本文關(guān)鍵詞：高背壓多功能海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地球是一顆藍(lán)色的星球，其71%的面積由海洋覆蓋并且蘊(yùn)含著巨大的自然資源，合理有效地開發(fā)與利用海洋資源是解決當(dāng)今社會(huì)面臨的人口爆炸、資源匱乏、經(jīng)濟(jì)衰退的最主要的路徑；發(fā)展海洋軍事，加強(qiáng)海防建設(shè)也是各國(guó)的首要任務(wù)，然而由于海水特殊的理化特性以及復(fù)雜多變的海洋環(huán)境，開發(fā)海洋急需高效、穩(wěn)定、耐久的海洋設(shè)備以及成熟的海洋工程理論為前提。 （海）水液壓傳動(dòng)技術(shù)就是使用（海）水代替?zhèn)鹘y(tǒng)礦物液壓油作為介質(zhì)的液壓傳動(dòng)技術(shù)，已經(jīng)成為流體傳動(dòng)領(lǐng)域中最具有發(fā)展?jié)摿Φ膫鲃?dòng)技術(shù)，在海洋軍事與海洋資源開發(fā)中的應(yīng)用價(jià)值極其重要。作為海水液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的核心動(dòng)力與執(zhí)行元部件，軸向海水柱塞泵與馬達(dá)的性能與壽命直接決定了海水液壓傳動(dòng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行工作，而在柱塞泵、馬達(dá)中，關(guān)鍵摩擦副：柱塞/缸體孔、滑靴/斜盤、配流盤/缸體與海水潤(rùn)滑性環(huán)境下的滑動(dòng)軸承是其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵與難點(diǎn)，加之海水液壓元件摩擦副的摩擦磨損理論與材料發(fā)展尚未成熟，所以在實(shí)驗(yàn)室中模擬這三對(duì)關(guān)鍵摩擦副與海水滑動(dòng)軸承的實(shí)際工況，探究它們的摩擦機(jī)理與材料的最優(yōu)配對(duì)，對(duì)海水液壓泵的設(shè)計(jì)與材料選擇具有十分重要的理論及實(shí)際價(jià)值。 本文針對(duì)深海(2000米以淺)實(shí)際環(huán)境環(huán)境，提出研發(fā)高背壓(20MPa以內(nèi))多功能海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)。陳述了軸向斜盤式柱塞泵中的柱塞/缸體孔、滑靴/斜盤以及滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)模擬的設(shè)計(jì)以及如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)缸式閥配流的方案；對(duì)摩擦副構(gòu)件進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算與力學(xué)分析；針對(duì)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)采用了閥配流方案，，并設(shè)計(jì)了平板式配流閥，然后對(duì)其參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，并通過AMESim軟件對(duì)單柱塞閥配流系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真，得到配流閥基本能夠滿足配流性能；設(shè)計(jì)了承壓20MPa的快開門式海水高壓艙，使用Pro/E軟件對(duì)其進(jìn)行了受力分析，驗(yàn)證了高壓艙的設(shè)計(jì)滿足要求；對(duì)試驗(yàn)臺(tái)壓力控制系統(tǒng)：柱塞出口壓力控制系統(tǒng)、滑動(dòng)軸承壓力加載控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與介紹；最后以柱塞副數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為例，闡述了對(duì)摩擦副水膜厚度、水膜溫度以及水膜壓力數(shù)據(jù)采集的方案的設(shè)計(jì)、傳感器的選型、安裝、密封與走線方式，其中集流環(huán)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件上的傳感器的信號(hào)傳輸問題。 最終高背壓多功能海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)的研制，為試驗(yàn)研究海水液壓元件的摩擦機(jī)理與海水配流閥的試驗(yàn)研究提供了有效的實(shí)驗(yàn)裝備與平臺(tái)，也為海水液壓元件在設(shè)計(jì)時(shí)如何選取最優(yōu)的材料配對(duì)提供了試驗(yàn)依據(jù)，總之，該試驗(yàn)臺(tái)的研發(fā)為海水液壓元件的優(yōu)化設(shè)計(jì)與材料匹配奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，有力地促進(jìn)了海水液壓傳動(dòng)技術(shù)理論的成熟與發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：海水液壓 柱塞泵 摩擦副 滑動(dòng)軸承 試驗(yàn)臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH87
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題的來源和目的12
• 1.2 （海）水液壓傳動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與研究概況12-17
• 1.2.1 （海）水液壓傳動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)12-15
• 1.2.2 海水液壓傳動(dòng)技術(shù)的研究概況15-17
• 1.3 深海海水液壓摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)的研究概況與意義17-18
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)及元件設(shè)計(jì)20-45
• 2.1 深海海水摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)要求20-21
• 2.1.1 總體功能要求20
• 2.1.2 主要技術(shù)要求20
• 2.1.3 實(shí)現(xiàn)內(nèi)容20-21
• 2.1.4 數(shù)據(jù)采集內(nèi)容21
• 2.2 試驗(yàn)臺(tái)方案選擇21-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-32
• 2.3.1 試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理23-24
• 2.3.2 柱塞/缸體孔摩擦副結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-28
• 2.3.3 滑靴/斜盤摩擦副的設(shè)計(jì)28-29
• 2.3.4 柱塞/滑靴副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（以柱塞直徑為 45mm 為例）29-32
• 2.4 閥配流方案與元件設(shè)計(jì)32-35
• 2.4.1 閥配流實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)32-33
• 2.4.2 海水配流閥的設(shè)計(jì)33-35
• 2.4.3 彈簧參數(shù)的計(jì)算35
• 2.5 滑動(dòng)軸承模擬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-37
• 2.6 高壓艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析37-41
• 2.6.1 高壓艙壁厚設(shè)計(jì)與計(jì)算37-38
• 2.6.2 法蘭螺栓的計(jì)算38-39
• 2.6.3 高壓艙模型受力分析39-41
• 2.7 主軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算41-43
• 2.7.1 主軸的方案設(shè)計(jì)41-42
• 2.7.2 主軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力計(jì)算與校核42-43
• 2.8 本章小結(jié)43-45
• 3 摩擦磨損試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)45-51
• 3.1 試驗(yàn)臺(tái)主體結(jié)構(gòu)45-47
• 3.2 支架部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)47-48
• 3.3 試驗(yàn)臺(tái)電氣控制系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)48-49
• 3.4 試驗(yàn)臺(tái)主要元件的材料選擇49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51-60
• 4.0 壓力控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)51-53
• 4.1 壓力系統(tǒng)的硬件集成與選擇53-54
• 4.2 壓力系統(tǒng)的 AMESim 仿真54-59
• 4.2.1 單柱塞閥配流的模型建立54-55
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)置55-57
• 4.2.3 運(yùn)行與結(jié)果57-58
• 4.2.4 總結(jié)與討論58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)60-72
• 5.1 引言60
• 5.2 測(cè)量參數(shù)的選擇60-61
• 5.3 摩擦副的數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)（以柱塞副為例）61-69
• 5.3.1 柱塞/缸體孔摩擦副水膜壓力的數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)61-66
• 5.3.2 柱塞/缸體孔摩擦副水膜溫度的數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)66-67
• 5.3.3 柱塞/缸體孔摩擦副水膜厚度的數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)67-69
• 5.4 測(cè)試系統(tǒng)的硬件選擇69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 論文總結(jié)72-73
• 6.2 工作展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷79
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：390171