軸向柱塞泵球面配流副潤(rùn)滑特性理論研究及其參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、軸向柱塞泵將液壓能高效率的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而提供給機(jī)械系統(tǒng)加以利用和轉(zhuǎn)換，因而在流體機(jī)械領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。然而，為適應(yīng)當(dāng)前柱塞泵高速、高壓以及大流量的發(fā)展趨勢(shì)，研究柱塞泵系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)械摩擦、內(nèi)部泄漏以及流量沖擊等因素對(duì)容積效率和機(jī)械效率的影響具有重要意義，而這將主要決定于泵內(nèi)三對(duì)摩擦副的工作狀況。本文以球面配流副為研究對(duì)象，研究球面配流副油膜潤(rùn)滑特性，為進(jìn)一步創(chuàng)新和改進(jìn)軸向柱塞泵提供一定的理論參考。本文主要內(nèi)容如下:
　　通過(guò)引入

2、歐拉角來(lái)表征缸體位姿，建立起球面配流副油膜分布的數(shù)學(xué)模型。在考慮實(shí)際配流副幾何空間限制的基礎(chǔ)上，利用遺傳算法確定了最小和最大的油膜厚度以及所在位置。研究表明，缸體球面面心位置和缸體姿態(tài)對(duì)油膜的分布影響很大，油膜分布的均與對(duì)稱性主要由缸體面心坐標(biāo)來(lái)決定，而油膜厚度的大小分布位置則受缸體姿態(tài)影響。
　　建立了基于N-S穩(wěn)態(tài)層流的間隙流體動(dòng)力學(xué)模型，獲得了配流副密封區(qū)的壓力分布式，提出了一種新的基于數(shù)據(jù)的非參數(shù)化建模方法，構(gòu)建了基于多層

3、感知機(jī)的密封區(qū)壓力場(chǎng)模型，有利于分析各種參數(shù)變化對(duì)壓力場(chǎng)分布的影響。分析表明，大的壓力和粘度弱化了?尺寸對(duì)壓力場(chǎng)的非線性影響，以至于在窄的密封帶內(nèi)呈現(xiàn)很強(qiáng)的線性分布特征；由于內(nèi)外密封區(qū)壓力場(chǎng)分布的不均勻性，將導(dǎo)致油膜支撐力變化劇烈，從而使得缸體傾側(cè)變化較大。
　　提出了非對(duì)稱傾斜油膜的配流副泄漏模型，建立了油膜形態(tài)與泄漏流量之間的映射，推算了對(duì)稱和非對(duì)稱縫隙層流的球面配流副泄漏量計(jì)算公式。結(jié)果顯示，在理論上，油膜厚度對(duì)泄漏量影響很

4、大，泄漏量與配流副球心偏距的三次方成正比；低壓時(shí)，在膜厚5~20?m范圍內(nèi)，油膜具有足夠的剛度，可通過(guò)增加油膜間隙而改善潤(rùn)滑特性，同時(shí)保證小的容積損失。
　　研究了配流副摩擦轉(zhuǎn)矩?fù)p失與泵工作壓力、轉(zhuǎn)速以及油膜厚度的關(guān)系。給出了球面配流副在固體摩擦、邊界潤(rùn)滑以及完全液體潤(rùn)滑下的摩擦轉(zhuǎn)矩方程。為實(shí)際中直接根據(jù)摩擦轉(zhuǎn)矩而不測(cè)量油膜厚度就能判斷配流副潤(rùn)滑狀態(tài)提供了新的思路。
　　以球面配流副的力學(xué)平衡、流量泄漏以及摩擦轉(zhuǎn)矩為三個(gè)主要