【摘要】：軸向柱塞泵因具有工作壓力高、易于變量調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)成為應(yīng)用最廣泛的深海動(dòng)力源之一�；ズ托北P組成的滑靴副是其最為重要的運(yùn)動(dòng)副之一,其潤(rùn)滑特性的優(yōu)劣直接影響著柱塞泵的使用壽命和工作性能。為此,研究變水深環(huán)境下的軸向柱塞泵滑靴副潤(rùn)滑特性,分析各個(gè)參數(shù)對(duì)其潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律,而后利用優(yōu)化函數(shù)對(duì)其底面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,獲得符合深海工況要求的環(huán)境適應(yīng)性潤(rùn)滑副,為變水深環(huán)境下軸向柱塞泵摩擦副性能分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供指導(dǎo)。本論文主要工作如下:(1)研究變水深下的油液介質(zhì)黏度遷移規(guī)律。充分考慮環(huán)境壓力、環(huán)境溫度和熱交換等因素,建立變水深工況下油液介質(zhì)黏度動(dòng)態(tài)變化模型。結(jié)果表明介質(zhì)黏度隨壓力的增大而增加,隨溫度的增大而減小,隨下潛深度的增加呈先快后慢的規(guī)律增加。(2)建立變水深環(huán)境下滑靴副潤(rùn)滑特性模型,并給出了具體的求解流程�；谥煤突ジ钡墓ぷ髟�、介質(zhì)變黏度模型、阻尼模型、楔形油膜模型、Reynolds方程壓力模型和熱彈性變形模型,建立了變水深滑靴副潤(rùn)滑特性求解方法和流程,并用MATLAB進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算求解。該方法為理論模型的數(shù)值求解打下基礎(chǔ)。(3)提出變水深滑靴副潤(rùn)滑特評(píng)價(jià)方法并分析各個(gè)參數(shù)對(duì)它的影響。指出油膜厚度在[1.6μm,20μm]內(nèi)時(shí),能夠形成有效靜壓支承流體潤(rùn)滑,且油膜厚度差越小穩(wěn)定程度越高。還提出將潤(rùn)滑特性數(shù)L_(CC)作為綜合評(píng)價(jià)滑靴副潤(rùn)滑特性的重要指標(biāo),數(shù)值越大,潤(rùn)滑特性越好。并分析環(huán)境變量、結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)等對(duì)滑靴副潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明在低速、低工作壓力和大斜盤傾角時(shí),油膜厚度小但能形成有效的流體潤(rùn)滑,且傾斜程度和損失功率較小,潤(rùn)滑特性數(shù)L_(CC)較大,滑靴副獲得良好的潤(rùn)滑性能。下潛深度增大時(shí),油膜穩(wěn)定性較差,且提高了損失功率,致使?jié)櫥匦詳?shù)L_(CC)很小,潤(rùn)滑特性很差。下潛深度在[5000m,7000m]時(shí)難以形成有效的流體潤(rùn)滑。(4)開展變深下滑靴副潤(rùn)滑特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。以降低滑靴副的損失功率、減小油膜傾斜程度和單位面積壓力為優(yōu)化目標(biāo),借助MATLAB中多目標(biāo)非線性函數(shù)fgoalattain對(duì)滑靴底面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,設(shè)計(jì)出多環(huán)滑靴結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)對(duì)比分析,優(yōu)化后的多環(huán)結(jié)構(gòu)使滑靴副損失功率降低了8.73%、單位面積壓力降低了5.14%,傾斜程度降低了9.42%,潤(rùn)滑特性數(shù)提升了14.7%,使滑靴副的潤(rùn)滑特性得到有效改善。該方法為摩擦副的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

滑靴副流場(chǎng)分布

1.6 摩擦力測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（S1-S4 為測(cè)力儀）人通過在滑靴和斜盤之間設(shè)置傳感器來測(cè)模型對(duì)摩擦力進(jìn)行數(shù)值求解，該模型不僅考的熱脹冷縮，還考慮了流體的氣蝕現(xiàn)象、非解與實(shí)驗(yàn)仿真得出了一致的結(jié)論：摩擦力內(nèi)逐漸減小，然后通過調(diào)整滑靴傾斜程度適為其測(cè)量摩擦力的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[27]。熱膨脹及柱塞組件的慣性作用，Matteo P性變形，和利用慣性減壓法來平衡外部振仿真模型分析了柱塞滑靴組件的慣性作用小，，最后通過搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來驗(yàn)證數(shù)值求的研究現(xiàn)狀對(duì)陸用柱塞泵摩擦副做了大量工作，還在水
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH137.51

【參考文獻(xiàn)】

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1 Bing XU;Qian-nan WANG;Jun-hui ZHANG;;殼體壓力對(duì)軸向柱塞泵滑靴副特性的影響（英文）[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2015年12期

2 湯何勝;李晶;

本文編號(hào)：2637893