高速高壓軸向柱塞泵滑靴副油膜特性參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)研究.pdf

1、由于具備功率密度大、傳輸功率大等優(yōu)點(diǎn)，軸向柱塞泵廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和工業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域。隨著液壓系統(tǒng)中容積式動(dòng)力源朝著高速和高壓化的不斷發(fā)展，對(duì)柱塞泵的性能也提出了更高的要求。軸向柱塞泵的滑靴副一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，作為軸向柱塞泵三大摩擦副之一，其工作特性是決定著整泵的壽命、效率和可靠性的主要因素之一。
　　滑靴除了緊貼在斜盤工作平面作軌跡為橢圓的運(yùn)動(dòng)，還隨柱塞一起作相對(duì)于缸體軸向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另外滑靴還繞自身軸心作自轉(zhuǎn)運(yùn)

2、動(dòng)，相比于軸向柱塞泵的其他摩擦副滑靴副的狀態(tài)最為復(fù)雜。泵體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少自身重量以便增加功重比，因此一般泵體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都會(huì)很緊湊，這就使得泵體內(nèi)部空間狹小增加安裝測(cè)試設(shè)備的難度。由于存在以上兩個(gè)難點(diǎn)，在滑靴副的相關(guān)參數(shù)測(cè)試過程中，存在著傳感器的安裝位置狹小和數(shù)據(jù)線纏繞兩個(gè)難題。為方便得到測(cè)試參數(shù)，目前國內(nèi)外針對(duì)滑靴副油膜場(chǎng)參數(shù)測(cè)試的相關(guān)試驗(yàn)臺(tái)都具有較大的局限性:首先，一部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備只能針對(duì)滑靴副油膜某一特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，不能全面的

3、探究滑靴副的油膜狀態(tài)。其次，一部分試驗(yàn)臺(tái)采用斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)、缸體固定的結(jié)構(gòu)，與軸向柱塞泵實(shí)際運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全相反;另一部分試驗(yàn)臺(tái)則是通過機(jī)械限位的方式限制了滑靴的自旋運(yùn)動(dòng)。所以這些試驗(yàn)臺(tái)并不能真實(shí)地和全面地反映出斜盤式軸向柱塞泵的滑靴副的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，因此油膜分布特性測(cè)試結(jié)果存在較大誤差。鑒于此，本論文在克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺點(diǎn)下提出了測(cè)試滑靴副油膜厚度、油膜壓力和滑靴自旋轉(zhuǎn)速的測(cè)試方法，并設(shè)計(jì)了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。為設(shè)計(jì)和優(yōu)化滑靴結(jié)構(gòu)即提高軸向柱塞泵可靠性

4、和壽命提供試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本論文的主要內(nèi)容可分為六章，現(xiàn)分述如下：
　　第一章，概述了軸向柱塞泵及其關(guān)鍵摩擦副，并分析了滑靴副及其油膜特性對(duì)于柱塞泵的重要作用。介紹了目前國內(nèi)外在軸向柱塞泵滑靴副油膜特性參數(shù)測(cè)試方面的研究現(xiàn)狀，提出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容及研究意義。
　　第二章，深入分析滑靴副油膜壓力場(chǎng)與厚度場(chǎng)特性，并分析了滑靴自旋產(chǎn)生的原因及其對(duì)柱塞泵性能的影響。針對(duì)滑靴的自旋轉(zhuǎn)速、滑靴副的油膜壓力場(chǎng)和油膜厚度場(chǎng)，提出

5、了可行的測(cè)試方案，并對(duì)測(cè)試方案中應(yīng)用的傳感器選型和安裝進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析。
　　第三章，針對(duì)滑靴副油膜的厚度場(chǎng)、壓力場(chǎng)與滑靴自旋轉(zhuǎn)速的測(cè)試方案，設(shè)計(jì)了滑靴特性參數(shù)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)。提出一種變夾角軸系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了厚度場(chǎng)與壓力場(chǎng)的多點(diǎn)測(cè)量。
　　第四章，針對(duì)滑靴副特性參數(shù)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，給出了其液壓系統(tǒng)的工作原理，并利用AMESim軟件仿真分析液壓系統(tǒng)的可行性。根據(jù)測(cè)試要求對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)控系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型，并利用L