【摘要】：高壓軸向柱塞泵滑靴副在高速、高壓條件下工作。當(dāng)接觸面油膜失效時,轉(zhuǎn)化為干摩擦,導(dǎo)致磨損嚴(yán)重。零件的材料匹配及在接觸面開設(shè)表面織構(gòu)對滑靴副的抗磨損性能有著重要的影響。本文研究了材料匹配對高壓軸向柱塞泵滑靴副干摩擦性能的影響,以及表面織構(gòu)的開設(shè)對滑靴接觸面油膜性能及干摩擦性能的影響,主要從以下四個方面進(jìn)行分析:(1)通過有限元分析法,對不同材料匹配,但工況相同的35MPa高壓軸向柱塞泵滑靴副接觸面進(jìn)行了應(yīng)力和溫度分析。研究表明:選擇合適彈性模量、密度小、泊松比小的滑靴材料與泊松比小,彈性模量大的斜盤材料匹配時,能獲得良好的接觸應(yīng)力分布;選擇密度、比熱及導(dǎo)熱率較大的斜盤材料及選擇導(dǎo)熱率大、比熱及密度小的滑靴材料對改善滑靴底部溫升有顯著作用。(2)選用3種不同材料(1Cr18Ni9Ti、ZQSn10-1、ZQAl10-4-4)的滑靴與2種不同材料(38Cr Mo Al A、45#鋼)的斜盤副進(jìn)行正交試驗(yàn),利用自主研發(fā)改進(jìn)的FAIAX6型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試,對比分析了接觸應(yīng)力和表面摩擦系數(shù)。結(jié)果表明:ZQSn10-1與38Cr Mo Al A配對所得接觸面應(yīng)力最小;ZQSn10-1與45#鋼配對所得溫升情況最優(yōu)。(3)為掌握在高速高壓工況下,當(dāng)滑靴表面微坑形貌參數(shù)改變時,油膜承載能力及溫升的變化規(guī)律,選擇3種不同形貌微坑開設(shè)于滑靴底部�；诨ジ膘o壓潤滑原理,利用ANSYS軟件的Fluent工具箱,研究了在相同工況下,織構(gòu)形貌、面積率及深徑比對35MPa高壓軸向柱塞泵滑靴副油膜壓力與溫度變化的影響。結(jié)果表明:倒三角形截面油膜承載能力最佳,在一定范圍內(nèi),接觸面平均壓力隨深徑比的增加明顯增大;方形表面在面積率小、深徑比大時具有最小溫升;合理傾斜織構(gòu)截面,優(yōu)化表面形狀,選擇較大的深徑比,能獲得良好的油膜性能。(4)選擇4種不同形貌織構(gòu)開設(shè)于滑靴底部,控制織構(gòu)形貌參數(shù),利用Workbench有限元分析軟件,研究了在相同工況下,織構(gòu)形貌、面積率及深徑比對高壓軸向柱塞泵滑靴副干摩擦性能的影響。結(jié)果表明:圓柱形織構(gòu)在面積率為24%,深徑比為0.2附近時,表面最大接觸應(yīng)力最小,當(dāng)面積率繼續(xù)增大時,其值隨面積率變化不明顯,但隨深徑比的增大明顯增大;三角形織構(gòu)能有效控制表面溫升,在深徑比為0.2附近時溫升最小;不同形狀的織構(gòu)在減小接觸面應(yīng)力及控制溫升存在面積率及深徑比最優(yōu)解。
【圖文】：

作為現(xiàn)代液壓傳動中普遍使用的動力源之舶、汽車等多個領(lǐng)域的液壓系統(tǒng)中。在航空領(lǐng)域國外飛機(jī)液壓系統(tǒng)中應(yīng)用的軸向柱塞泵的壓力等級a、42MPa 至 56MPa 方向的發(fā)展過程。目前，國可靠性上都已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)高的水平，其原因其他發(fā)達(dá)國家相比，我國液壓元件的發(fā)展起步較晚度與資金力度不足，導(dǎo)致我國軸向柱塞泵性能嚴(yán)外的泵進(jìn)行測繪，或僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試探性設(shè)計(jì)與研到理想的結(jié)果。許多液壓核心元件不得不依賴于壓元件技術(shù)停滯不前。列文件的出臺，液壓元件作為實(shí)施智能制造、綠視起來。當(dāng)前，軸向柱塞泵逐漸向高速、高壓、向發(fā)展。因此，為提高泵的性能，必須對泵中元要元件的結(jié)構(gòu)對關(guān)鍵摩擦副微觀特性的影響，合穩(wěn)定性。

制約柱塞泵使用壽命的因素是多方面的，國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了諸多研究[8-10遍認(rèn)為滑靴副的過早磨損是主要原因之一。在高速、高壓等惡劣工況下，滑靴副面摩擦狀態(tài)易由油潤滑轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌夏Σ粱蚋赡Σ翣顟B(tài)，而選擇合適的材料進(jìn)行匹有效提高在該種狀態(tài)下的干摩擦性能[11]，避免滑靴副過快失效。材料的物理性能靴副接觸面應(yīng)力及溫度均有重要影響，而滑靴溫度主要受輸入熱流密度和熱傳導(dǎo)兩方面影響，，輸入熱流密度與滑靴的接觸壓力成正比、與材料的接觸厚度成反比[1觸面應(yīng)力及溫度變化規(guī)律共同影響滑靴抗磨損性能。（1）鯊魚鱗片 （2）荷葉吐邊
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH137.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2694531