        3.3.2 摩擦磨損試驗(yàn)后試件表面
    3.4 試驗(yàn)試件表面粗糙度及磨損量分析
        3.4.1 粗糙度測(cè)試方法介紹
        3.4.2 摩擦表面不同觀測(cè)點(diǎn)粗糙度分析
        3.4.3 平均磨損量分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 剩余壓緊力型配流副凹坑磨屑存儲(chǔ)機(jī)理研究
    4.1 液體污染等級(jí)及顆粒流動(dòng)模型介紹
        4.1.1 傳動(dòng)介質(zhì)污染等級(jí)介紹
        4.1.2 顆粒運(yùn)動(dòng)模型方程
        4.1.3 仿真模型介紹
    4.2 凹坑中顆粒運(yùn)動(dòng)仿真分析
        4.2.1 粒徑對(duì)凹坑中顆粒運(yùn)動(dòng)的影響
        4.2.2 不同凹坑形式對(duì)凹坑離散相分布的影響
        4.2.3 凹坑上表面速度對(duì)離散相分布的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 仿生非光滑表面靜壓支承型配流副流場(chǎng)分析
    5.1 靜壓支承配流副及仿真方法介紹
        5.1.1 靜壓支承配流副介紹
        5.1.2 靜壓支承壓力反饋模型
        5.1.3 配流盤端面承載力分析
        5.1.4 仿真模型介紹
    5.2 不同時(shí)刻仿生非光滑表面配流副流場(chǎng)分析
        5.2.1 不同時(shí)刻配流副相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置分析
        5.2.2 不同時(shí)刻配流副潤(rùn)滑膜的壓力分布
        5.2.3 不同時(shí)刻配流副潤(rùn)滑膜的速度分布
        5.2.4 不同時(shí)刻水膜內(nèi)質(zhì)量微粒跡線分析
    5.3 凹坑的分布區(qū)域影響分析
        5.3.1 配流盤不同區(qū)域仿生凹坑分布介紹
        5.3.2 不同配流副潤(rùn)滑膜壓力場(chǎng)分析
        5.3.3 不同配流副潤(rùn)滑膜速度場(chǎng)分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]靜壓支承技術(shù)在海水淡化旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置中的應(yīng)用[J]. 田俊杰,王越,吳家能,周杰,徐世昌.  化工進(jìn)展. 2019(02)
[2]織構(gòu)化動(dòng)壓滑動(dòng)軸承非線性油膜力解析模型[J]. 毛亞洲,楊建璽,李慶林,徐文靜,劉永剛.  河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]泵-馬達(dá)式能量回收技術(shù)在海水淡化工程中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉思遠(yuǎn),張建姣,趙靜一,李鳳麗.  液壓與氣動(dòng). 2019(01)
[4]從液壓遠(yuǎn)望海洋——孕育中國(guó)新未來(lái)的大搖籃[J]. 周浩濤,吳勇文,徐銘澤,王向飛,梁明遠(yuǎn).  中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(44)
[5]PDC鉆頭體非光滑表面防黏附性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱麗紅,陳澤鵬,黃勇,強(qiáng)偉,王京印.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(10)
[6]水壓馬達(dá)仿生非光滑表面配流副摩擦磨損研究[J]. 馬浩,高殿榮,毋少峰,梁瑛娜.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(13)
[7]PTC ASIA 2017高新技術(shù)展區(qū)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)報(bào)告之十二 海水液壓技術(shù)在深海裝備中的應(yīng)用——據(jù)華中科技大學(xué)劉銀水教授報(bào)告整理[J]. 張婷婷.  液壓氣動(dòng)與密封. 2018(06)
[8]紋理表面滑動(dòng)摩擦穩(wěn)態(tài)摩擦學(xué)性能[J]. 李萬(wàn)鐘,徐穎強(qiáng),孫戩,劉楷安,吳正海.  中國(guó)機(jī)械工程. 2018(10)
[9]鳥翼表面非光滑結(jié)構(gòu)流動(dòng)控制機(jī)理研究[J]. 汪睿,李典,劉小民.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[10]基于海水介質(zhì)的微型面接觸摩擦副應(yīng)力及摩擦學(xué)研究[J]. 周杰,吳進(jìn)軍,于革剛,楊友勝,段海濤,易蒙.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(03)

博士論文
[1]海水軸向柱塞泵滑靴副仿生非光滑表面潤(rùn)滑減阻機(jī)理及摩擦磨損研究[D]. 梁瑛娜.燕山大學(xué) 2017
[2]仿生壁面減阻機(jī)理及表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[D]. 謝華.中國(guó)艦船研究院 2017
[3]內(nèi)曲線式低速大扭矩水液壓馬達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王志強(qiáng).燕山大學(xué) 2014
[4]典型貝類殼體生物耦合特性及其仿生耐磨研究[D]. 田喜梅.吉林大學(xué) 2013
[5]海水淡化高壓軸向柱塞泵的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 翟江.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]海水環(huán)境下聚合物—不銹鋼對(duì)偶摩擦界面行為[D]. 許永坤.集美大學(xué) 2018
[2]植樹機(jī)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其鏟片減阻技術(shù)研究[D]. 高巧玲.浙江理工大學(xué) 2018
[3]插秧機(jī)船板表面微觀結(jié)構(gòu)仿生減阻研究[D]. 焦志彬.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]仿生機(jī)器魚非光滑表面減阻性能研究[D]. 張募群.山東大學(xué) 2017
[5]刮板輸送機(jī)中部槽摩擦接觸分析與仿生優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉毓.太原理工大學(xué) 2017
[6]表面織構(gòu)技術(shù)對(duì)高水基液壓馬達(dá)滑靴副摩擦學(xué)性能影響研究[D]. 王博.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[7]高壓海水軸向柱塞泵配流盤摩擦副仿生非光滑表面研究[D]. 范冬路.燕山大學(xué) 2015
[8]低速大扭矩水壓馬達(dá)受力分析與流場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 黃瑤.燕山大學(xué) 2013
[9]表面微織構(gòu)刀具切削鈦合金的試驗(yàn)研究[D]. 王亮.南京航空航天大學(xué) 2012
[10]PEEK及碳纖維增強(qiáng)PEEK的性能研究[D]. 胡婕.東華大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3045863