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斜盘式轴向柱塞泵滑靴副静压支承润滑特性研究

马庆伟  
【摘要】:轴向柱塞泵是液压系统中最重要的动力元件之一,广泛应用于各类机械装备中。轴向柱塞泵是机构和流体的统一体。流体和机构耦合是轴向柱塞泵的基本特征,也是影响其性能的研究重点和难点。滑靴副泄漏作为柱塞泵泄漏主要组成部分,其影响因素众多,形成机理复杂,成为泄漏控制的研究难点,也是学科前沿研究的热点。本学位论文针对轴向柱塞泵滑靴机构和静压支承润滑特性展开研究,目的在于减少磨损和泄漏,增加滑靴副的使用寿命提高轴向柱塞泵的综合性能,为柱塞泵的结构设计和优化提供手段,具有广泛的工程应用背景和重要的学术研究价值。 本学位论文在分析了主要的摩擦副对轴向柱塞泵整体性能的影响的基础上分析了滑靴副的受力和运动情况以及静压支承润滑特性,建立数学模型,并通过Simulink和AMESim联合建模仿真得到了油膜厚度,然后创建了轴向柱塞泵滑靴副的三维流道模型,该模型考虑了油膜厚度对于磨擦和泄漏的影响,不同的阻尼孔径长比会影响油膜厚度,因此本文给出了同一油膜厚度下不同的径长比的滑靴副模型并分析其对于滑靴副表面受力的影响,为柱塞泵的外部输出特性与内部流体特性研究提供了手段,为柱塞泵支承油膜研究和结构设计提供了依据。 论文的主要结构如下: 第一章,对国内外主要柱塞泵研究单位的相关研究方法和重点进行了调研,综述了该领域的研究现状,在此基础上指出了论文的研究目的和意义,确定了硕士学位论文课题研究的内容。 第二章,分析了柱塞泵滑靴副的受力和运动及其润滑特性相关理论,为建立三维流道模型及其测量油膜厚度和CFD仿真奠定了基础。 第三章,通过润滑特性的分析得出润滑特性的数学表述,并通过Simulink和AMESim建立数学模型,进而通过联合仿真得到油膜厚度。 第四章,针对柱塞泵滑靴副流体系统,构建了滑靴副三维流道模型。考虑到油膜的影响,并对Fluent中的求解设置进行了说明。 第五章,分析CFD仿真结果。研究了同一在油膜厚度、不同阻尼孔径长比的情况下滑靴副表面受力情况,并进行了对比。 第六章,总结了论文的主要研究工作,给出了主要的研究结论,指出硕士学位论文研究课题的创新点及其不足,并对未来的研究工作进行展望。


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