曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化研究.pdf

1、曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)是一種應(yīng)用最為廣泛的液壓執(zhí)行元件。目前，由于各類主機的需要，液壓馬達(dá)的高壓化業(yè)已成為一個亟待解決的問題。因為按傳統(tǒng)方法設(shè)計的滑靴副不能承受高壓力，所以現(xiàn)有的額定壓力為25MPa的產(chǎn)品都未采用靜壓支承結(jié)構(gòu)，而多采用的是滾動軸承結(jié)構(gòu)。國內(nèi)許多額定壓力為20MPa的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)產(chǎn)品都是采用靜壓支承的滑靴副結(jié)構(gòu)。在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行改進，在節(jié)約成本、簡化工藝的前提下將額定壓力升級到25MPa或更高，實

2、現(xiàn)產(chǎn)品壓力等級的多樣化和高壓化，是企業(yè)的迫切需求。 本論文通過對CLJM-E3.15型液壓馬達(dá)進行調(diào)研剖析，在其基礎(chǔ)上進行了曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化的理論與方法研究：定量分析了擠壓作用對滑靴副靜壓支承潤滑油膜形成過程的影響：基于多軟件平臺對曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進行三維動力學(xué)仿真；研發(fā)了一種新型高壓化的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)，給出了采用靜壓支承滑靴副的新型高壓化液壓馬達(dá)各個摩擦副的具體應(yīng)對措施；試驗結(jié)果表

3、明高壓化成功地得到了實現(xiàn)。 本論文的主要研究內(nèi)容： 1、建立了滑靴副油膜擠壓形成過程的數(shù)學(xué)模型和進行了定量分析 在數(shù)值求解雷諾方程分析矩形平板底面穩(wěn)態(tài)壓力場分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了考慮壓差效應(yīng)和擠壓效應(yīng)的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)滑靴副矩形投影底面的壓力流量關(guān)系，計算機模擬仿真了潤滑油膜的擠壓形成過程。論證了連桿滑靴副的大油室結(jié)構(gòu)能夠保證油膜形成的有效性，為新型的采用大油室結(jié)構(gòu)的靜壓支承滑靴副提供了理論依據(jù)。

4、定量分析了多種物理參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對油膜形成的影響。 2、基于多軟件平臺對曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進行了三維動力學(xué)仿真 借助一種“基于多軟件平臺虛擬仿真方法”，對曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進行三維實體建模與運動學(xué)、動力學(xué)仿真，在液壓馬達(dá)工作過程中捕捉柱塞、連桿、偏心軸等核心部件的位移、速度等宏觀運動特性，討論了工況變化對核心部件運動特性的影響。以連桿為例，對其進行接近真實條件下的ANSYS有限元分析。通過虛擬樣機仿真

5、看到液壓馬達(dá)內(nèi)部的實際運動狀態(tài)，因而可以直觀地對各種工況下液壓馬達(dá)的工作過程進行研究，這為實現(xiàn)液壓馬達(dá)的高壓化優(yōu)化設(shè)計提供了一條新的途徑。 3、研發(fā)了一種新型高壓化的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá) 針對曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化，提出了整體的研究方法和各個摩擦副具體措施，具體包括整體研究應(yīng)采取的步驟，滑靴副設(shè)計公式的合理選擇，阻尼器的溫度補償，以及采用軸配流時如何保證密封環(huán)的工作性能等。并用試驗結(jié)果驗證了所研究的