采用整体式结构可以减小自动变速器电液模块的体积和重量,同时节约了成本。然而由于其阀体和阀芯的材料分别为铝合金和合金钢,在油液污染的条件下,壁面易发生严重磨损现象,会导致控制品质下降甚至影响可靠性。本文以整体式电液模块中起换挡作用的滑阀为研究对象,建立壁面磨损的预测模型,预测其在污染条件下的磨损情况。并探明不同污染条件参数对其壁面磨损的影响,获得其壁面的磨损规律。研究结果有望预估电液模块的磨损状态,为其维护和保养提供有效信息;同时对改进电液模块设计和寿命预测具有一定的意义。主要研究工作如下:(1)以起换挡作用的铝合金滑阀为研究对象,结合液固两相流理论和冲蚀磨损理论,充分考虑湍流和壁面边界层对油液和颗粒运动的影响,以及颗粒粒径分布和颗粒形状,基于计算流体力学(CFD)建立铝合金滑阀壁面的磨损预测模型。然后,将其磨损预测模型的计算任务交由CFD商用软件Fluent完成。预测结果表明:流场特性在阀口处变化最大,近壁面的油液流动会阻碍颗粒撞击壁面;颗粒的运动轨迹与进入滑阀的位置相关;磨损严重的部位随着阀口开度的增大,距离阀口越远;阀芯圆柱壁面在不同圆周方向上磨损率呈现逐渐递增的趋势,最大磨损率产生在阀口端;阀套圆柱壁面在不同圆周方向上的磨损率呈上下波动,在前半段波动较大,在后半段波动较小。(2)对铝合金滑阀内部流场三维计算模型进行了简化,建立了二维间隙流场几何模型,并划分出间隙计算网格。对其间隙内流动特性和颗粒运动轨迹进行了分析,预测了完全配合区域表面的磨损情况。对比完全配合区域表面与配合过渡区域表面的磨损情况,发现两者相差巨大。完全配合区域表面的磨损值可以忽略不计,且磨损区域非常小。因此,在对铝合金滑阀的阀腔壁面进行冲蚀磨损分析时,可以忽略完全配合区域表面的磨损。(3)基于铝合金滑阀壁面的磨损预测模型,计算获得颗粒粒径、颗粒形状和压差对铝合金滑阀壁面磨损的影响规律。结果表明,污染条件参数影响壁面磨损区域、不同圆周方向上的磨损率分布规律和大小。(4)在搭建的试验台架上,开展铝合金滑阀污染磨损试验。在油液中加入标准污染物粉尘,试验模拟车辆行驶足够里程数后铝合金滑阀的污染磨损情况。最后,进行阀孔直径和圆度检测。检测结果与铝合金滑阀壁面在不同圆周方向上预测结果一致性较好,证明铝合金滑阀壁面的磨损预测方法具有可行性和准确性。