本文以低速大扭矩海水馬達為研究對象,為了改善其使用性能,采用在馬達配流盤上加工凹坑型仿生非光滑表面的設(shè)計方法。仿生非光滑表面的設(shè)計理念為在摩擦系統(tǒng)中引入可控的微結(jié)構(gòu)單元,對微結(jié)構(gòu)單元中各種可變參數(shù)進行調(diào)控是改善配流副摩擦磨損狀況的有效途徑。對仿生非光滑表面在配流副摩擦系統(tǒng)中的影響因素、作用機理的研究,其結(jié)果可以用于優(yōu)化配流副性能。海水馬達配流副起配流和支承的作用,工作過程中難免會有摩擦和內(nèi)泄漏的發(fā)生。為了平衡摩擦和泄漏,選擇不同的配流結(jié)構(gòu)可以形成不同的配流副摩擦類型。仿生非光滑表面對不同摩擦系統(tǒng)的影響不同,因此分別對具有仿生非光滑表面的剩余壓緊力型配流副和靜壓支承型配流副做了分析研究。在剩余壓緊力型配流副上,忽略仿生凹坑對接觸面光滑區(qū)域的潤滑影響和配流過程的影響,著重分析仿生凹坑中流體的動壓支承效果。以凹坑動壓承載性能為指標進行了關(guān)于凹坑參數(shù)和馬達工況的優(yōu)化,得到了能在馬達剩余壓緊力型配流副間產(chǎn)生較好動壓支承效果的非光滑表面設(shè)計方案。在潤滑流場分析的基礎(chǔ)上,對具有仿生非光滑表面的剩余壓緊力型配流副進行摩擦磨損試驗研究,試驗驗證了仿生非光滑表面具有抗磨減阻的作用,并探索了摩擦過程中造成磨... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 端面配流副發(fā)展概述
        1.1.2 仿生非光滑表面介紹
    1.2 仿生非光滑效應(yīng)研究現(xiàn)狀介紹
        1.2.1 仿生非光滑效應(yīng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 仿生非光滑效應(yīng)國外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 課題主要研究內(nèi)容
第2章 剩余壓緊力型配流副凹坑動壓承載分析優(yōu)化
    2.1 配流副結(jié)構(gòu)及非光滑表面設(shè)計方案分析
        2.1.1 海水馬達介紹
        2.1.2 配流過程分析
        2.1.3 潤滑分析及控制方程
        2.1.4 仿生非光滑表面設(shè)計方案
    2.2 仿生凹坑流場分析
        2.2.1 數(shù)值計算條件和參數(shù)設(shè)定
        2.2.2 不同截面形狀凹坑流場分析
        2.2.3 不同開口大小凹坑流場分析
    2.3 凹坑動壓承載性能優(yōu)化
        2.3.1 正交試驗設(shè)計
        2.3.2 正交試驗結(jié)果分析
        2.3.3 控制變量法優(yōu)化
    2.4 本章小結(jié)
第3章 剩余壓緊力型配流副摩擦磨損試驗研究
    3.1 摩擦磨損試驗介紹
        3.1.1 試件材料介紹
        3.1.2 上下試樣介紹
        3.1.3 剩余壓緊力的選擇
        3.1.4 試驗流程及設(shè)備介紹
    3.2 摩擦系數(shù)結(jié)果分析
        3.2.1 圓柱形凹坑試驗組對比分析
        3.2.2 圓錐形凹坑試驗組對比分析
        3.2.3 半球形凹坑試驗組對比分析
        3.2.4 平均摩擦系數(shù)分析
    3.3 試驗試件微觀表面分析
        3.3.1 摩擦磨損試驗前試件表面
        3.3.2 摩擦磨損試驗后試件表面
    3.4 試驗試件表面粗糙度及磨損量分析
        3.4.1 粗糙度測試方法介紹
        3.4.2 摩擦表面不同觀測點粗糙度分析
        3.4.3 平均磨損量分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 剩余壓緊力型配流副凹坑磨屑存儲機理研究
    4.1 液體污染等級及顆粒流動模型介紹
        4.1.1 傳動介質(zhì)污染等級介紹
        4.1.2 顆粒運動模型方程
        4.1.3 仿真模型介紹
    4.2 凹坑中顆粒運動仿真分析
        4.2.1 粒徑對凹坑中顆粒運動的影響
        4.2.2 不同凹坑形式對凹坑離散相分布的影響
        4.2.3 凹坑上表面速度對離散相分布的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 仿生非光滑表面靜壓支承型配流副流場分析
    5.1 靜壓支承配流副及仿真方法介紹
        5.1.1 靜壓支承配流副介紹
        5.1.2 靜壓支承壓力反饋模型
        5.1.3 配流盤端面承載力分析
        5.1.4 仿真模型介紹
    5.2 不同時刻仿生非光滑表面配流副流場分析
        5.2.1 不同時刻配流副相對運動位置分析
        5.2.2 不同時刻配流副潤滑膜的壓力分布
        5.2.3 不同時刻配流副潤滑膜的速度分布
        5.2.4 不同時刻水膜內(nèi)質(zhì)量微粒跡線分析
    5.3 凹坑的分布區(qū)域影響分析
        5.3.1 配流盤不同區(qū)域仿生凹坑分布介紹
        5.3.2 不同配流副潤滑膜壓力場分析
        5.3.3 不同配流副潤滑膜速度場分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3045863