基于织构技术的高速可变间隙密封液压缸摩擦特性研究

发布时间：2024-01-24 16:23

　　高速伺服液压缸是冶金生产自动化装备的核心组成部分和液压伺服控制系统的执行机构,是整个控制系统的最后环节,也是系统中动态响应最低的环节,其性能好坏直接影响整个系统的控制精度和响应速度。而摩擦力和泄漏量是衡量高速伺服液压缸性能指标的重要参数,因此降低液压缸的摩擦力、提高其响应速度以及优化密封性能是实现伺服液压系统大功率、高精度控制、低泄漏量的关键。本文从提高高速可变间隙密封液压缸动态响应性能出发,引入仿生织构技术,在液压缸缸筒内表面构造仿生微织构形貌,研究变间隙密封液压缸在活塞变形唇边作用下的摩擦特性,以期实现低泄漏量的同时又能保证其低摩擦、高速化及高频响的性能。首先,提出缸筒内表面仿生微织构形貌优化设计与动压润滑模型。以液压缸缸筒与活塞之间缝隙流场为研究对象,分析推导流场中压力,并建立压力方程,在缸筒内表面构造仿生椭圆织构形貌和菱形织构形貌,建立动压润滑控制方程,以织构的横纵半轴长度为设计参数,利用五点差分法、循环迭代法以及辛普森积分公式等数学方法对其进行多参数变化的数值优化和分析比较,结果表明:最优的表面仿生微织构形貌是菱形织构形貌,其油膜承载力与无织构液压缸相比提高了9倍,与椭圆形织...

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【学位级别】：博士

图1.3变形唇边活塞实物图a)正常唇边活塞b)失效唇边活塞

图1.4液压缸表面织构形貌

图1.5液压缸偏载现象

图1.7不同参数的网格型表面微织构形貌a)I号网格织构b)V号网格织构

本文编号：3884080