高压泵配流副油膜润滑及摩擦特性的研究

发布时间：2020-07-07 20:21

【摘要】：轴向柱塞泵的三大摩擦副分别为柱塞副、滑靴副和配流副,它们的工作状况直接决定了轴向柱塞泵的整体工作性能和使用寿命。摩擦副缝隙内存在适当厚度的润滑油膜可以改善摩擦副的工作环境,从而提高柱塞泵的工作性能并延长泵的使用寿命。配流副是由缸体、配流盘以及两者间的间隙组成,它作为轴向柱塞泵的关键摩擦副,其润滑特性和摩擦特性直接决定着柱塞泵的工作性能和使用寿命。论文研究内容主要包括配流盘共性结构的参数优化及其对配流副油膜膜厚的影响研究,摩擦力矩对配流副油膜膜厚的影响研究,配流副油膜体的压力场分布和速度场分布仿真等。在配流盘内、外密封带的内外半径比和腰槽宽度两因素对配流副油膜厚度的影响研究中,利用Mathematic进行相关计算,结合MATLAB生成两结构参数与油膜膜厚的关系图,得到了配流盘密封带和腰槽的优化参数。运用ANSYS中的CFD模块对配流副油膜体进行网格划分,而后通过FLUENT模块对油膜体的压力场分布和速度场分布进行仿真。对配流副进行受力分析,建立配流副的摩擦转矩模型,探究不同油膜厚度下摩擦转矩的变化规律。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51;TH117
【图文】：

结构图,轴向柱塞泵,结构图,缸体

1.2.2 轴向柱塞泵的工作原理如图1-2，缸体3上均布有若干个轴向排列的柱塞4，柱塞与缸体孔以很精密的间隙配合，一端顶在斜盘5上，使得柱塞4在缸体3的孔内既能灵活移动，又随缸体3在传动轴1的带动下一起转动，柱塞4在缸体自下而上旋转的半周内逐渐向左伸出，缸体吸油柱塞腔的体积不断增大

配流盘,配流,工作面

1.3.1 典型配流盘结构柱塞泵关键元件中，配流盘的结构是柱塞泵的最主要元件之一，因此对不同结构的配流盘进行了归纳整理。按照配流面形状有球面配流盘（图1-3（a））和平面配流盘（图1-3（b））。区分依据是缸体与配流盘的接触面是平面还是球面。球面配流盘虽然存在结构和加工复杂的缺点，但它具有结构紧凑、受力状况好，抗倾覆力矩能力强，圆周速度低，效率高等优点。根据液压泵的工作形式的不同配流盘分为开式配流盘（图1-4（a））和闭式配流盘图1-4（b））。配流盘的两个腰形槽区域，分别工作在高、低压区。通常通过在高压工作区测的腰形槽内设置各式各样的隔断来充分的提高高压区测的腰形槽的刚度[6]。隔断容易造成柱塞腔油液的排出产生较大的节流作用，通过缩小隔断的分布角，可以避免节流情况的发生。同时，隔断的形成，也改变了泵内部流场的流动形式，对泵的泵源阻抗产生影响。在开式泵中，尽量避免在配流盘低压区使用隔断，这样可以防止泵产生吸油阻力，保证泵具有良好的自吸性能[7]

配流盘,工作形式,配流

结构和加工复杂的缺点，但它具有结构紧凑、受力状况好，抗倾覆力矩能力强，圆周速度低，效率高等优点。根据液压泵的工作形式的不同配流盘分为开式配流盘（图1-4（a））和闭式配流盘图1-4（b））。配流盘的两个腰形槽区域，分别工作在高、低压区。通常通过在高压工作区测的腰形槽内设置各式各样的隔断来充分的提高高压区测的腰形槽的刚度[6]。隔断容易造成柱塞腔油液的排出产生较大的节流作用，通过缩小隔断的分布角，可以避免节流情况的发生。同时，隔断的形成，也改变了泵内部流场的流动形式，对泵的泵源阻抗产生影响。在开式泵中，尽量避免在配流盘低压区使用隔断，这样可以防止泵产生吸油阻力，保证泵具有良好的自吸性能[7]。闭式泵一般需要在两侧腰形槽上均设计隔断。（a）力士乐球面配流盘（b）川崎平面配流盘图 1-3 配流工作面结构不同的配流盘（a）威克斯开式配流盘（b）力士乐闭式配流盘图 1-4 配流工作形式不同的配流盘

【参考文献】