论文题目: 轴向柱塞泵配流副润滑特性的试验研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械电子控制工程
作者: 艾青林
导师: 杨华勇,周华
关键词: 轴向柱塞泵,配流副,润滑特性,润滑膜厚度,微位移传感器,反馈控制,纯水液压,信号采集
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当前,轴向柱塞泵的发展趋势是:高压化、高速化、大流量化。要实现这些目标的关键问题之一是要合理设计轴向柱塞泵中的各种类型的摩擦副,使之形成适当的油膜,以提高柱塞泵的工作效率和寿命。配流副是轴向柱塞泵中最关键的摩擦副之一,也是最容易磨损失效的部件。因此,为了设计性能优良的高压、高速、大流量轴向柱塞泵,研究配流副的润滑特性机理是十分重要的。 本论文以轴向柱塞泵配流副的润滑特性为研究对象,建立了轴向柱塞泵配流副润滑特性的数学模型,该数学模型的建立可以从理论上详细地描述典型配流副油膜彤成的动态过程。对配流副油膜形成进行了数值求解和仿真分析,可以得出不同工况对润滑膜厚度、泄漏流量及支承力的影响规律:其他工况一定时,油膜的平均厚度随着供油压力和油液温度的变大而变小。油膜的形成速度随着供油压力的变大而变快。油温越高,配流副泄漏流量越大;其他工况一定,配流副转速增加时,由于供油和停油周期都变短,油膜不易形成,即使形成也易遭到破坏,当转速达到3000 r/min时,盲孔个数应为6,盲孔包角应为12°;或者盲孔个数为12,盲孔包角选为15°;其他工况一定时,油膜的平均厚度随着盲孔包角的变大而变大;其他工况一定,盲孔个数增多时,油膜的振荡幅度越大。 研制了研究配流副润滑性能的轴向柱塞泵配流副润滑特性试验台,并对试验台进行了性能分析和实验调试。对微米级电液位置控制系统进行了仿真与实验研究,得出如何选取并优化影响微米级电液位置反馈控制系统性能的参数值。通过频域仿真分析得出不带PID控制的电液位置控制系统是不稳定的,加入PID控制的电液位置控制系统是稳定的。 对轴向柱塞泵配流副润滑特性进行了机理实验,可以得出:供油压力P14增大时,加载力P26随之增大。此时,如果配流副油膜厚度一定,泄漏流量则变大;供油压力P14越大,系统压力脉动越大,配流副油膜越难形成;油液温度增加时,配流副平均油膜厚度减小;配流副相对转速越大,配流副的摩擦扭矩越大,配流副更容易磨损,油膜很难建立,而且不易形成稳定的油膜;转子(摩擦盘)在压上和压下过程中,其所受的合力矩是不平衡的,高速旋转的转子将发生倾斜,油膜厚度随着变化,产生反馈作用,若将不平衡力矩控制在一定范围,且油膜刚度足够大,可使转子倾斜角度较小,不致引起摩擦副的局部接触;考察供油压力对配流副润滑特性的影响规律,对确定最佳剩余压紧力系数提供实验依据。
论文目录:
第一章 绪论
1．1 课题发展概述
1．2 课题研究目的和意义
1．3 课题研究现状
1．3．1 配流副密封区域压力场分布规律的研究
1．3．2 配流副油膜间隙的实验研究
1．3．3 配流盘结构形式对柱塞泵流量脉动特性影响的研究
1．3．4 配流盘和缸体零部件变形的有限元分析计算研究
1．4 课题研究内容
1．5 本章小结
第二章 轴向柱塞泵配流副润滑特性的数学模型
2．1 概述
2．2 配流副间的油膜到论
2．2．1 阻尼槽的压力-流量特性
2．2．2 挤压油膜理论
2．2．3 静压支承油膜理论
2．3 阻尼槽型连续供油配流副的数学模型
2．3．1 阻尼槽的压力-流量特性
2．3．2 压力平衡油槽油液的连续性方程
2．3．3 运动方程分析
2．4 半周槽双油腔间歇供油配流副的数学模型
2．4．1 供油期间的数学模型
2．4．2 停油期间的数学模型
2．5 本章小结
第三章 配流副油膜形成的数值求解和仿真分析
3．1 概述
3．2 阻尼槽型连续供油配流副油膜形成的仿真模型
3．3 阻尼槽型连续供油配流副油膜厚度变化的数值求解及分析
3．3．1 油膜随供油压力变化的仿真分析
3．3．2 油膜随油液温度变化的仿真分析
3．4 半周槽双油腔间歇供油配流副油膜形成的仿真模型
3．5 半周槽双油腔间歇供油配流副油膜厚度变化的数值求解及分析
3．5．1 油膜随供油压力变化的仿真分析
3．5．2 油膜随油液温度变化的仿真分析
3．5．3 油膜随配流副相对转速变化的仿真分析
3．5．4 油膜随配流副盲孔包角变化的仿真分析
3．5．5 油膜随配流副盲孔个数变化的仿真分析
3．6 本章小结
第四章 轴向柱塞泵配流副润滑特性试验台建立与性能分析
4．1 概述
4．2 配流副润滑特性试验台的组成和工作原理
4．3 液压动力系统的设计与搭建
4．3．1 液压动力系统的组成及工作原理
4．3．2 液压动力系统的设计
4．3．3 液压动力系统各组成元件的型号及技术参数
4．4 润滑膜测试系统的设计与搭建
4．5 监测控制系统的设计与搭建
4．5．1 硬件平台的建立
4．5．2 软件平台的建立
4．6 本章小结
第五章 微米级电液位置控制系统的仿真与实验研究
5．1 概述
5．2 微米级电液位置控制系统的组成和工作原理
5．3 微米级电液位置控制系统的数学模型
5．3．1 比例伺服阀的流量方程
5．3．2 受控活塞腔的连续性方程
5．3．3 液压缸活塞的运动方程
5．4 微米级电液位置控制系统的仿真与实验结果分析
5．4．1 频域分析
5．4．2 时域分析
5．5 本章小结
第六章 轴向柱塞泵配流副的润滑特性实验及分析
6．1 概述
6．2 配流副润滑特性试验台的调试
6．2．1 监测控制系统的调试
6．2．2 液压动力系统的调试
6．2．3 润滑膜测试系统的调试
6．3 配流副润滑特性的实验测试
6．4 配流副润滑特性机理实验分析
6．5 本章小结
第七章 结论与展望
7．1 结论
7．2 本论文的创新点
7．3 展望
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
发表的学术论文
申请发明专利
致谢
发布时间: 2005-10-08
参考文献
- [1].织构化配流副摩擦润滑特性的理论与试验研究[D]. 邓海顺.南京航空航天大学2013
- [2].数字配流与调速式低速大扭矩液压马达及其特性研究[D]. 泮健.上海交通大学2011
- [3].三配流窗口轴向柱塞泵配流理论及试验研究[D]. 张晓刚.太原理工大学2011
- [4].轴向柱塞泵平面配流副润滑特性及其参数优化[D]. 王彬.浙江大学2009
- [5].高速大流量电液配流系统设计理论及应用研究[D]. 朱旭.浙江大学2012
- [6].轴向柱塞泵的虚拟样机及油膜压力特性研究[D]. 张斌.浙江大学2009
- [7].端面配流径向柱塞式液压泵特性的研究[D]. 裘信国.浙江工业大学2009
相关论文
- [1].面向轴向柱塞泵降噪的配流盘及配流方法研究[D]. 张军辉.浙江大学2013
- [2].液压变压器研究[D]. 欧阳小平.浙江大学2005
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