球面配流副的泄漏分析与研究

论文通过对球面配流副的轴向柱塞泵的泄漏的分析和研究，对球面配流副的泄漏进行分类，建立了球面配流副的泄漏模型，列出球面配流副的泄漏公式，在根据球面配流副的功率损失最小的原则，首次提出球面配流副的最佳平均间隙的概念，得出其计算公式emin0，并进行了仿真分析，得出了相关结论，进一步完善了球面配流副的理论，有一定的理论参考价值。     

膜厚为常数时的轴向柱塞泵配流副油膜稳态压力场的计算

一、引言轴向柱塞泵(或马达)设计的关键是配流盘与活塞缸体的力平衡问题。对于图1所示不加静压支承的配流盘,油膜是非平衡的。     

球面配流副油膜的几何成型计算

以球面配流副为研究对象,通过引入欧拉角来表征缸体位姿,建立起球面配流副油膜分布的数学模型,从而获得油膜二维厚度值分布图以及三维球面分布图;进一步,在考虑实际配流副几何空间限制的约束下,建立基于球面油膜厚度空间的优化模型,通过GAS算法获得了油膜空间最小和最大油膜厚度以及所在位置.研究表明,缸体姿态对油膜几何场分布影响显著,为进一步研究油膜流场分布奠定了基础.     

液压马达端面配流副径向密封带压力场数值求解及分析

给出端面配流副密封带压力场支配方程，在分析密封带中油液粘度变化规律的基础上，应用有限元方法在求解油液粘度随油液压力及温度变化情况下，密封带压力场的分布情况，并同忽略粘度变化时的计算结果，以及两种设计中常用的解析计算方法进行定量对比与定性分析。     

锥形缸体球面配流副润滑特性建模及试验验证

配流副油膜的润滑特性对轴向柱塞泵的可靠运行有重要影响。建立了锥形缸体球面配流副油膜润滑特性仿真模型,并通过试验验证了模型的有效性。对锥形缸体进行受力分析,通过对柱塞滑靴组件运动学和受力的分析,求解得到柱塞滑靴组件对锥形缸体的作用力;通过对球面配流副油膜厚度分布和压力分布的分析,求解得到球面配流副对锥形缸体的油膜支承力;采用有限容积法对油膜进行离散化处理,通过牛顿迭代法数值求解球面配流副油膜润滑特性和锥形缸体运动方程;开展轴向柱塞泵高压稳态试验和轮廓扫描试验,获得不同稳态试验时长的球面配流盘磨损形貌,对比球面配流盘磨损轮廓与仿真得到的油膜厚度分布和压力分布。研究结果表明,仿真得到的油膜厚度较小区域与配流盘主要磨损区域相近,验证了锥形缸体球面配流副油膜润滑模型的有效性。     

表面凹距对配流副稳态润滑特性的影响

使用倾斜方位描述法建立了考虑径向表面轮廓的油膜形状模型,利用表面形貌仪测量了配流盘径向表面轮廓,并同理想型、内凹型及内凸型三种类型缸体径向表面轮廓进行对偶配对;利用柱坐标系下稳态润滑控制方程,仿真分析三种对偶形式配流副的动压力分布并进行了试验验证,最后研究了表面凹距对稳态润滑特性的影响并给出对配流副的设计意见.     

柱塞配流海水液压泵配流副闭死体积的研究

闭死体积的研究是柱塞配流海水液压泵的关系技术之一，文章主要研究了闭死体积密封长度的确定，困水过程的作用时间；配流过程数学模型的建立与仿真，其结果有助于泵配流机构的正确设计。     

轴向柱塞泵配流副动态压力分布建模与仿真

为了获得轴向柱塞泵平面配流副的动态压力分布,基于雷诺(Reynolds)方程推导了柱坐标下封油带内任一点的压力计算模型,根据转子转动角度动态更新边界条件,利用有限差分法求解配流副油膜的动态压力分布。结果表明,配流副油膜压力在封油带内呈非线性,并且会产生使转子偏转的固有偏心力矩以及周期性偏心力矩,从而导致配流副油膜的动态变化。     

非对称轴向柱塞泵配流副压力脉动特性分析

为了节省功率电传系统的安装空间和重量,需要用泵直接闭环控制差动缸运动,将泵的吸油配流窗口改为2个窗口,以匹配差动缸的面积比。该结构变化导致其压力脉动增大,产生大的振动噪声,为了减小其影响,提出了一种阻尼槽-缓冲容腔-导油槽非对称配流盘结构,针对该结构开展了非对称配流流量特性的内部流场仿真分析,并通过了压力脉动特性试验验证。结果表明了非对称轴向柱塞泵的配流结构设计与仿真的合理性,实现了液压泵的新功能。     

轴向柱塞泵配流副油膜成型及其预测方法研究

一定厚度与形状的油膜是轴向柱塞泵配流副保持良好工作状态的首要前提,也是衡量其润滑特性的主要指标之一。为了弄清配流副的成膜特性及形态,基于普适的油膜理论,推导了密封场内的油膜分布解析式,并用实验数据代替差分网格点值进行逐点运算,获得了密封带的油膜分布图。在自制的模拟装置上开展了实验研究,主要包括不同供油压力下的成膜时间、稳定性及不同油膜平衡厚度、不同测点的油膜分布规律。对比分析表明,20 MPa供油压力内密封带上几个测厚点的实测值可以预测整个油膜的总体分布形状,符合理论分析的结果,一定范围内可以作为近似预测方法来估计油膜的瞬态流型。     

球面配流对轴向柱塞泵性能影响的研究

为了对比分析球面配流与传统平面配流对轴向柱塞泵性能的影响,运用曲面造型技术建立基于球面配流的柱塞泵整体流域几何模型。在此基础上,采用动网格模拟缸体柱塞腔的轴向往复运动及旋转运动,利用计算流体动力学技术基于全空化模型对柱塞泵整体流域进行分析,分析了球面配流与平面配流对柱塞泵的压力流量脉动、空化现象等方面的影响。分析结果得出:在柱塞泵空化程度的影响方面二者差异很小,在配流过程中球面配流更加稳定,其压力、流量脉动率均优于平面配流。     

双作用子母叶片泵配流副油膜流场的数值分析

在建立双作用子母叶片泵配流副的油膜体模型后,运用CFD软件对其流场区域进行流场仿真,得到该配流副油膜的压力和速度分布。分析结果表明:油膜高压区主要集中在排油阻尼槽和排油区的叶片中间腔分油槽附近。双作用子母叶片泵配流盘配流均压槽较多,使得配流副油膜油液的流动较复杂,油液流动速度很快,且由于油膜内部存在射流现象,导致在高压槽附近出现了负压区域。当转速增加时,压力分布的规律并不会随着转速的增加发生太大的改变,但全速度在油膜高压区由于动压作用的影响反而会减小。径向速度主要受压差作用影响,随着转速增加基本没有变化。     

水压马达非光滑表面配流副承载特性的数值模拟

为提高低速大扭矩水压马达配流副的承载能力,进而降低摩擦减少磨损,延长其使用寿命,构思了具有6种不同凹坑形状的非光滑表面配流盘。运用数值模拟的方法,对非光滑表面配流盘与马达转子端面组成的配流副间的液膜压力分布和承载能力进行了数值计算,分析了非光滑表面凹坑深度、形状以及转子转速对承载力的影响。结果表明：具有相同凹坑深度的非光滑表面配流副间液膜承载力随转子转速的增加而增大;相同转速下,圆形锥坑、方形锥坑、圆形半球坑所组成的非光滑表面,其承载力随凹坑深度的增加近似呈线性减小,但减小的缓慢,其中圆形锥坑的非光滑表面配流副承载力对凹坑深度的变化最不敏感,且承载力较高;相同转速下,圆形柱坑、方形柱坑、三角形柱坑所组成的非光滑表面配流副液膜承载力随凹坑深度的增加近似呈双曲线规律减小,且承载力在凹坑深度不小于0.5 mm后基本相同,但比圆形锥坑、方形锥坑、圆形半球坑所组成的非光滑表面承载力小很多。该研究工作对于低速大扭矩海水液压马达非光滑表面配流副的设计及工程应用具有借鉴意义。     

轴向柱塞泵柱塞副与配流副摩擦性能研究

柱塞副是斜盘式轴向柱塞泵重要的摩擦副之一,在原有柱塞副受力分析基础上考虑了套筒的影响,建立了柱塞受力分析的数学模型,将柱塞副摩擦润滑状态看做边界摩擦,分析了柱塞转动时轴向摩擦力的变化,并得到了[P]、[PV]值得变化。针对配流副的摩擦性能采用剩余压紧力的方法计算分析了剩余压紧力、剩余压紧力系数和[P]的变化规律,以及发生磨损和"烧盘"的位置和原因。结果表明,柱塞各位置受力不均,前端大于后端,配流盘边缘易发生磨损和"烧盘"。     

气动板形检测辊设计和气膜压力场数值求解

该文根据气压测微技术，运用流量连续方程原理，对气动板形检测辊进行了优化设计，并且利用有限差分法对所设计的气动板形检测辊的同心气膜场进行了数值计算和分析。设计实践证明采用该文所提出的计算方法设计气动板形检测辊是可行的。     

航空柱塞泵配流副的材料配对研究

本文针对国内外常用航空柱塞泵配流副的材料配对方法，采用测定摩擦学曲线的方法，进行了抗粘着磨损性能的对比试验研究，从而得出最优配对方案。     

轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究

本文介绍了对６３ＣＹ１４－１Ｂ型轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究结果，该研究结果为改进该泵配流副的性能提供了依据。     

轴向柱塞泵配流副间隙的实验研究

一、前言由缸体和配油盘组成的配流副是轴向柱塞泵的关键部件之一。轴向柱塞泵的故障有相当一部分是由于配流副的磨损失效引起的。为了弄清配流副油膜厚度及其变化规律,笔者实测了B_1-725型斜轴式轴向柱塞泵配流副的油膜厚度,考察了油泵压力、转速、油温及缸体摆角的变化对油膜厚度的影响。     

轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究

本文通过实测配流副间的油膜厚度,分别考察了转速,压力和斜盘摆角变化对油膜厚度的影响。根据实测数据综合分析,探讨了轴向柱塞泵配流副早期磨损“烧盘”的机理及其成因,并提出改善配流副工作性能的措施。