水液压马达关键摩擦副非光滑表面减阻降噪研究

发布时间：2022-02-24 00:03

　　为了适应日益提高的环保要求,以海、淡水为工作介质的水液压传动技术成为液压技术重要的发展方向。水液压马达作为水压传动中的重要执行元件,由于水的润滑性能差和气化压力高等理化特性,使得水液压马达更容易发生摩擦磨损和振动噪声。针对这一问题,本文将柱塞外壁面和配流体端面设计为非光滑表面,并做了如下研究。首先,根据摩擦学和动力学分析原理对水液压马达的摩擦磨损及振动噪声的产生机理进行分析。分析结果表明水液压马达的摩擦磨损和振动噪声主要发生在柱塞副和配流度这两大摩擦副之间,如何改善摩擦副间隙的润滑状态是实现减阻降噪的关键。然后,通过受力分析建立了柱塞副的受力模型,为分析柱塞副摩擦力的大小提供了理论依据。在柱塞壁面设计了圆柱凹坑非光滑表面,并根据柱塞的实际工况建立光滑表面和非光滑表面的柱塞副瞬态动力学分析模型。瞬态动力学模拟结果表明非光滑表面使得柱塞壁面摩擦应力分布更加均匀。接着,根据配流副制作了简化的摩擦副试样,并在配流体试样端面设计了三种不同凹坑类型（半球凹坑、三棱柱凹坑和椭球凹坑）的非光滑表面。将试样在海水润滑条件下进行了摩擦磨损实验。实验结果表明,表面凹坑可以捕捉摩擦产生磨粒,减少磨粒磨损和粘着... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题国内外研究现状
        1.2.1 水液压马达国内外研究现状
        1.2.2 非光滑表面减阻降噪国外研究现状
    1.3 课题来源及主要工作内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要工作内容
第2章 水液压马达摩擦磨损及振动噪声分析
    2.1 水液压马达结构特征与固有特性分析
        2.1.1 水液压马达工作原理
        2.1.2 水液压马达转矩脉动分析
    2.2 水液压马达摩擦磨损分析
    2.3 水液压马达振动噪声分析
        2.3.1 水液压马达振动噪声源分析
        2.3.2 水液压马达振动噪声传递路径分析
        2.3.3 柱塞副环形间隙刚度和阻尼的确定
        2.3.4 配流副配流间隙刚度和阻尼的确定
    2.4 本章小结
第3章 水液压马达柱塞副受力分析及瞬态动力学模拟
    3.1 柱塞副结构特征及非光滑表面设计
    3.2 柱塞副受力分析
    3.3 柱塞副瞬态动力学模拟
        3.3.1 瞬态动力学分析数学模型
        3.3.2 柱塞副瞬态动力学分析模型及设置
        3.3.3 柱塞副瞬态动力学模拟结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 水液压马达配流副摩擦磨损实验及瞬态动力学模拟
    4.1 配流副结构特征及非光滑表面设计
    4.2 配流副摩擦磨损实验
        4.2.1 实验试样及其制备
        4.2.2 实验设备概述
        4.2.3 实验方法与步骤
        4.2.4 实验结果与讨论
    4.3 配流副瞬态动力学模拟
        4.3.1 配流副瞬态动力学分析模型及设置
        4.3.2 配流副瞬态动力学模拟结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 摩擦副间隙流场及其流动噪声分析
    5.1 摩擦副间隙流场分析
        5.1.1 摩擦副间隙流场模拟几何模型
        5.1.2 摩擦副间隙流场模拟模型及设置
        5.1.3 摩擦副间隙流场模拟结果与分析
    5.2 摩擦副间隙流动噪声分析
        5.2.1 流动噪声分析概述
        5.2.2 摩擦副间隙流动噪声模拟结果与分析
    5.3 摩擦副间隙流固耦合分析
        5.3.1 单向流固耦合模拟模型及设置
        5.3.2 单向流固耦合模拟结果与分析
        5.3.3 双向流固耦合模拟模型及设置
        5.3.4 双向流固耦合模拟结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]水液压轴向柱塞马达[J]. 杨友胜,曾祥峰,聂松林,冯辅周.  北京工业大学学报. 2018(04)
[2]沟槽织构对盘形制动噪声的影响[J]. 张青,崔晓璐,陈光雄,周仲荣.  机械设计. 2017(02)
[3]Experimental Study on Influence of Dimples on Lubrication Performance of Glass Fiber-epoxy Resin Composite under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
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[5]Influence of Non-smooth Surface on Tribological Properties of Glass Fiber-epoxy Resin Composite Sliding against Stainless Steel under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
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博士论文
[1]内曲线式低速大扭矩水液压马达关键技术研究[D]. 王志强.燕山大学 2014
[2]多级仿生耦合材料吸声性能及机理研究[D]. 王永华.吉林大学 2014

硕士论文
[1]低速大扭矩水压马达配流摩擦副仿生非光滑表面研究[D]. 马浩.燕山大学 2017
[2]低速大扭矩水液压马达定子曲线研究[D]. 武洪松.燕山大学 2016
[3]海水柱塞马达的研究[D]. 夏贵兵.中国海洋大学 2013



本文编号：3641563