液压缸静压支承导向套性能研究

发布时间：2017-05-07 14:16

  本文关键词：液压缸静压支承导向套性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着液压技术的发展对液压缸的性能要求越来越高，从液压缸结构可以看出，影响液压缸动态性能的提高和降低摩擦力，主要在两个部位：一是活塞与缸筒内壁，二是活塞杆与导向套，如果在这两个部位的性能得到改善，能大大提高液压缸的总体性能。本文以研究活塞杆与导向套的密封形式为出发点，以武汉科技大学承担的产学研结合项目（项目编号2010A090200047）“间隙密封伺服液压缸”为支承，研究活塞杆与导向套的静压支承技术，主要做了以下工作： 对伺服液压缸密封与摩擦进行了分析，，原有液压缸在活塞杆与导向套接触部位采用密封圈结构使伺服液压缸低速稳定性差、摩擦力大、严重制约了频率特性的提高；间隙密封技术能够获得较小的摩擦力，但低速时油膜压力不易形成。因此本文提出一种在导向套内开工字油腔并通过外部供油的静压支承技术，该类伺服液压缸具有摩擦力小，频率响应高，可靠性高，寿命长，预防外泄漏，有利于对活塞纠偏等特点。 首先，对工字形油腔与支承槽相结合的结构进行了研究，对其流场特性进行分析，利用Pro/e和Gambit软件完成对静压支承油膜的建模和网格划分。然后，利用Fluent软件对静压支承导向套开工字形油腔和矩形油腔的油膜特性进行对比分析：从压力分布情况看，开工字形油腔能够形成较稳定支承压力，且工字形腔与支承槽相结合能够形成两个360°压力支撑环，有利于活塞杆与活塞杆纠斜；通过仿真计算不同偏心时的承载力，研究了偏心与承载力之间的关系；同时对比分析了开不同油腔时的摩擦力和泄漏量，以及摩擦力与活塞杆速度，泄漏量与活塞杆偏心量的关系。
【关键词】：液压缸 静压支承 工字形腔 支承环 摩擦力
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 背景技术8
• 1.2 国内外液压技术研究现状8-12
• 1.2.1 国外技术研究现状9-11
• 1.2.2 国内技术研究现状11-12
• 1.3 课题研究意义及内容12
• 1.3.1 研究意义12
• 1.3.2 研究内容12
• 1.4 本章小结12-14
• 第二章 液压缸的密封与摩擦14-22
• 2.1 概述14
• 2.2 密封装置的分类14-18
• 2.2.1 接触型密封14-16
• 2.2.2 无接触型密封16-18
• 2.3 O 型密封圈摩擦力18-21
• 2.3.1 O 形密封圈预压缩产生的初始摩擦力18-19
• 2.3.2 O 形圈在工作油压作用下产生的摩擦阻力19-21
• 2.3.3 O 形圈工作时产生的总摩擦力21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 液体静压支承导向套结构分析22-31
• 3.1 普通导向套概述22-23
• 3.1.1 导向套作用及优缺点22
• 3.1.2 导向套的结构及基本要求22-23
• 3.2 静压支承导向套油腔结构23-25
• 3.2.1 静压导向套油腔数量和形状的确定23
• 3.2.2 回油槽对静压导向套性能的影响23
• 3.2.3 静压支承导向套尺寸设计23-25
• 3.3 静压支承供油系统25-30
• 3.3.1 液体静压支承供油系统设计25-26
• 3.3.2 静压支承承载力计算26-28
• 3.3.3 静压支承供油系统压力及流量设计28-29
• 3.3.4 供油系统元件的选取29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 静压支承导向套建模仿真31-41
• 4.1 流体运动学基本公式31-35
• 4.1.1 流体的连续性方程31-33
• 4.1.2 层流状态的确定33
• 4.1.3 流体在偏心环形间隙中的泄漏量33-35
• 4.2 静压支承导向套模型建立35-39
• 4.2.1 网格生成软件 Gambit 介绍35-36
• 4.2.2 几何模型的建立36-37
• 4.2.3 网格的划分37-38
• 4.2.4 边界条件类型设定38-39
• 4.3 FLUENT求解器求解39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 支承油膜数值模拟的研究与分析41-55
• 5.1 油膜压力分布的规律分析41-45
• 5.2 摩擦力结果分析45-50
• 5.3 承载能力分析50-51
• 5.4 泄漏量的研究51-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第六章 结论和展望55-57
• 6.1 文章总结55
• 6.2 发展与展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录一攻读硕士学位期间发表的论文61-62
• 附件62-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 张代羽;一种新型的液压缸活塞导向套[J];锻压机械;1997年05期

2 丁凡;高速液压缸缓冲过程的研究[J];钢铁;1998年08期

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  本文关键词：液压缸静压支承导向套性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：350032