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水压元件柱塞摩擦副的抗卡紧研究

润滑与密封 2006年第9期31卷 58-61页

作者：刘桓龙王国志徐华柯坚西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川海洋特种技术研究所四川成都600000

针对水润滑普通间隙密封柱塞副在工作过程中出现的卡紧现象,提出了基于静压支撑的双阻尼效应柱塞副,并对其抗卡紧特性和流量特性进行了分析。结果表明:水的流动惯性和表面粗糙度的共同作用使得间隙摩擦副流场内可能产生局部紊流或整体紊... 详细信息

针对水润滑普通间隙密封柱塞副在工作过程中出现的卡紧现象,提出了基于静压支撑的双阻尼效应柱塞副,并对其抗卡紧特性和流量特性进行了分析。结果表明:水的流动惯性和表面粗糙度的共同作用使得间隙摩擦副流场内可能产生局部紊流或整体紊流,计算时不能采用层流模型,需考虑惯性和表面粗糙度效应;提出的双阻尼效应柱塞副具有一定的抗卡紧能力,能实现柱塞的自动对中和平衡,防止卡紧,减小启动摩擦力;双阻尼效应柱塞副比同等密封长度的普通柱塞副的泄漏流量更小。

关键词：水压元件柱塞摩擦副双阻尼效应卡紧泄漏

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回转马达的设计与柱塞摩擦副的研究

回转马达的设计与柱塞摩擦副的研究

作者：王海英西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,小型挖掘机市场增长迅速,方兴未艾,随着科学技术的不断发展,对其性能的要求也越来越高。挖掘机工作中要完成行走、回转等动作,工况环境恶劣。回转马达作为挖掘机液压系统的执行元件,其技术水平的高低,很大程度上决定了挖掘机回... 详细信息

近年来,小型挖掘机市场增长迅速,方兴未艾,随着科学技术的不断发展,对其性能的要求也越来越高。挖掘机工作中要完成行走、回转等动作,工况环境恶劣。回转马达作为挖掘机液压系统的执行元件,其技术水平的高低,很大程度上决定了挖掘机回转系统的性能。目前,挖掘机用回转马达在国外发展比较成熟,而国内还处于发展阶段,很大程度上依赖进口,所以对其进行研究显得尤为重要。本文以6T挖掘机使用的回转马达为对象,进行了相关研究。第一部分,对斜盘式轴向柱塞马达进行运动学和动力学分析,建立相应的数学模型。第二部分,按照相关设计手册计算柱塞、传动轴的参数,进行初步设计,然后在缸体结构合理简化的基础上,建立数学模型,利用MATLAB优化工具箱,运用数学及液压相关理论,完成缸体尺寸的优化。参照制动器的设计准则,确定摩擦片的相关尺寸,并在此基础上,运用MATLAB优化工具箱函数选取合适的弹簧参数,进行制动器开启过程仿真。第三部分,分析柱塞摩擦副的受力情况,建立新的运算模型,将分析结果与传统计算方法所得结果进行比较,分析其异同和造成原因,并探讨主要机构参数对柱塞摩擦副应力的影响规律。最后,分析了柱塞摩擦副的泄漏和温升情况。通过本文的设计与分析,探讨了回转马达设计的依据,希望对回转马达的研发起到一定的参考作用。

关键词：回转马达柱塞摩擦副优化温升

矿用高水基轴向柱塞泵摩擦副陶瓷材料摩擦性能研究

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矿用高水基轴向柱塞泵摩擦副陶瓷材料摩擦性能研究

作者：李瑞清太原科技大学

学位级别：硕士

矿用轴向柱塞泵是采区高水基液压系统的核心动力源,对于采区工作面的高效开采及安全支护至关重要。随着井下采区工作面液压支架对高强度、大工作阻力、大采高的额定工作特性的日益需求,对矿用高水基轴向柱塞泵耐磨性能提出更高的要求。... 详细信息

矿用轴向柱塞泵是采区高水基液压系统的核心动力源,对于采区工作面的高效开采及安全支护至关重要。随着井下采区工作面液压支架对高强度、大工作阻力、大采高的额定工作特性的日益需求,对矿用高水基轴向柱塞泵耐磨性能提出更高的要求。泵内部关键摩擦副的润滑、耐磨性能的优劣直接影响着整个柱塞泵运行性能的好坏及其使用寿命。为此,本文从矿用高水基乳化液泵内关键摩擦副材料的选择入手,重新设计摩擦副配对材料,探索不同工程陶瓷材料以及其不同材料组合的摩擦磨损特性和磨损机理,据此筛选出最佳摩擦副材料以期能改善矿用轴向柱塞泵的润滑性能,从而为矿用高水基介质液压原件的设计提供指导。具体的研究工作如下:首先,以矿用高水基轴向柱塞泵柱塞副为研究对象,分析其运动、受力及应用工况,据此总结影响柱塞泵润滑性能的各种因素以及各因素之间的关联性。在此基础上,给出具体的改善柱塞副润滑性能的技术方案,进而提出通过改善柱塞泵柱塞摩擦副材料的方式作为本文的研究重心。其次,通过MFT-5000型摩擦磨损试验机研究在高水基乳化液中几种工程陶瓷材料的摩擦磨损性能,探究了在法向载荷和滑动速度影响下各材料组合摩擦系数、磨损率、磨损形貌和磨损机理之间的变化规律。研究的材料组合为氧化锆(Zr O)、氧化铝(AlO)、氮化硅(SiN)、碳化硅(Si C)分别与304钢配对。结果表明:相同工况条件下,Zr O/钢配对时摩擦副的摩擦系数和磨损率最低,其主要磨损机理在低速轻载条件下为微犁削,而随着载荷和速度的增大逐渐转为氧化磨损和塑性变形。随后在上述试验研究的基础上,进一步研究四种工程陶瓷与Zr O配对时的摩擦磨损特性。结果表明,AlO/Zr O配副时的摩擦系数和磨损率最低,其磨损机理以疲劳磨损和磨粒磨损为主。因此,若考虑在高水基液压元件摩擦副中引入单陶瓷材料,Zr O能表现出最佳的摩擦学性能;而若考虑全陶瓷摩擦副材料组合,Al2O/Zr O配副时能表现出最优异的摩擦学性能。再次,选取Zr O/钢、钢/钢作为摩擦副材料,通过实验探究了环境温度变化对高水基乳化液润滑下两摩擦副摩擦磨损特性的影响。结果表明,钢/钢的摩擦副摩擦系数和磨损率随着温度的递增而大幅度增长,主要磨损机理为三体磨粒磨损;Zr O/钢摩擦副的摩擦系数随着温度的递增而降低,而其磨损率增长缓慢,其磨损机理以磨粒磨损和塑性变形为主。因此,陶瓷材料能在一定程度上改善温升工况下高水基液压元件的润滑性能。最后,通过有限元分析四种工程陶瓷与304钢材料组合的柱塞副的应力、应变。研究结果表明,Zr O/钢的材料组合的摩擦副在等效接触应力和主应力方向上变形量均小于其他三种陶瓷材料组合;对比四种陶瓷与Zr O的材料组合摩擦副时,发现模型的等效接触应力值和主应力方向上变形量与陶瓷的弹性模量相关联;在摩擦副表面增设不同厚度陶瓷涂层时,涂层厚度的变化影响着摩擦副主应力方向上的变形量和应力大小,涂层厚度为0.5mm时接触应力和应变最小,故而存在涂层厚度的最优值。

关键词：矿用高水基轴向柱塞泵摩擦磨损特性工程陶瓷柱塞摩擦副温度有限元分析

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柱塞泵中柱塞摩擦副泄漏流量的分析

武汉科技学院学报 2002年第1期15卷 80-81页

作者：王东李壮云朱玉泉武汉科技学院电子信息系湖北武汉430073 华中科技大学湖北武汉430074

考虑到柱塞密封长度的变化,对柱塞与缸孔间环形间隙流动流量公式进行修正,得出修正系数的计算公式,为柱塞泵(马达)容积效率的分析和计算提供了方便。

关键词：柱塞泵柱塞摩擦副泄漏流量密封长度环形间隙修正系数

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柱塞泵中柱塞摩擦副泄漏流量的分析

液压气动与密封 2002年第2期22卷 22-23页

作者：王东李壮云朱玉泉华中科技大学 430081

考虑到柱塞密封长度的变化 ,对柱塞与缸孔间环形间隙流动流量公式进行了修正 ,得出了修正系数的计算公式 ,为柱塞泵 (马达 )

关键词：柱塞泵柱塞摩擦副泄漏流量密封长度环形间隙修正系数

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穿山甲鳞片型织构柱塞副减摩和泄漏特性分析

润滑与密封 2024年第7期49卷 74-81页

作者：郭蒙宪郭勇陈嘉鑫湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411100 湖南科技大学教育部先进矿山装备工程研究中心湖南湘潭411100

针对内曲线径向马达柱塞副的磨损和泄漏制约液电能量回收系统效率的问题,提出在柱塞结构表面仿穿山甲鳞片型织构以减小摩擦和泄漏的方法。采用双抛物线平移的方法表征出穿山甲鳞片型织构的数学模型,结合雷诺方程建立油膜承载力和摩擦因... 详细信息

针对内曲线径向马达柱塞副的磨损和泄漏制约液电能量回收系统效率的问题,提出在柱塞结构表面仿穿山甲鳞片型织构以减小摩擦和泄漏的方法。采用双抛物线平移的方法表征出穿山甲鳞片型织构的数学模型,结合雷诺方程建立油膜承载力和摩擦因数仿真模型,对比分析无织构柱塞和织构柱塞的油膜压力、摩擦因数和柱塞副间隙泄漏随织构面积率的变化关系。结果表明:织构柱塞比无织构柱塞的油膜压力高出10%~35%,且具有更高的承载力和更低的摩擦因数;织构柱塞副比无织构柱塞副间隙的泄漏量减少了13.8%~27.8%,表明织构对柱塞副的密封性能有一定的提升作用。仿穿山甲鳞片型柱塞织构结构对提升液压马达液电能量回收系统的效率有显著效果。

关键词：内曲线径向柱塞马达织构柱塞摩擦副减摩特性