考虑柱塞倾斜的航空柱塞泵柱塞副润滑特性研究

作     者：杜媛英 曹沁鑫 王文山 浦海燕 陈伯简 DU Yuanying;CAO Qinxin;WANG Wenshan;PU Haiyan;CHEN Bojian

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 庆安集团有限公司陕西西安710077 江苏双达泵业股份有限公司江苏靖江214537 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2024年第49卷第10期

页      面：9-15页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51905243) 甘肃省青年科技基金项目(23JRRA748) 兰州理工大学红柳优秀青年基金支持计划项目(062213) 

主　　题：柱塞副 偏斜 油膜压力 润滑 泄漏 

摘      要：柱塞泵在高速高压下运行时,柱塞和缸体之间常常存在一定倾角,使得柱塞副出现摩擦磨损或柱塞卡滞现象,严重影响其服役寿命。为研究柱塞倾斜对柱塞副润滑及泄漏特性的影响,引入压力流和剪切流影响因子修正间隙流动的雷诺控制方程,建立考虑柱塞偏斜下的油膜厚度方程,采用有限元方法分析柱塞副的润滑及泄漏特性,得到以下结论:柱塞倾角对柱塞副的润滑特性影响极大,柱塞倾斜时的最大油膜压力明显增大,最小油膜厚度明显减小;倾角为0.00015°时,柱塞副内的润滑状态由弹流润滑向混合润滑转变,倾角为0.00025°时最大油膜压力约为无倾斜时的14倍;柱塞倾角对柱塞副的泄漏特性影响不大,随柱塞副的两端压力差增大,单个柱塞副的泄漏比大部分呈近似线性增大的趋势,当接触长度较小时,泄漏量大且变化曲线的斜率较陡;当单边间隙增加到一定值时,泄漏比显著增大。研究结果为航空柱塞泵柱塞副的精确理论设计及核心旋转组件的失稳问题研究提供参考。