【摘要】：軸向柱塞泵通過斜盤推動柱塞產(chǎn)生往復運動的方式改變缸體、柱塞腔內(nèi)的體積。其中，滑靴副是連接斜盤和柱塞的中間環(huán)節(jié)，滑靴的支撐結(jié)構(gòu)（密封環(huán)、支撐環(huán)）會對滑靴副油膜微觀特性及滑靴底面變形情況產(chǎn)生重要影響，進而影響泵的性能。因此研究滑靴支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理對實現(xiàn)泵高效率，低功耗的發(fā)展目標具有重要意義。 目前，滑靴結(jié)構(gòu)主要用靜壓支撐理論進行設(shè)計，，滑靴支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)對滑靴底面變形情況的影響規(guī)律仍缺少相應(yīng)分析。同時，滑靴副油膜的動壓和擠壓效應(yīng)均會使滑靴底面油膜特性發(fā)生復雜變化，其影響不可忽略。動壓油膜特性研究較為復雜，國內(nèi)外對其研究較少。因此，本文分別從流體靜壓和動壓方面對滑靴支撐結(jié)構(gòu)進行分析，完善滑靴支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 建立了滑靴的運動學模型、力學模型和滑靴靜壓支撐阻尼器壓力流量負反饋模型。以阻尼管型滑靴底面碟形變形量和底面各點受力后偏離平衡位置的位移最小值為分析目標，對滑靴組件進行有限元分析，分別從泄漏和摩擦磨損的角度研究滑靴支撐結(jié)構(gòu)對泵性能的影響。設(shè)計滑靴靜壓支撐分析軟件并通過實例驗證其可行性，為滑靴的靜壓設(shè)計提供實用性較強的設(shè)計工具。 對滑靴周向轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動壓效果和擠壓效果進行研究。建立了楔形油膜模型和滑靴副壓力流量負反饋系統(tǒng)模型。以兩個模型為理論基礎(chǔ)研究了滑靴所受的力和力矩與滑靴副楔形油膜模型的耦合關(guān)系。繪制了求解耦合關(guān)系下滑靴副油膜壓力場和厚度的邏輯流程圖，編制求解器對楔形油膜微觀特性指標進行求解。應(yīng)用MATLAB軟件設(shè)計了滑靴流體動壓支撐分析軟件，通過實例驗證了軟件的可行性和計算結(jié)果的一致性。 將滑靴流體靜壓和動壓支撐分析軟件配合使用，繪制了兩軟件的配合使用流程圖。以A4VG56泵滑靴為例，應(yīng)用靜壓和動壓支撐分析軟件對滑靴支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了參數(shù)敏感性分析，研究了滑靴支撐結(jié)構(gòu)對油膜微觀特性的影響，依據(jù)分析結(jié)果進行方案優(yōu)選并繪制出最優(yōu)方案滑靴結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)A4VG56泵支撐結(jié)構(gòu)的分析結(jié)論研究了這一系列泵滑靴支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則。
[Abstract]:The axial piston pump changes the volume of the cylinder body and plunger cavity by the way of reciprocating motion of the plunger. The slipper pair is the middle link between the sliding disc and the plunger. The supporting structure (seal ring, supporting ring) of the slipper pair will have an important influence on the microcosmic characteristics of the oil film of the slipper pair and the deformation of the bottom surface of the slipper pair, thus affecting the performance of the pump. Therefore, it is of great significance to study the design principle of slipper support structure to realize the development goal of high efficiency and low power consumption. At present, the slipper structure is mainly designed by static pressure support theory, and the influence of the structure parameters on the deformation of the skid bottom is still lack of corresponding analysis. At the same time, the dynamic pressure and squeezing effect of the oil film on the slipper pair will make the oil film characteristics of the skid bottom complex change, and the influence can not be ignored. The study of dynamic pressure oil film is more complex, but little research is done at home and abroad. Therefore, in this paper, hydrostatic pressure and dynamic pressure are analyzed to improve the design of slipper support structure. A kinematics model, a mechanical model and a negative feedback model of pressure and flow of sliding boots are established. The finite element analysis of the slide boot assembly is carried out with the aim of analyzing the displacements of the plate on the bottom of the damped pipe slide boots and the minimum displacement deviating from the equilibrium position at the various points of the bottom. The effects of sliding boot support structure on pump performance were studied from the angles of leakage and friction and wear. The static pressure support analysis software of slipper is designed and its feasibility is verified by an example, which provides a practical design tool for the static pressure design of slipper. The effect of dynamic pressure and extrusion on the circumferential rotation of skidding boots was studied. The wedge oil film model and the negative feedback system model of slipper pair pressure and flow are established. Based on the two models, the coupling relationship between the force and torque of the slipper and the wedge oil film model of the slipper pair is studied. A logical flow chart is drawn to solve the pressure field and thickness of the oil film in the coupled sliding boot pair, and a solver is developed to solve the micro characteristic index of the wedge oil film. The analysis software of hydrodynamic pressure support for slipper is designed by using MATLAB software. The feasibility of the software and the consistency of calculation results are verified by an example. The hydrostatic and hydrodynamic support analysis software of slipper is used, and the flow chart of the two software is drawn. Taking the A4VG56 pump slipper as an example, the parameter sensitivity analysis of the slipper support structure parameters was carried out by using the static and dynamic pressure support software, and the influence of the slipper support structure on the oil film microstructure was studied. According to the analysis result, the scheme is selected and the structure diagram of the optimal scheme is drawn. According to the analysis of A _ 4VG _ 56 pump support structure, the design principle of this series of pump slipper support structure is studied.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH322

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本文編號：2123228