斜盘式轴向柱塞泵柱塞副与滑靴副动态润滑特性研究
本文关键词:斜盘式轴向柱塞泵柱塞副与滑靴副动态润滑特性研究
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【摘要】:斜盘式轴向柱塞泵是当代液压系统中非常重要的动力元件,,广泛应用于航空、航天、石油化工、工程机械等领域。柱塞副和滑靴副是柱塞泵中两个关键的摩擦副,它们是柱塞泵功能实现的基本保障。随着柱塞泵向着高速化、高压化的趋势发展,研究柱塞副和滑靴副的动态润滑特性对提高泵的性能和寿命具有十分重要的意义。动态润滑特性的研究需要充分考虑摩擦副内的机液耦合关系,本文提出了一种动力学解耦方案,采用多领域联合仿真将流体润滑模型引入到动力计算中,对柱塞副和滑靴副的动态特性进行分析,为柱塞泵性能优化和关键零件的寿命分析提供指导。 推导柱塞副和滑靴副油膜的压力控制方程,该模型考虑了油膜的扩散作用、动压效应和挤压效应。采用有限差分法数值求解压力控制方程,得到摩擦副油膜的压力场、泄漏量和摩擦力。为了便于与多体动力学计算之间连接,通过等效叠加的方式将油膜力转换成一般力,建立柱塞、滑靴的空间姿态与油膜作用力之间的联系。 为了满足分析平台通用性的要求,采用尺寸驱动的方式对Pro/E进行二次开发,建立斜盘式轴向柱塞泵的参数化建模系统,导出仿真所需要的图形文件和质量参数。利用C语言编写柱塞副和滑靴副油膜润滑模型的用户子程序,搭建轴向柱塞泵的动力学仿真模型,既实现了润滑模型与动力学模型之间的数据传递,又具有较高的求解效率。 根据柱塞泵的动力学仿真模型,对柱塞副和滑靴副的动态润滑特性进行分析,重点研究摩擦副内的油膜厚度、压力、摩擦力和泄漏量的变化趋势及形成原因。通过设定多种仿真工况,分析负载压力、斜盘倾角、主轴转速对柱塞副和滑靴副主要性能指标的影响。
【关键词】:斜盘式轴向柱塞泵 柱塞副 滑靴副 雷诺方程 动态润滑特性
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH322
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 绪论9-17
- 1.1 课题来源9
- 1.2 课题的研究目的和意义9-11
- 1.3 国内外研究现状11-15
- 1.3.1 国外研究现状11-14
- 1.3.2 国内研究现状14-15
- 1.4 本文主要研究内容15-17
- 第2章 摩擦副流体润滑模型的建立17-34
- 2.1 引言17
- 2.2 柱塞副流体润滑模型17-27
- 2.2.1 柱塞姿态描述17-19
- 2.2.2 柱塞副油膜的压力控制方程19-25
- 2.2.3 油膜对柱塞的作用力25-27
- 2.3 滑靴副流体润滑模型27-33
- 2.3.1 滑靴姿态描述27-29
- 2.3.2 滑靴副油膜的压力控制方程29-32
- 2.3.3 油膜对滑靴的作用力32-33
- 2.4 本章小结33-34
- 第3章 轴向柱塞泵动态润滑特性仿真模型的建立34-48
- 3.1 引言34
- 3.2 轴向柱塞泵动力学仿真方案34-35
- 3.3 斜盘式轴向柱塞泵参数建模系统35-39
- 3.3.1 Pro/E 二次开发方法35-36
- 3.3.2 零件参数化建模的实现过程36-37
- 3.3.3 用户界面的设计37-39
- 3.4 轴向柱塞泵动力学仿真模型的建立39-44
- 3.4.1 理想状态下的约束关系39
- 3.4.2 柱塞受力分析39-41
- 3.4.3 滑靴受力分析41-44
- 3.5 润滑模型 ADAMS 用户子程序的开发44-47
- 3.5.1 ADAMS 用户子程序开发方法44-45
- 3.5.2 柱塞副润滑模型子程序的开发45-46
- 3.5.3 滑靴副润滑模型子程序的开发46-47
- 3.6 本章小结47-48
- 第4章 轴向柱塞泵摩擦副动态润滑特性仿真分析48-64
- 4.1 引言48
- 4.2 柱塞副动态润滑特性分析48-52
- 4.3 工况参数对柱塞副动态润滑性能的影响52-57
- 4.3.1 负载压力对柱塞副润滑性能的影响53-54
- 4.3.2 斜盘倾角对柱塞副润滑性能的影响54-56
- 4.3.3 主轴转速对柱塞副润滑性能的影响56-57
- 4.4 滑靴副动态润滑特性分析57-61
- 4.5 工况参数对滑靴副动态润滑性能的影响61-63
- 4.5.1 负载压力对滑靴副润滑性能的影响61-62
- 4.5.2 主轴转速对滑靴副润滑性能的影响62-63
- 4.6 本章小结63-64
- 结论64-65
- 参考文献65-69
- 致谢69
【参考文献】
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本文编号:546747
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