軸向柱塞泵滑靴副磨損故障動力學特性研究.pdf

1、軸向柱塞泵是一種典型的容積式流體機械，依靠內(nèi)部元件的相對運動來完成配流動作，這使得其內(nèi)部存在諸多摩擦副。其中滑靴副作為連接斜盤和柱塞的中間元件，長期處于高相對速度、高接觸比壓的摩擦工況，是軸向柱塞泵最容易出現(xiàn)故障的組件之一，也是影響軸向柱塞泵使用壽命、制約其高壓化和高速化的關鍵因素。長期以來，國內(nèi)外學者主要著眼于軸向柱塞泵正常服役階段的動力學特性研究，而泵在發(fā)生滑靴副磨損故障時會表現(xiàn)出與正常狀態(tài)下完全不同的動力學特性，并且這方面的研究工

2、作也是準確進行泵故障診斷和狀態(tài)評估的前提和基礎。為此，本文以軸向柱塞泵滑靴副為研究對象，深入分析滑靴副不同磨損故障程度的動力學特性差異以及磨損對泵整體結構動力學參數(shù)的影響。
　　通過探討滑靴副磨損故障的發(fā)展機理，給出磨損量與磨損輪廓的數(shù)學描述方程，并以此作為滑靴副油膜厚度的磨損修正量，得到傾斜狀態(tài)下滑靴副磨損的油膜厚度分布。對滑靴副運動受力情況及工作原理進行了分析，得到力/力矩平衡方程和流量平衡方程，并結合壓力控制方程建立了滑靴副

3、磨損故障的動力學模型。利用MATLAB軟件對模型進行了優(yōu)化求解，分析磨損對滑靴副油膜壓力分布、承載力、抗傾覆力矩、油膜厚度以及滑靴傾斜角的影響。并進一步推導出滑靴副油膜剛度的表達式，獲得了滑靴副有效支撐面積、結構參數(shù)（阻尼）、油膜剛度與磨損量的變化規(guī)律。
　　針對軸向柱塞泵整體結構復雜、動力學模型精確求解困難等問題，采用工作模態(tài)分析方法來研究滑靴副關鍵參數(shù)變化對泵整體動力學特性的影響。根據(jù)軸向柱塞泵激勵特點，首先采用 Op.Pol