【摘要】：軸向柱塞泵是通過(guò)斜盤推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的吸排油過(guò)程和系統(tǒng)壓力的建立。滑靴副是連接斜盤和柱塞的中間環(huán)節(jié),除了承受來(lái)自柱塞腔高壓油軸向作用力之外,滑靴周向運(yùn)動(dòng)引起的離心力矩以及隨缸體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦力矩會(huì)使滑靴相對(duì)斜盤表面形成一定的夾角,滑靴在油膜壓力場(chǎng)作用下自身也會(huì)發(fā)生彈性變形,兩者作用下均會(huì)造成滑靴密封帶與斜盤表面形成一定的楔形,從而使滑靴副油膜厚度場(chǎng)研究變得復(fù)雜。 本文通過(guò)研究得出：軸向柱塞泵中滑靴的結(jié)構(gòu)尺寸不完全依據(jù)靜壓支承理論來(lái)設(shè)計(jì),而是考慮了油膜的動(dòng)壓效應(yīng)和擠壓效應(yīng)。本文用滑靴三點(diǎn)處油膜厚度值對(duì)滑靴副油膜厚度場(chǎng)進(jìn)行建模,搭建了楔形油膜縫隙流模型。對(duì)傾覆滑靴油膜壓力場(chǎng)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)滑靴底面“凹形”的結(jié)構(gòu)有助于滑靴自我調(diào)整姿態(tài),基于此分析,本文提出了滑靴抗傾覆優(yōu)化結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),優(yōu)化之后的滑靴在傾覆程度,穩(wěn)定性,以及最小油膜厚度方面性能均比較好。 本文結(jié)構(gòu)如下： 第一章,介紹了軸向柱塞泵摩擦副,尤其是滑靴副潤(rùn)滑特性的技術(shù)特點(diǎn)。調(diào)研了國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研機(jī)構(gòu)對(duì)軸向柱塞泵滑靴副潤(rùn)滑特性的研究現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上確定了本課題的研究思路及內(nèi)容,并指出了本課題的研究難點(diǎn)。 第二章,對(duì)軸向柱塞泵滑靴的受力情況和運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行建模和分析。研究滑靴在不同的約束形式下,油膜壓力場(chǎng)作用下的彈性變形情況。 第三章,本章建立了滑靴副楔形油膜模型,對(duì)滑靴副靜壓支承固定阻尼加可變阻尼組成的流量壓力負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行建模,以此為邊界條件對(duì)楔形縫隙流下滑靴受力／力矩情況和滑靴副傾覆油膜模型的耦合關(guān)系進(jìn)行研究,最后通過(guò)MATLAB編程數(shù)值求解油膜耦合關(guān)系下的滑靴副楔形壓力場(chǎng)模型。 第四章,對(duì)滑靴傾覆偏磨進(jìn)行數(shù)值仿真分析,通過(guò)改善滑靴底面壓力場(chǎng)的方法,提出了抗傾覆滑靴結(jié)構(gòu),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。 第五章,構(gòu)思搭建滑靴副油膜特性測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。 第六章,總結(jié)了論文的主要研究工作,給出了相關(guān)研究結(jié)論,并對(duì)未來(lái)的研究工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

圖1.1軸向柱塞泵關(guān)鍵摩擦副如圖1.1所示，在軸向柱塞泵中摩擦副主要指的是缸體和配流盤組成的配流副，柱塞和缸體組成的柱塞副，以及滑靴和斜盤組成的滑靴副。三大運(yùn)動(dòng)副是影響柱塞泵性能和壽命的重要因素。柱塞副由于受到轉(zhuǎn)矩的作用在襯套兩端形成壓力油膜擠壓點(diǎn)，成為柱塞泵最高壓力、最大斜盤轉(zhuǎn)角和最高轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵因素卜川。配流副是油膜靜壓支承并產(chǎn)生高低壓切換的關(guān)鍵摩擦副，其設(shè)計(jì)好壞直接影響柱塞泵壓力流量脈動(dòng)，噪聲和容積效率，并且此處容易產(chǎn)生氣穴氣蝕[l2一25]。滑靴副由于是柱塞腔壓力的直接承擔(dān)者，滑靴副油膜性能是否良好直接制約軸向柱塞泵高壓化、高速化126一]。因此合理地設(shè)計(jì)軸向柱塞泵中的摩擦副，研究摩擦副的油膜支承和動(dòng)力潤(rùn)滑具有重要意義。1.2軸向柱塞泵滑靴副油膜潤(rùn)滑滑靴副是由滑靴和斜盤組成的平面副

柱塞腔和滑靴底部之間加設(shè)一阻尼管，一般設(shè)在柱塞或滑靴中用來(lái)起壓力調(diào)節(jié)反饋?zhàn)饔�，，使滑靴和斜盤在一定的油膜厚度下達(dá)到平衡，以保證滑靴和斜盤間的摩擦為純液體摩擦，其工作原理如圖1.2所示[4]。摩摩擦力 力 力彈簧力力 慣慣性力力 力力力力力力力 力力—位移轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié) 節(jié)滑滑靴支承面面 面 面固固定阻尼 尼尼可變間隙阻尼尼 圖1.2軸向柱塞泵滑靴副靜壓支承工作原理圖中h為靜態(tài)油膜厚度。當(dāng)外力不發(fā)生變化時(shí)，滑靴在h下工作。當(dāng)外負(fù)載力增大時(shí)，油膜厚度h將減小，使得通過(guò)阻尼管的流量減小，從而流經(jīng)阻尼管產(chǎn)生的壓力降也減小，使得滑靴油室壓力Ps增大，進(jìn)而使液壓反推力增大以平衡變化了的負(fù)載力，使滑靴又平衡在新的油膜上。反之亦然。這就是阻尼管型靜壓支承滑靴的工作原理。靜壓支承的設(shè)計(jì)方法，可以使滑靴和斜盤之間形成一層油膜，這層油膜具有一定的剛度，從而保證在負(fù)載突變和不同負(fù)載下，滑靴副仍然可以保持良好的潤(rùn)滑特性。靜壓支承的設(shè)計(jì)方法主要應(yīng)用在靜壓軸承方面
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH322

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2567504