轴向柱塞泵端面配流摩擦副热平衡分析

本文介绍了一个计算轴向柱塞泵(马达)端面配流摩擦副油液温升的公式,此式与以往算法比较更为实用、简使。文章还利用这个公式对上述摩擦副的温升特点进行了分析。     

轴向柱塞泵配流副油膜间隙的试验研究

本文对轴向柱塞泵配流副油膜间隙进行了动态测试和理论探讨,得出了油膜间隙的真实变化规律。在此基础上,首次提出了完整地描述配流副油膜间隙变化的三个充要参数,为认识和研究配流副提供了方便。     

轴向柱塞泵流量特性与配流副结构研究

对配流副结构参数对轴向柱塞泵的几何流量特性的影响进行了研究，得出了有关结论，并作了实验供进一步研究参考。     

轴向柱塞泵端面开槽配流副动压支撑特性

针对轴向柱塞泵配流副容易出现磨损的问题,为改善其润滑特性,研究轴向柱塞泵配流副配流端面开槽对其动压支撑特性的影响.建立并分析配流副动压支撑特性的数学模型,根据流量守恒定理,利用有限体积法对矢量形式的雷诺方程进行数值离散,分析配流端面开槽后动压分布规律以及支撑作用效果,得到全膜润滑状态下摩擦因数的变化规律,并建立了配流副实验台进行实验验证.结果表明:在一定条件下,配流端面辅助支撑带开槽对配流副动压支撑性能起正效果,并且随着开槽数目的增加,配流副动压支撑性能改善;存在一个在配流端面开槽与未开槽结构形式下支撑特性相同的特征倾斜角;在特定的缸体倾斜角下,可以选择相应开槽深度,即在该槽深的"特征倾斜角"大于该缸体倾角,配流端面辅助支撑带开槽可以改善配流副动压支撑性能.     

轴向柱塞泵静压支承式配流摩擦副的分析与实验

本文对具有三角阻尼槽的平面配流摩擦副的静压支承油膜进行了理论分析和实验研究。并分析了油膜的静态和动态特性。还实测了摩擦副间形成的静态和动态油膜厚度,并与解析解和数值计算解进行比较,获得了很好的吻合。通过在不同压力和油温条件下的实验,分析了供油压力和供油温度不同时对油膜产生的影响。     

新型高速单柱塞轴向柱塞泵配流机构

针对单柱塞泵普遍采用的单向阀配流方式无法满足高转速的问题,提出新型的阀芯旋转式三通换向阀配流机构,可以满足单柱塞泵在高转速情况下的配流要求.通过建立单向阀配流和转阀配流单柱塞泵的AMESim模型,对比分析表明,单向阀在转速为2 000r/min时已难以实现正常配流;转阀在12 000r/min转速下仍能正常配流.加工样机对单柱塞泵和转阀的性能进行测试.试验表明,柱塞腔内的压力测试结果与仿真结果一致,可以基于该转阀配流机构设计高速单柱塞泵,对柱塞腔内的压力特性进行研究.     

柱塞泵配流副三角槽的分析设计

本分析了高压柱塞泵配流副三角槽的参数变化对泵的效率、柱塞腔的压力变化等的影响，为配流副三角槽的设计提供了参考。     

配流轴的摩擦扭矩特性研究

以径向力不平衡结构配流轴和径向力全平衡结构配流轴为研究对象，深入分析了液压马达配流轴的摩擦力矩特性，建立了配流轴摩擦力矩数学模型，并进行了仿真研究，发现配流轴的摩擦力矩随液压马达配流轴的结构参数和转速变化．     

配流轴的摩擦扭矩特性研究

以径向力不平衡结构配流轴和径向力全平衡结构配流轴为研究对象,深入分析了液压马达配流轴的摩擦力矩特性,建立了配流轴摩擦力矩数学模型,并进行了仿真研究,发现配流轴的摩擦力矩随液压马达配流轴的结构参数和转速变化.     

平衡式两排轴向柱塞泵缸体倾覆力矩

分析了平衡式两排轴向柱塞泵缸体的受力情况,推导了缸体倾覆力矩的计算公式,同时也给出了使缸体、配流盘保持轴向液压力平衡的计算公式和计算程序。取内、外排柱塞同为相等偶数和同为相等奇数,利用Matlab编程绘制出其倾覆力矩随缸体转角变化的动态曲线。研究表明:内、外排柱塞同为相等奇数或偶数时,平衡式两排轴向柱塞泵内外排的倾覆力矩可部分抵消,甚至完全抵消,使其缸体总的倾覆力矩大幅降低,其倾覆力矩的波动周期不变,且内、外排柱塞同为奇数时的倾覆力矩要小于同为偶数时的倾覆力矩。     

液压轴向柱塞泵容积效率可靠性灵敏度分析

为提高液压轴向柱塞泵可靠性及其性能,研究轴向柱塞泵主要性能指标之一容积效率的可靠性分析方法. 对单个柱塞间隙瞬时泄漏流量进行全面分析,推导出缸体位于任一瞬时角处的柱塞泵泄漏流量和容积效率;结合随机摄动理论、四阶矩技术等建立了轴向柱塞泵容积效率可靠性及可靠性灵敏度分析方法,并用Monte Carlo方法验证了文中所提可靠度分析方法的准确性和合理性. 分析结果表明:液压轴向柱塞泵可靠度随缸体转角周期性波动,当柱塞通过上止点时其可靠度最低,柱塞个数为9时可靠度波动相对较大,但其整体可靠度水平高于8个柱塞;各运动副间隙中滑靴与斜盘和缸体与配流盘之间间隙对可靠度影响较大,柱塞与柱塞腔和滑靴与柱塞球铰接副之间间隙对可靠度影响相对较小. 本文所提方法为轴向柱塞泵在研发设计、工艺及质量控制等环节提供了理论参考.     

Pressure distribution of combining center cavity slipper for axial piston pump

In order to improve lubricating characteristics of slippers in an axial piston pump, the combining center cavity slipper approach was proposed based on slipper shape and moving characteristic. The cylindrical coordinate was used in the lubricant area and mesh was made. The blockweight approach was implemented to deal with non-coincidence of mesh and shallow recess border in numerical method. The finite control volume method was applied in calculating pressure distribution. The flow conservation equation and film thickness model were resolved through Gauss-Siedel relaxation iteration. The calculation and analysis results indicate that compared to the slipper （1） slip- per pressure distribution is improved; （2） hydrodynamic pressure of the combining slipper is greatly increased; （3） inclining degree is greatly reduced; （4） negative pressure in lubricant film disappear. So the combining center cavity slipper is lubricated better.     

基于HHT和模糊C均值聚类的轴向柱塞泵故障识别

提出了一种基于Hilbert-Huang变换(HHT)和模糊C均值聚类算法相结合的故障识别方法。利用HHT在处理非线性、非平稳信号方面的优势,对采集到的轴向柱塞泵泵壳振动加速度信号进行HHT处理。首先对信号分别进行经验模态分解(EMD)和集总经验模态分解(EEMD),结合短时最大熵谱分析选取对故障最为敏感的固有模态函数(IMF)分量,再对其分别进行二次分解。然后,采用本文提出的基于局部边际能量谱特征能量的方法求出故障特征向量。最后,采用模糊C均值聚类算法进行故障模式识别。识别结果表明:EEMD比EMD在迭代次数上大幅减少,故障识别准确率有了显著提高。     

基于串联式轴向柱塞泵转位角降噪方法仿真

提出基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪方案.建立轴向柱塞泵理论模型以分析轴向柱塞泵噪声的产生机理,对比仿真结果和从流量脉动测试试验台测试得到的实验结果,表明理论模型具有高精度.分析转位角对轴向柱塞泵出口流量脉动率、出口流量及斜盘转矩脉动幅值的影响.通过优化转位角,使其降低轴向柱塞泵噪声激振源强度达到效果最佳.分析轴向柱塞泵负载压力和工作转速对基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪效果的影响.研究结果表明,由于2个转子结构的激振源波形具有固定相位差,在波形叠加时产生平均效应,与同排量传统单轴向柱塞泵相比,具有转位角的串联式轴向柱塞泵的出口流量脉动降低55%以上、斜盘转矩脉动降低65%以上,且降噪效果受工作参数的影响相对较小.在激振源强度大幅度降低的同时,轴向柱塞泵的功率密度基本上不受影响.     

柱塞泵斜盘交错角降噪结构优化

为了使斜盘式轴向柱塞泵的流体噪声在各种工况下都能够得到降低,研究并优化了一种柱塞泵斜盘交错角新型降噪结构.柱塞泵斜盘交错角是斜盘绕与斜盘倾角轴和主轴同时垂直的轴旋转形成的角度.交错角不同,柱塞在配流盘过渡区压缩量就不同,从而影响柱塞泵出口流量脉动和流体噪声.基于斜盘交错角降噪原理,建立带斜盘交错角的柱塞泵流量脉动模型,仿真分析了不同斜盘旋转角度对柱塞泵流量脉动的影响,结果表明：交错角旋转角度大于1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值降低|旋转角度小于-1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值升高|交错角旋转1°可以得到较好的降噪效果,并能在全压力范围内降低柱塞泵流量脉动,转速小于1 000 r/min时可以明显降低柱塞泵流量脉动.仿真模型的有效性通过“二次源法”得到了证实.     

轴向柱塞液压电机泵内部流场的分析

提出了一种新型的轴向柱塞液压电机泵,简要介绍了其结构和特点。运用计算流体动力学的方法对轴向柱塞液压电机泵内部流场进行数值计算与分析。主要分析了在转子转速不同情况以及转子转过不同角度时流道内的压力、速度等分布情况;研究结果表明,随着转子转速的增大,柱塞腔内的压力明显减小,但压力损失有所增加,因此在设计时该泵的转速不宜选取过高。通过对流场的对比分析能够判断流道设计的是否合理从而为流道结构的优化设计提供有效参考。     

Parametric analysis of thermal effect on hydrostatic slipper bearing capacity of axial piston pump

Hydrostatic slipper was often used in friction bearing design, allowing improvement of the latter's dynamic behavior. The influence of thermal effect on hydrostatic slipper bearing capacity of axial piston pump was investigated. A set of lumped parameter mathematical models were developed based on energy conservation law of slipper/ swash plate pair. The results show that thermal equilibrium clearance due to solid thermal deformation periodically changes with shaft rotational angle. The slipper bearing capacity increases dramatically with decreasing thermal equilibrium clearance. In order to improve the slipper bearing capacity, length-to-diameter ratio of fixed damper varies from 3.5 to 8.75 and radius ratio of slipper varies from 1.5 to 2.0. In addition, the higher slipper thermal conductivity is useful to improve slipper bearing capability, but the thermal equilibrium clearance is not compromised.     

海水淡化轴向柱塞泵静压支承滑靴副的 流固耦合分析

为了研究滑靴结构体微小变形对静压支承承载能力的影响,通过流固耦合方法对海水淡化轴向柱塞泵滑靴体的结构场及滑靴副流场进行数值计算.为了进行对比,在相同边界条件下,分别以液压油和海水为工作介质,对忽略滑靴体微小变形的滑靴副流场进行数值计算.结果表明：在海水润滑条件下,滑靴副流动区域中的湍流和速度场的变化使得滑靴小孔及流道变化处产生的阻尼作用得到加强;不锈钢-复合高分子材料结构的滑靴体中不锈钢基体承受主要载荷,密封带处产生的微小变形使流动区域的压力场发生变化;这些都使得滑靴副承载能力与设计值相比有所下降,需要通过减少柱塞固定阻尼、优化滑靴小孔出口流道、提高滑靴体刚度等方法进行补偿.     

航空煤油柱塞泵摩擦副涂层材料摩擦性能

利用盘-环试验台,在70℃航空煤油介质中通过改变载荷p和速度刀,研究了两种聚號亚胺(PI)基涂层和聚四氟乙烯(PTFE)基涂层分别与38CrMoAIA滑动摩擦的摩擦学性能.试验讨论了涂层的磨损因子k*、线磨损率W,、极限pv与加载pv之间的关系,并对涂层磨损表面进行了SEM分析,结果表明,磨损因子k*并非恒定值,而是与涂层的磨损机理有着密切关系,PTFE基涂层与38CrMoAlA滑动摩擦磨损性能更加优异,进而更适合充当航空柱塞泵的摩擦副材料.