水液壓馬達關(guān)鍵摩擦副非光滑表面減阻降噪研究
發(fā)布時間:2022-02-24 00:03
為了適應(yīng)日益提高的環(huán)保要求,以海、淡水為工作介質(zhì)的水液壓傳動技術(shù)成為液壓技術(shù)重要的發(fā)展方向。水液壓馬達作為水壓傳動中的重要執(zhí)行元件,由于水的潤滑性能差和氣化壓力高等理化特性,使得水液壓馬達更容易發(fā)生摩擦磨損和振動噪聲。針對這一問題,本文將柱塞外壁面和配流體端面設(shè)計為非光滑表面,并做了如下研究。首先,根據(jù)摩擦學(xué)和動力學(xué)分析原理對水液壓馬達的摩擦磨損及振動噪聲的產(chǎn)生機理進行分析。分析結(jié)果表明水液壓馬達的摩擦磨損和振動噪聲主要發(fā)生在柱塞副和配流度這兩大摩擦副之間,如何改善摩擦副間隙的潤滑狀態(tài)是實現(xiàn)減阻降噪的關(guān)鍵。然后,通過受力分析建立了柱塞副的受力模型,為分析柱塞副摩擦力的大小提供了理論依據(jù)。在柱塞壁面設(shè)計了圓柱凹坑非光滑表面,并根據(jù)柱塞的實際工況建立光滑表面和非光滑表面的柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)分析模型。瞬態(tài)動力學(xué)模擬結(jié)果表明非光滑表面使得柱塞壁面摩擦應(yīng)力分布更加均勻。接著,根據(jù)配流副制作了簡化的摩擦副試樣,并在配流體試樣端面設(shè)計了三種不同凹坑類型(半球凹坑、三棱柱凹坑和橢球凹坑)的非光滑表面。將試樣在海水潤滑條件下進行了摩擦磨損實驗。實驗結(jié)果表明,表面凹坑可以捕捉摩擦產(chǎn)生磨粒,減少磨粒磨損和粘著...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水液壓馬達國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 非光滑表面減阻降噪國外研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要工作內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 主要工作內(nèi)容
第2章 水液壓馬達摩擦磨損及振動噪聲分析
2.1 水液壓馬達結(jié)構(gòu)特征與固有特性分析
2.1.1 水液壓馬達工作原理
2.1.2 水液壓馬達轉(zhuǎn)矩脈動分析
2.2 水液壓馬達摩擦磨損分析
2.3 水液壓馬達振動噪聲分析
2.3.1 水液壓馬達振動噪聲源分析
2.3.2 水液壓馬達振動噪聲傳遞路徑分析
2.3.3 柱塞副環(huán)形間隙剛度和阻尼的確定
2.3.4 配流副配流間隙剛度和阻尼的確定
2.4 本章小結(jié)
第3章 水液壓馬達柱塞副受力分析及瞬態(tài)動力學(xué)模擬
3.1 柱塞副結(jié)構(gòu)特征及非光滑表面設(shè)計
3.2 柱塞副受力分析
3.3 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)模擬
3.3.1 瞬態(tài)動力學(xué)分析數(shù)學(xué)模型
3.3.2 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)分析模型及設(shè)置
3.3.3 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)模擬結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 水液壓馬達配流副摩擦磨損實驗及瞬態(tài)動力學(xué)模擬
4.1 配流副結(jié)構(gòu)特征及非光滑表面設(shè)計
4.2 配流副摩擦磨損實驗
4.2.1 實驗試樣及其制備
4.2.2 實驗設(shè)備概述
4.2.3 實驗方法與步驟
4.2.4 實驗結(jié)果與討論
4.3 配流副瞬態(tài)動力學(xué)模擬
4.3.1 配流副瞬態(tài)動力學(xué)分析模型及設(shè)置
4.3.2 配流副瞬態(tài)動力學(xué)模擬結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 摩擦副間隙流場及其流動噪聲分析
5.1 摩擦副間隙流場分析
5.1.1 摩擦副間隙流場模擬幾何模型
5.1.2 摩擦副間隙流場模擬模型及設(shè)置
5.1.3 摩擦副間隙流場模擬結(jié)果與分析
5.2 摩擦副間隙流動噪聲分析
5.2.1 流動噪聲分析概述
5.2.2 摩擦副間隙流動噪聲模擬結(jié)果與分析
5.3 摩擦副間隙流固耦合分析
5.3.1 單向流固耦合模擬模型及設(shè)置
5.3.2 單向流固耦合模擬結(jié)果與分析
5.3.3 雙向流固耦合模擬模型及設(shè)置
5.3.4 雙向流固耦合模擬結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水液壓軸向柱塞馬達[J]. 楊友勝,曾祥峰,聶松林,馮輔周. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[2]溝槽織構(gòu)對盤形制動噪聲的影響[J]. 張青,崔曉璐,陳光雄,周仲榮. 機械設(shè)計. 2017(02)
[3]Experimental Study on Influence of Dimples on Lubrication Performance of Glass Fiber-epoxy Resin Composite under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[4]不銹鋼與GFER及CFRPEEK在海水潤滑下的摩擦磨損特性[J]. 王志強,倪敬,高殿榮. 中國表面工程. 2016(02)
[5]Influence of Non-smooth Surface on Tribological Properties of Glass Fiber-epoxy Resin Composite Sliding against Stainless Steel under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]水壓馬達的研究進展與展望[J]. 高殿榮,王志強. 液壓與氣動. 2014(08)
[7]仿生菱形表面織構(gòu)對高速列車摩擦噪聲的影響[J]. 汪久根,陳仕洪,王慶九. 交通運輸工程學(xué)報. 2014(01)
[8]Koch雪花表面織構(gòu)設(shè)計與高鐵空氣摩擦噪聲分析[J]. 汪久根,陳仕洪. 機械工程學(xué)報. 2014(07)
[9]溝槽型表面織構(gòu)對界面摩擦振動噪聲特性的影響[J]. 王正國,莫繼良,王安宇,陳光雄,朱旻昊. 振動與沖擊. 2013(23)
[10]溝槽織構(gòu)化表面影響摩擦振動噪聲機理[J]. 王東偉,莫繼良,王正國,王曉翠,陳光雄,朱旻昊. 機械工程學(xué)報. 2013(23)
博士論文
[1]內(nèi)曲線式低速大扭矩水液壓馬達關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王志強.燕山大學(xué) 2014
[2]多級仿生耦合材料吸聲性能及機理研究[D]. 王永華.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]低速大扭矩水壓馬達配流摩擦副仿生非光滑表面研究[D]. 馬浩.燕山大學(xué) 2017
[2]低速大扭矩水液壓馬達定子曲線研究[D]. 武洪松.燕山大學(xué) 2016
[3]海水柱塞馬達的研究[D]. 夏貴兵.中國海洋大學(xué) 2013
本文編號:3641563
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水液壓馬達國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 非光滑表面減阻降噪國外研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要工作內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 主要工作內(nèi)容
第2章 水液壓馬達摩擦磨損及振動噪聲分析
2.1 水液壓馬達結(jié)構(gòu)特征與固有特性分析
2.1.1 水液壓馬達工作原理
2.1.2 水液壓馬達轉(zhuǎn)矩脈動分析
2.2 水液壓馬達摩擦磨損分析
2.3 水液壓馬達振動噪聲分析
2.3.1 水液壓馬達振動噪聲源分析
2.3.2 水液壓馬達振動噪聲傳遞路徑分析
2.3.3 柱塞副環(huán)形間隙剛度和阻尼的確定
2.3.4 配流副配流間隙剛度和阻尼的確定
2.4 本章小結(jié)
第3章 水液壓馬達柱塞副受力分析及瞬態(tài)動力學(xué)模擬
3.1 柱塞副結(jié)構(gòu)特征及非光滑表面設(shè)計
3.2 柱塞副受力分析
3.3 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)模擬
3.3.1 瞬態(tài)動力學(xué)分析數(shù)學(xué)模型
3.3.2 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)分析模型及設(shè)置
3.3.3 柱塞副瞬態(tài)動力學(xué)模擬結(jié)果與分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 水液壓馬達配流副摩擦磨損實驗及瞬態(tài)動力學(xué)模擬
4.1 配流副結(jié)構(gòu)特征及非光滑表面設(shè)計
4.2 配流副摩擦磨損實驗
4.2.1 實驗試樣及其制備
4.2.2 實驗設(shè)備概述
4.2.3 實驗方法與步驟
4.2.4 實驗結(jié)果與討論
4.3 配流副瞬態(tài)動力學(xué)模擬
4.3.1 配流副瞬態(tài)動力學(xué)分析模型及設(shè)置
4.3.2 配流副瞬態(tài)動力學(xué)模擬結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 摩擦副間隙流場及其流動噪聲分析
5.1 摩擦副間隙流場分析
5.1.1 摩擦副間隙流場模擬幾何模型
5.1.2 摩擦副間隙流場模擬模型及設(shè)置
5.1.3 摩擦副間隙流場模擬結(jié)果與分析
5.2 摩擦副間隙流動噪聲分析
5.2.1 流動噪聲分析概述
5.2.2 摩擦副間隙流動噪聲模擬結(jié)果與分析
5.3 摩擦副間隙流固耦合分析
5.3.1 單向流固耦合模擬模型及設(shè)置
5.3.2 單向流固耦合模擬結(jié)果與分析
5.3.3 雙向流固耦合模擬模型及設(shè)置
5.3.4 雙向流固耦合模擬結(jié)果與分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水液壓軸向柱塞馬達[J]. 楊友勝,曾祥峰,聶松林,馮輔周. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[2]溝槽織構(gòu)對盤形制動噪聲的影響[J]. 張青,崔曉璐,陳光雄,周仲榮. 機械設(shè)計. 2017(02)
[3]Experimental Study on Influence of Dimples on Lubrication Performance of Glass Fiber-epoxy Resin Composite under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[4]不銹鋼與GFER及CFRPEEK在海水潤滑下的摩擦磨損特性[J]. 王志強,倪敬,高殿榮. 中國表面工程. 2016(02)
[5]Influence of Non-smooth Surface on Tribological Properties of Glass Fiber-epoxy Resin Composite Sliding against Stainless Steel under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]水壓馬達的研究進展與展望[J]. 高殿榮,王志強. 液壓與氣動. 2014(08)
[7]仿生菱形表面織構(gòu)對高速列車摩擦噪聲的影響[J]. 汪久根,陳仕洪,王慶九. 交通運輸工程學(xué)報. 2014(01)
[8]Koch雪花表面織構(gòu)設(shè)計與高鐵空氣摩擦噪聲分析[J]. 汪久根,陳仕洪. 機械工程學(xué)報. 2014(07)
[9]溝槽型表面織構(gòu)對界面摩擦振動噪聲特性的影響[J]. 王正國,莫繼良,王安宇,陳光雄,朱旻昊. 振動與沖擊. 2013(23)
[10]溝槽織構(gòu)化表面影響摩擦振動噪聲機理[J]. 王東偉,莫繼良,王正國,王曉翠,陳光雄,朱旻昊. 機械工程學(xué)報. 2013(23)
博士論文
[1]內(nèi)曲線式低速大扭矩水液壓馬達關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王志強.燕山大學(xué) 2014
[2]多級仿生耦合材料吸聲性能及機理研究[D]. 王永華.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]低速大扭矩水壓馬達配流摩擦副仿生非光滑表面研究[D]. 馬浩.燕山大學(xué) 2017
[2]低速大扭矩水液壓馬達定子曲線研究[D]. 武洪松.燕山大學(xué) 2016
[3]海水柱塞馬達的研究[D]. 夏貴兵.中國海洋大學(xué) 2013
本文編號:3641563
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