軸向柱塞泵柱塞副全周期潤(rùn)滑特性理論與試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-23 10:17
本文關(guān)鍵詞:軸向柱塞泵柱塞副全周期潤(rùn)滑特性理論與試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:斜盤(pán)式軸向柱塞泵是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓元件,是現(xiàn)代液壓傳動(dòng)中使用最為廣泛地液壓元件之一,同時(shí)也是液壓系統(tǒng)中的核心動(dòng)力和執(zhí)行元件之一。軸向柱塞泵具有以下優(yōu)點(diǎn):工作壓力高、容積效率高、功率密度大、控制變量機(jī)構(gòu)方便等。柱塞泵有柱塞副、滑靴副和配流副三大摩擦副,此三大摩擦副直接影響著柱塞泵的工作性能和壽命長(zhǎng)短。柱塞副作為三大關(guān)鍵摩擦副之一,合理設(shè)計(jì)方法對(duì)軸向柱塞泵實(shí)現(xiàn)高速高壓化起著至關(guān)重要的作用。首先,討論了柱塞副油膜壓力潤(rùn)滑模型以及數(shù)值解法,通過(guò)雷諾方程以及油膜厚度方程求解油膜壓力分布,并通過(guò)對(duì)油膜壓力積分,得到油膜對(duì)柱塞作用力,同時(shí)獲得了柱塞副傾斜角度與泄漏量的關(guān)系。然后,完成柱塞副一個(gè)主軸周期內(nèi)油膜厚度動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的數(shù)值模擬?紤]負(fù)載對(duì)油膜厚度的影響,耦合動(dòng)力學(xué)方程組,計(jì)算油膜壓力分布、油膜厚度分布。同時(shí)考慮到柱塞與缸孔之間可能存在固體接觸,也可能沒(méi)有固體接觸,因此本文采用黃金分割法和坐標(biāo)輪換法對(duì)動(dòng)力學(xué)方程組進(jìn)行了求解,揭示了一個(gè)主軸周期內(nèi)泵油膜厚度、固體接觸力、柱塞與缸體表面粘性摩擦力以及泄漏量等的變化規(guī)律。最后,搭建了柱塞副模型實(shí)驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)電渦流位移傳感器測(cè)定柱塞副油膜厚度,完成了不同工況下油膜厚度測(cè)試,通過(guò)試驗(yàn)獲得了油膜厚度的影響因素,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和壓力對(duì)柱塞偏心距以及傾角的影響規(guī)律。研究表明:高壓區(qū),柱塞副泄漏量由壓差流和剪切流共同作用,壓差流起主要作用,剪切流使泄漏量減小;在低壓區(qū),柱塞副泄漏量主要由剪切流引起,使泄漏量增加。圓周方向的粘性摩擦力小于軸向粘性摩擦力大小。固體接觸力數(shù)值數(shù)量級(jí)為kN。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于500r/min時(shí),開(kāi)始形成良好的流體動(dòng)力潤(rùn)滑。
【關(guān)鍵詞】:斜盤(pán)式軸向柱塞泵 柱塞副 油膜潤(rùn)滑 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH137.51
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-24
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況11-23
- 1.2.1 柱塞副受力模型的發(fā)展概況11-14
- 1.2.2 柱塞副潤(rùn)滑特性研究14-18
- 1.2.3 柱塞副摩擦磨損特性研究18-23
- 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容23-24
- 第2章 柱塞副油膜潤(rùn)滑模型及數(shù)值解法24-39
- 2.1 柱塞副的流體動(dòng)力潤(rùn)滑方程24-28
- 2.1.1 流體動(dòng)力潤(rùn)滑方程25-26
- 2.1.2 柱塞副油膜厚度方程26-27
- 2.1.3 求解雷諾方程的邊界條件27-28
- 2.2 油膜對(duì)柱塞的作用力28-30
- 2.3 表達(dá)式的無(wú)量綱化30-33
- 2.4 柱塞副油膜壓力分布、膜厚分布33-35
- 2.5 柱塞副傾斜角度與泄漏量關(guān)系35-37
- 2.6 本章小結(jié)37-39
- 第3章 柱塞副動(dòng)態(tài)全周期潤(rùn)滑特性分析39-58
- 3.1 柱塞副摩擦動(dòng)力學(xué)模型40-44
- 3.1.1 柱塞副受力分析模型40-42
- 3.1.2 柱塞副摩擦動(dòng)力學(xué)方程組42-44
- 3.2 優(yōu)化理論求解摩擦動(dòng)力學(xué)方程組44-47
- 3.3 柱塞副動(dòng)態(tài)油膜仿真分析47-53
- 3.3.1 低速低壓工況下油膜厚度和固體接觸力分析47-50
- 3.3.2 高速高壓工況下油膜厚度和固體接觸力分析50-53
- 3.4 柱塞和缸體軸向粘性摩擦力及圓周方向粘性摩擦力53-56
- 3.4.1 柱塞表面粘性摩擦力53-55
- 3.4.2 銅套表面粘性摩擦力55-56
- 3.5 柱塞副泄漏量56
- 3.6 本章小結(jié)56-58
- 第4章 柱塞副潤(rùn)滑特性試驗(yàn)研究58-75
- 4.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)59-62
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)整體工作原理及組成部分59-60
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-62
- 4.2 柱塞截面中心位置的變化規(guī)律62-71
- 4.3 外死點(diǎn)位置油膜厚度影響因素分析71-74
- 4.3.1 轉(zhuǎn)速對(duì)膜厚的影響72-73
- 4.3.2 壓力對(duì)膜厚的影響73-74
- 4.4 本章小結(jié)74-75
- 第5章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)75-77
- 5.1 結(jié)論75-76
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)76-77
- 參考文獻(xiàn)77-82
- 致謝82
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 荊崇波,苑士華;球面配流副過(guò)渡區(qū)壓力分布及回沖流量分析[J];機(jī)床與液壓;2005年04期
2 申儒林;盧鵬飛;;軸向柱塞泵柱塞副與配流副摩擦性能研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2014年04期
3 劉桓龍;柯堅(jiān);于蘭英;;水壓柱塞副的微流場(chǎng)特性研究[J];潤(rùn)滑與密封;2011年04期
本文關(guān)鍵詞:軸向柱塞泵柱塞副全周期潤(rùn)滑特性理論與試驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):387640
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