在航天領(lǐng)域中,柱塞泵是控制航天運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)擺角核心元件之一,而斜軸式柱塞泵具有容積效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),因此更值得去深入研究。為了有效地提高航天運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力,航天用柱塞泵需要高速化、輕量化,并采用“直流引流”手段引入發(fā)動(dòng)機(jī)的低黏度煤油燃料作為工作介質(zhì),可省去額外的伺服動(dòng)力源。針對(duì)航天領(lǐng)域的特殊工況,本文以斜軸式柱塞泵為研究對(duì)象,對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、摩擦磨損特性、流量壓力特性進(jìn)行理論分析與仿真,并通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。分析了凌圈柱塞的空間位姿,結(jié)合其空間位姿建立了整泵的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,由此得到斜軸式柱塞泵的驅(qū)動(dòng)特性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求初步設(shè)計(jì)斜軸式柱塞泵的關(guān)鍵零件,建立柱塞副、配流副的力學(xué)模型并進(jìn)行靜力學(xué)分析,為后續(xù)的摩擦磨損特性以及流量壓力特性分析提供基礎(chǔ)。分析了斜軸式柱塞泵在航天工況下可能會(huì)達(dá)到比較惡劣的邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。因此,為了有效降低摩擦功率損失,選擇四種高性能的聚合物涂層材料與六種柱塞泵用的硬質(zhì)材料配對(duì)進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),得到了不同粗糙度下不同材料配比的摩擦與磨損特性。選取了最優(yōu)的對(duì)偶摩擦副材料并提出了對(duì)偶摩擦副材料的最佳粗糙度。建立了斜軸式柱塞泵三大泄漏副的泄漏模型,為了有效降低泵的流量...

【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景
        1.1.3 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述的簡(jiǎn)析
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及研究方案
第2章 斜軸式柱塞泵理論分析與設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 斜軸式柱塞泵運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.2.1 凌圈柱塞的空間位姿分析
        2.2.2 斜軸式柱塞泵的驅(qū)動(dòng)特性分析
        2.2.3 凌圈柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.3 斜軸式柱塞泵力學(xué)模型的建立
        2.3.1 凌圈柱塞副力學(xué)模型
        2.3.2 球面配流副受力分析
        2.3.3 配流副力學(xué)模型
    2.4 斜軸式柱塞泵關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)
        2.4.1 凌圈柱塞設(shè)計(jì)
        2.4.2 球面配流盤與缸體設(shè)計(jì)
        2.4.3 斜軸式柱塞泵關(guān)鍵零件強(qiáng)度校核
    2.5 本章小結(jié)
第3章 斜軸式柱塞泵摩擦副摩擦磨損試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 配流副潤(rùn)滑狀態(tài)分析
    3.3 對(duì)偶摩擦副材料的選擇
    3.4 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)及評(píng)估指標(biāo)
        3.4.1 摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)工作原理
        3.4.2 聚合物材料評(píng)價(jià)指標(biāo)
    3.5 聚合物涂層材料摩擦磨損性能研究
        3.5.1 摩擦副材料的選配
        3.5.2 聚合物涂層材料摩擦系數(shù)分析
        3.5.3 聚合物涂層材料磨損性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 斜軸式柱塞泵流量壓力特性分析
    4.1 引言
    4.2 斜軸式柱塞泵泄漏模型分析
        4.2.1 柱塞副泄漏模型
        4.2.2 配流副泄漏模型
        4.2.3 球窩副泄漏模型
    4.3 球面配流盤優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.4 AMESim仿真模型建立
        4.4.1 AMESim單柱塞模型與整泵模型建立
        4.4.2 配流盤過流面積分析
        4.4.3 斜軸式柱塞泵流量壓力特性分析
    4.5 斜軸式柱塞泵Pump Linx仿真
        4.5.1 PumpLinx介紹
        4.5.2 斜軸式柱塞泵網(wǎng)格劃分
        4.5.3 液膜厚度對(duì)于容積效率的影響
        4.5.4 不同轉(zhuǎn)速下的空化情況
    4.6 本章小結(jié)
第5章 斜軸式柱塞泵原理樣機(jī)試驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 煤油介質(zhì)斜軸式柱塞泵原理樣機(jī)制造
    5.3 煤油介質(zhì)斜軸式柱塞泵試驗(yàn)研究
        5.3.1 煤油介質(zhì)斜軸式柱塞泵試驗(yàn)條件
        5.3.2 煤油介質(zhì)斜軸式柱塞泵試驗(yàn)結(jié)果
        5.3.3 煤油介質(zhì)斜軸式柱塞泵試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3741895