摆缸式径向柱塞液压马达磨损分析与状态监测研究

发布时间：2017-08-24 00:06

  本文关键词：摆缸式径向柱塞液压马达磨损分析与状态监测研究

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【摘要】：摆缸式径向柱塞液压马达中由油缸和曲轴偏心轮形成的运动副对液压马达的工作性能和工作寿命影响非常大,该摩擦副决定了马达的性能和品质,因此最大限度的减小该摩擦副的摩擦,增加其密封性,避免因油缸与曲轴偏心轮之间产生瞬间脱离、撞击引起油膜破裂从而导致零部件之间刮擦磨损的情况,是研究该摩擦副的意义所在。本文建立的摆缸式径向柱塞马达摩擦副的数学模型课题来自于企业科技攻关项目,所有尺寸和机构参数均来源于厂方的实际产品。本文通过理论计算和仿真分析以及对液压马达油液的磨损状态监测,对MRC250型号的液压马达进行了摩擦副磨损成因的研究,并提出了减少摩擦副磨损的建议方案和方法。本文所做的工作如下:1.通过查阅国内外关于液压马达的相关文献,简要综述了摆缸式径向柱塞液压马达的发展和研究的国内外现状。对由油缸和曲轴偏心轮构成的摩擦副的机构和工作原理进行了简要的介绍,分析了该摩擦副间油膜的支承能力,通过计算推导出油缸-曲轴偏心轮摩擦副间油膜承载能力的计算表达式,并对影响这一类摩擦副油膜承载能力的结构参数和状态参数进行了具体的分析;2.从动力学角度对摆缸式径向柱塞液压马达进行了研究,对马达运行过程中,油缸上所受的弹簧预紧力、重力、外载荷以及惯性力进行了推导和计算,分析油缸是否在高转速时瞬间脱离曲轴,造成冲击载荷,破坏油膜从而引起液压马达摩擦副的磨损;3.根据MRC250摆缸式径向柱塞液压马达的实际尺寸参数建立油缸-曲轴偏心轮摩擦副的三维模型,对其进行有限元仿真,得出曲轴偏心轮表面随转速变化而变化的受力情况;4.对摆缸式径向柱塞液压马达在普通液压油工作工况下的工作状态进行油液分析,为判断磨损机理和机制提供数据支撑,分析了引起摆缸式径向柱塞马达产生磨损的因素,提出了相应的结构改进方案;5.基于该马达的特殊使用工况,进行了抗燃液压油条件下的油液状态监测和相关研究,初步建立了水-乙二醇液压油工作工况下液压马达系统的油液监测体系框架。
【关键词】：液压马达 摩擦副 油膜理论 动力学分析 油液监测
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 液压马达概述10-11
• 1.2 问题的提出与研究意义11-12
• 1.3 国内外发展现状12-16
• 1.3.1 国内外径向柱塞式液压马达产品的发展状况12-13
• 1.3.2 马达摩擦副结构和动力学的研究13-14
• 1.3.3 马达摩擦副油膜性能的研究14-16
• 1.3.4 马达摩擦副有限元分析的研究16
• 1.4 本课题研究的主要内容16-17
• 1.4.1 研究目标16
• 1.4.2 研究内容及关键技术16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 摆缸式径向柱塞液压马达的结构分析18-27
• 2.1 摆缸式径向柱塞液压马达的基本结构和工作原理18
• 2.2 液压马达的基本参数18-20
• 2.3 液压马达油缸的运动规律和曲轴受力分析20-26
• 2.3.1 液压马达油缸的运动规律20-22
• 2.3.2 液压马达曲轴偏心轮的受力分析22-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 摆缸式径向柱塞液压马达摩擦副油膜理论分析27-39
• 3.1 间隙流量公式推导27-29
• 3.1.1 平板间隙流流量公式27-28
• 3.1.2 环形面间隙流量公式28-29
• 3.2 油膜静压支承力29-36
• 3.2.1 球面摩擦副油膜厚度29-30
• 3.2.2 油膜静压承载力的求解与分析30-34
• 3.2.3 油膜挤压支承力的求解与分析34-36
• 3.2.4 油膜总承载力的求解36
• 3.3 转速对油膜支承性能的影响36-38
• 3.4 本章总结38-39
• 第四章 摆缸式径向柱塞液压马达的运动学分析39-53
• 4.1 动力学模型的建立39-41
• 4.1.1 纯凸轮机构介绍39-40
• 4.1.2 运动学模型的建立40-41
• 4.2 油缸摩擦副受力分析41-44
• 4.3 MATLAB仿真分析44-48
• 4.4 油缸-曲轴摩擦副有限元分析48-51
• 4.4.1 有限元分析原理和软件简介48
• 4.4.2 有限元模型的建立48
• 4.4.3 油缸-曲轴摩擦副网格划分48-49
• 4.4.4 定义约束和载荷49-50
• 4.4.5 计算结果和分析50-51
• 4.5 本章小结51-53
• 第五章 油液监测试验和结构改进设计53-64
• 5.1 引言53
• 5.2 实验装置测量系统介绍53-54
• 5.2.1 ZTP-X2型直读式铁谱仪53-54
• 5.2.2 MOA-Ⅱ型油液分析光谱仪54
• 5.3 油液的获取与测定54-56
• 5.4 油液试验结果及分析56-61
• 5.4.1 油液光谱分析56-60
• 5.4.2 油液铁谱分析60-61
• 5.5 油缸-曲轴偏心轮摩擦副的改进设计61-63
• 5.5.1 单向阀与溢流阀结构62
• 5.5.2 回油压力可变装置原理介绍62-63
• 5.5.3 回油压力可变装置优缺点63
• 5.6 本章小结63-64
• 第六章 抗燃液压油在径向柱塞液压马达上的适用性64-71
• 6.1 抗燃液压油简介64-65
• 6.2 抗燃液压检测方法的确定65-66
• 6.3 水-乙二醇试验结果与分析66-69
• 6.4 抗燃液压油检测系统的建立69-70
• 6.5 本章小结70-71
• 结论与展望71-73
• 结论71
• 展望71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77
• 致谢77-78
• 附件78

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