軸向柱塞泵由于結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度大、壽命長等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在流體動力領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,過度磨損和內(nèi)泄漏嚴(yán)重影響柱塞泵的壽命與容積效率,這取決于泵內(nèi)三對關(guān)鍵摩擦副的運(yùn)行狀況,尤其是各運(yùn)動摩擦副建立的潤滑油膜的特性。油膜對柱塞泵性能十分重要且機(jī)理復(fù)雜,它是流體傳動與控制相關(guān)研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。因此本學(xué)位論文研究關(guān)鍵摩擦副之一的配流副的油膜特性,為軸向柱塞泵的創(chuàng)新設(shè)計提供一定的理論參考。 本學(xué)位論文在仿真與試驗分析油膜成型特性的基礎(chǔ)上,提出了一種配流盤密封帶油膜形態(tài)的算法。該算法用一組試驗?zāi)ず裰荡嬗湍し匠虜?shù)值求解中的節(jié)點(diǎn)值進(jìn)行計算,計算結(jié)果可用來預(yù)測配流副楔形油膜的分布規(guī)律。為了獲得準(zhǔn)確的配流副泄漏量,提出了楔形膜配流副泄漏的數(shù)學(xué)模型。這一模型考慮了缸體傾側(cè)和配流盤結(jié)構(gòu)對密封縫隙層流的影響,將楔形油膜參數(shù)化,以建立油膜形態(tài)與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系。不同配流副結(jié)構(gòu)和工況下的仿真和試驗結(jié)果對比表明,油膜厚度20μm時配流副占總泄漏約35%,基本能滿足三類關(guān)鍵摩擦間泄漏分配的要求;油膜厚度在5-15μm時油膜穩(wěn)定性好,可作為配流副間隙合適的范圍。靜、動態(tài)泄漏仿真與試驗結(jié)果基本吻合,由此可知本文提出的泄漏模型對配流副泄漏特性的描述正確,計算結(jié)果為柱塞泵內(nèi)泄漏的最優(yōu)分配比提供了參考。論文首次在配流副結(jié)構(gòu)優(yōu)化中加入潤滑油膜特性參數(shù)的約束條件,可成為柱塞泵優(yōu)化設(shè)計的重要組成部分。相比于以往未考慮潤滑油膜的優(yōu)化設(shè)計研究,本文的優(yōu)化計算結(jié)果除了滿足配流副正常工作的必要條件外,理論計算可以使配流副泄漏減小、油膜剛度增大,從而提高軸向柱塞泵的容積效率與壽命。 第一章,介紹了軸向柱塞泵的優(yōu)勢與當(dāng)前的技術(shù)難點(diǎn),論述了配流副在該類泵中的功能、失效形式,分析了本學(xué)位論文研究配流副潤滑油膜的目的和意義。 第二章,對配流副試驗裝置的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了AMESim建模,仿真了配流副間隙變化的動態(tài)特性。實測了配流副的油膜厚度,提出了一種配流副油膜形態(tài)的算法。該算法將試驗?zāi)ず裰涤糜谟湍し匠痰那蠼庵?計算結(jié)果可預(yù)測配流副楔形油膜的分布特征。 第三章,基于圓盤縫隙流動的Reynolds方程推導(dǎo)了配流盤密封帶的壓力計算式,并根據(jù)計算精度要求獲得了壓力線性化分布的適用條件。運(yùn)用CFD軟件數(shù)值解析了油膜的壓力、速度及溫度場分布。 第四章,提出了楔形油膜的配流副泄漏的數(shù)學(xué)模型,該模型考慮了缸體傾側(cè)和配流盤結(jié)構(gòu)的影響,建立了楔形油膜與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系。對不同工況下配流副的泄漏量仿真結(jié)果進(jìn)行了試驗驗證,并獲得了它在柱塞泵總泄漏中的分配比。 第五章,研究了配流副摩擦轉(zhuǎn)矩特性及對柱塞泵機(jī)械效率的影響,在不同工況下實測了配流副的摩擦轉(zhuǎn)矩,結(jié)合缸體轉(zhuǎn)動周期討論了其變化機(jī)理。測試了配流副支承力在不同油膜厚度、轉(zhuǎn)速下隨供油壓力的變化關(guān)系。 第六章,將潤滑特性參數(shù)作為新增的約束條件,對配流盤密封帶進(jìn)行了優(yōu)化計算。計算結(jié)果表明可以使配流副泄漏減小、油膜剛度增大,可為柱塞泵摩擦副的優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考。 第七章,對本文研究的主要結(jié)論進(jìn)行了歸納,對今后的研究工作提出了展望。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH38
【部分圖文】：

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文盤或分油盤)與缸體吸、壓油端面及其間的密封間隙組成，工程應(yīng)用中常出現(xiàn)磨損或燒盤等破損形式，這與該類泵的工作特點(diǎn)有直接關(guān)系一柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時密閉容積的改變來實現(xiàn)吸油與壓油的，必然伴隨著各運(yùn)動部件與固定部件的緊密接觸又相對滑動.對變流量而言，無論采用變排量或變轉(zhuǎn)速方法，泵時常需高壓、大流量輸出，且負(fù)載多為交變，使得摩擦副工況條件惡劣，因此軸向柱塞泵摩擦副的滑動面應(yīng)保證必要的潤滑條件，以最大程度降低固體干摩擦產(chǎn)生的功率損失[l6】。

進(jìn)圖1.11滑靴副阻尼槽試驗裝置真結(jié)果進(jìn)行了驗證，如圖1.11所示。他心孔注入液體壓力無關(guān)，支承力、泄漏與滑靴阻尼槽半徑減小時(接近滑靴內(nèi)孔邊之，滑靴阻尼槽半徑增大時(接近滑靴壓分離力越大，滑靴泄漏越小。99999

得到油膜形成的形狀、時間等特征參數(shù)，并預(yù)測其可能的變化趨勢。22配流副潤清模型及主控參數(shù)分析配流副潤滑模型見圖2.1右上方的虛線框。潤滑介質(zhì)在密封帶間流動，由于正常工作時柱塞泵配流副密封間隙為幾微米到幾十微米，其流動狀態(tài)為受阻的縫隙流動[86]，密封帶形成的壓力場支承外負(fù)載，間隙大小受外載的影響，依靠油膜自身的剛度平衡外負(fù)載，在新的膜厚下形成一個與外負(fù)載平衡的壓力場，但新的膜厚值應(yīng)接近設(shè)定值，否則潤滑或密封性能將受到較大影響. 模模模模擬試驗裝!一一，卜 PPP 111111111111111111111111111111111111111111……洲 洲 洲 {{{{{}}}王 /TI{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{}}}供八}· · ·nl////Z仔‘ ‘“幣尸刁r/刁奮 {{{}}}油_二\了習(xí) 習(xí) 習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)習(xí)……路圣組且 且 且l甘少一 一月 月廠 廠 廠廠撇 撇 撇刪個 個嶸 嶸 嶸嶸嶸嶸嶸嶸 巨 巨 巨 巨巨 ~~~產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn) 產(chǎn)產(chǎn)一一 」 」 」 」」卜卜 日 日 日 日日卜卜 又 又 又 又又 又 盯 盯 盯盯盯盯 盯 甲 甲 甲甲甲 甲 圖2.1電液反饋控制的配流副試驗系統(tǒng)原理反映潤滑特性的油膜厚度在密封帶中不同位置

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 鄧海順;于海武;祁勝;王曉雷;;規(guī)則分布微凹坑對配流副泄漏量的影響[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

2 鄧海順;于海武;王曉雷;;軸向柱塞泵配流副低壓區(qū)織構(gòu)化試驗研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

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1 周城;數(shù)控機(jī)床高速液壓動力卡盤的研究[D];浙江大學(xué);2011年

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1 楊時運(yùn);軸向柱塞泵球面配流副潤滑特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 王志力;矩形滑塊雙定子軸向液壓馬達(dá)的理論與實驗研究[D];燕山大學(xué);2011年

3 顏良;多作用恒流軸向柱塞泵配流副設(shè)計及其特性分析[D];湖南科技大學(xué);2010年

本文編號：2818735