高压轴向柱塞泵滑靴组件的结构优化与润滑特性研究

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在现代的液压传动技术中,轴向柱塞泵是其中至关重要的动力元件,目前它的发展趋势是能承载的压力高、输出的流量大、所产生的噪声低、使用寿命长等方面;轴向柱塞泵主要包含三大重要摩擦组件——滑靴和斜盘组成的组件、柱塞和缸体孔组成的组件、配流盘与缸体组成的组件,这三大关键摩擦组件的摩擦润滑特性好坏是形成轴向柱塞泵性能好坏的主要因素,在泵运转时,滑靴可以使主轴的回转运动转化为柱塞的直线运动,柱塞在缸体孔中做直线运动,实现轴向柱塞泵的吸油与压油,配流盘周期性地完成吸油与排油的配流。如果想要使轴向柱塞泵的性能得以提高,那么就要保证这三大摩擦组件具有良好的摩擦润滑性能,而想要实现这些,便要对这三大摩擦组件的结构以及影响因素展开研究。本学位论文针对高压式轴向柱塞泵,对其中的一种摩擦组件——滑靴组件展开研究。本文针对高压式轴向柱塞泵滑靴组件的结构特点,分析它的运动规律与受力情况,分别建立数学模型;分析滑靴组件内部流体的阻尼特性,基于流体力学原理,推导了滑靴组件的阻尼特性方程;结合滑靴组件的受力情况,推导出滑靴组件的压紧系数与平衡系数的数学模型方程,建立它的压紧系数与平衡系数的关系式,分析其与滑靴结构参数的联系,并且仿真分析在高压区与低压区的流体分布情况与规律。基于以上分析,首先对滑靴组件的阻尼孔结构展开研究,通过改变阻尼孔的结构来研究它们对滑靴组件的性能的影响,提出了滑靴阻尼孔的直径与长度的比值关系,给出范围,并且用数学方程式来描述;其次对滑靴的底面结构展开研究,主要分两种方式:一是对滑靴底面的内外半径尺寸进行研究,二是在滑靴底面油腔中心设置内辅助支承,并且推导了具有内辅助支承的液压反推力公式与油液泄漏流量公式;研究这两种形式的滑靴底面结构分别对其性能的影响。
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