【摘 要】
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轴向柱塞泵结构紧凑、功率密度大,广泛应用于航空等流体传动领域。柱塞副是柱塞泵的主要摩擦副,由于摩擦副长期处于高速重载的状态,润滑工况比较复杂,摩擦副成为影响柱塞泵的
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轴向柱塞泵结构紧凑、功率密度大,广泛应用于航空等流体传动领域。柱塞副是柱塞泵的主要摩擦副,由于摩擦副长期处于高速重载的状态,润滑工况比较复杂,摩擦副成为影响柱塞泵的性能、可靠性和寿命的重要因素。研究柱塞副油膜特性,有助于摩擦副的设计和优化,从而提高柱塞泵的性能。本文在研究了斜盘式轴向柱塞泵运动和受力的基础上,建立了柱塞副的运动方程,根据柱塞副受到的外力情况,推导了柱塞的具体受力表达式。根据柱塞在缸体孔中的真实倾斜姿态,推导柱塞副偏心柱塞轴微分方程式,并在直角坐标系中用数学公式描述油膜厚度。以A10VSO系列柱塞泵为研究对象,以Pro/E中建立的柱塞泵的几何模型为基础,施加载荷、驱动,添加约束,创建了柱塞泵动力学模型,利用ADAMS描绘柱塞的位移、速度、加速度曲线。利用系统仿真软件AMESim建立柱塞泵的液压系统模型,将液压模型与动力学模型联合仿真,得到柱塞腔压力仿真曲线,完成柱塞泵的虚拟样机的构建。以雷诺方程为基础建立了柱塞副油膜厚度方程,求解了柱塞倾斜状态下的柱塞副油膜厚度场模型。利用MATLAB软件对柱塞副油膜特性进行了仿真,得到了柱塞倾斜状态下的柱塞副油膜厚度分布变化情况。最后设计了柱塞副油膜特性实验模型泵,并搭建了基于模型泵的实验系统,完成了18MPa压力下油膜厚度的测量。通过实验验证了柱塞副油膜厚度的仿真结果的正确性,证明本文建立的柱塞泵仿真模型对轴向柱塞泵设计有很重要的指导意义。
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