【摘 要】
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斜盘式轴向柱塞泵工作时,柱塞腔会经历高低压连续切换。当压力由低压变到高压时,柱塞底部受到高压力的瞬时冲击,可能使得滑靴与斜盘发生直接接触,破坏润滑,进而影响柱塞泵的寿命。滑靴与斜盘之间存在着润滑油膜,这层油膜的存在避免了柱塞滑靴组件在受到柱塞底部压力冲击时发生直接接触,对滑靴起到了润滑与支承的作用。研究滑靴副油膜的润滑特性对于提高柱塞泵的整体性能具有重要意义。本文以斜盘式轴向柱塞泵滑靴副润滑油膜为
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斜盘式轴向柱塞泵工作时,柱塞腔会经历高低压连续切换。当压力由低压变到高压时,柱塞底部受到高压力的瞬时冲击,可能使得滑靴与斜盘发生直接接触,破坏润滑,进而影响柱塞泵的寿命。滑靴与斜盘之间存在着润滑油膜,这层油膜的存在避免了柱塞滑靴组件在受到柱塞底部压力冲击时发生直接接触,对滑靴起到了润滑与支承的作用。研究滑靴副油膜的润滑特性对于提高柱塞泵的整体性能具有重要意义。本文以斜盘式轴向柱塞泵滑靴副润滑油膜为研究对象,在对滑靴柱塞组件进行运动学分析和动力学分析的基础上,通过理论推导,建立了滑靴副润滑油膜的挤压效应数学模型,并且通过MATLAB中的Simulink模块搭建了滑靴副油膜挤压效应的求解模型,通过非线性方法,对滑靴副油膜的动特性进行理论求解。分析了不同结构参数、油液粘度、油液可压缩性等对滑靴副油膜的压力建立过程、油膜厚度以及油膜泄漏量的影响,以此来揭示挤压效应对滑靴副油膜润滑特性的影响。论文的主要内容有:(1)论文讨论了挤压效应对滑靴副油膜动特性的影响,在不考虑倾覆作用的情况下,通过对挤压效应下的柱塞滑靴组件的动力学分析,列出了压力传递方程与流量连续性方程,建立了滑靴副油膜挤压效应的理论模型,该模型考虑了柱塞滑靴的结构参数和介质粘度等的影响;(2)对滑靴副油膜挤压效应产生的密封带压力分布以及该压力分布产生的支撑力进行分析。依托MATLAB软件,在Simulink模块中队滑靴副油膜的挤压效应进行了非线性建模,以此来对滑靴副油膜的动特性进行求解。分析了不同结构参数、油液粘度、油液可压缩性等因素在挤压效应的存在下对滑靴副油膜特性的影响,并且通过滑靴中心油腔的压力建立,油膜厚度,油膜泄漏量揭示了挤压效应下的滑靴副油膜润滑特性。(3)依托Simulink模型,对不同工况下的压力传递过程进行分析。选取不同的压力冲击,油液粘度,气体含量等对压力传递的影响进行研究,揭示其对挤压过程中压力传递的影响。结果表明:随着压力冲击值的增大,滑靴中心油腔压力的响应速度加快,油膜厚度和油膜泄漏量减小;不同的气体含量对滑靴中心压力的响应时间影响较大;随着油液动力粘度的增加,滑靴中心油腔的压力建立所用的时间越来越短。
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