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水压轴向柱塞泵配流副润滑特性研究

作　者: 王有荣
导　师: 王国志
学　校: 西南交通大学
专　业: 驱动技术与智能系统
关键词: 水压轴向柱塞泵 配流副 水膜 泄漏流量 润滑特性 CFD解析
分类号: TH322
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 196次
引　用: 3次
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内容摘要


配流副是轴向柱塞泵系统中最为关键的摩擦副之一，也是容易失效的一类主要元件，因此配流副系统的润滑性能对整个柱塞泵系统的性能起着至关重要的作用。在油压柱塞泵系统中，研究人员通过改进配流盘结构大大改善了配流副系统的润滑特性。但是，对于运动粘度比油液小得多的纯水来说，对配流盘结构作类似改进对配流副流场润滑特性的改善有无帮助还有待研究，因此，在水压技术日显重要的背景下，对水压轴向柱塞泵中的配流副润滑特性的研究是具有重要的实际意义的。本文运用流体解析技术对配流副多种结构的流场进行了数值模拟，并在此基础上分析了配流副结构对配流副润滑特性的影响。通过三维流体分析软件STAR-CD建立了配流副的多种结构的解析模型。首先分析了普通配流副的流场特性、泄漏流量及其受力情况，明确泄漏流量与粗糙度、水膜间隙的关系。其次，比较了加设减振槽的配流盘和普通配流盘的流场特性，结果表明，结构改进后的配流副流场的润滑特性要明显优于普通配流副。再次，对连续供水静压支承结构的配流副作了数值解析并建立相应的数学计算模型，得出更符合实际应用的连续供水型配流盘结构。最后，基于上述分析，本文提出了合理改进配流盘结构，消除压力分布不均匀性，有效减小振动的方案，为水压轴向柱塞泵系统中的配流副的优化设计提供了具有实用价值的参考依据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 本课题的研究背景及意义  9-11
  1.2 液压柱塞泵配流副的研究现状  11-16
  1.3 本课题的研究内容及方法  16-18
第2章 CFD方法在液压技术中的应用  18-22
  2.1 计算流体动力学简介  18-19
  2.2 流体流动特性  19-20
  2.3 流场可视化技术  20-22
第3章 水压柱塞泵配流副结构及工作原理  22-33
  3.1 水压轴向柱塞泵的结构及工作原理  22-25
  3.2 配流盘静压支承技术  25-30
    3.2.1 静压支承的工作原理  25-27
    3.2.2 静压支承的工作特性及特性方程  27-28
    3.2.3 环形面静压支承  28-30
  3.3 最佳液膜厚度  30-32
  3.4 最小液膜厚度  32-33
第4章 普通水压配流副的 CFD解析  33-49
  4.1 物理参数  33
  4.2 解析假定  33-34
  4.3 稳态建模  34-36
    4.3.1 配流副模型的选取  34-35
    4.3.2 模型网格划分  35-36
    4.3.3 边界条件  36
  4.4 解析结果  36-49
    4.4.1 流场流速、压力分布  36-40
    4.4.2 泄漏流量分析  40-41
    4.4.3 泄漏流量与粗糙度的关系  41-43
    4.4.4 泄漏流量与间隙水膜厚度的关系  43-44
    4.4.5 配流副受力分析  44-49
第5章 水压配流副结构的改进研究  49-74
  5.1 配流槽结构的改进  49-56
    5.1.1 流场速度与压力特性分析  50-55
    5.1.2 流量分析  55-56
  5.2 阻尼管型连续供水配流副  56-61
    5.2.1 静压支承部分的压力反馈作用  57-58
    5.2.2 缸体的受力分析  58-59
    5.2.3 配流副间的最佳水膜厚度  59-60
    5.2.4 模型的 CFD解析  60-61
  5.3 阻尼槽型连续供水配流副  61-67
    5.3.1 阻尼槽的压力-流量特性  62-64
    5.3.2 压力平衡槽内水的连续性方程  64-66
    5.3.3 模型的 CFD解析  66-67
  5.4 压力特性分析  67-69
  5.5 阻尼孔对配流副流场的影响  69-70
    5.5.1 配流副的压力特性分析  69-70
    5.5.2 配流副的泄漏流量分析  70
  5.6 阻尼槽和压力平衡槽对配流副流场的影响  70-74
    5.6.1 配流副建模  70-72
    5.6.2 配流副的压力特性分析  72-73
    5.6.3 配流副的泄漏流量分析  73-74
结论  74-76
致谢  76-77
参考文献  77-80
攻读硕士学位期间发表的论文  80

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 泵 > 容积泵 > 柱塞泵
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