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航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
軸向ATOS柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度大,廣泛應(yīng)用于航空等流體傳動(dòng)領(lǐng)域?；ジ焙椭笔茿TOS柱塞泵兩個(gè)主要的摩擦副。由于摩擦副長(zhǎng)期處于高速重載的狀態(tài),潤(rùn)滑工況比較復(fù)雜,摩擦副成為影響ATOS柱塞泵的性能、可靠性和壽命的重要因素。

航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
研究滑靴副和柱塞副油膜特性,有助于摩擦副的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,從而提高ATOS柱塞泵的性能。以某型高速航空ATOS柱塞泵為研究對(duì)象,對(duì)其滑靴副和柱塞副油膜特性進(jìn)行了仿真研究和試驗(yàn)研究。在對(duì)ATOS柱塞泵的運(yùn)動(dòng)和受力分析基礎(chǔ)上,建立了基于滑靴副楔形油膜油室壓力阻尼特性的滑靴副油膜厚度場(chǎng)和壓力場(chǎng)模型,建立了柱塞傾斜狀態(tài)下的柱塞副油膜厚度場(chǎng)和壓力場(chǎng)模型。通過(guò)MATLAB軟件編程對(duì)不同轉(zhuǎn)速、不同壓力下的滑靴副和柱塞副油膜特性進(jìn)行了仿真,得到了滑靴副油膜在不同轉(zhuǎn)速、不同壓力下受到靜壓支承、擠壓效應(yīng)和動(dòng)壓效應(yīng)影響的油膜厚度和壓力分布的周期性變化規(guī)律,得到了柱塞傾斜狀態(tài)下的柱塞副油膜厚度和壓力分布變化情況。設(shè)計(jì)了滑靴副和柱塞副油膜特性試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅?并搭建了基于模型泵的試驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)試驗(yàn)研究驗(yàn)證了滑靴副油膜厚度和柱塞副油膜壓力的部分仿真結(jié)果,并針對(duì)試驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題提出了試驗(yàn)改進(jìn)的建議。主要內(nèi)容如下：闡述了ATOS柱塞泵摩擦副的研究背景及意義,綜述了滑靴副和柱塞副油膜特性研究的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。分析了ATOS柱塞泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況,建立了ATOS柱塞泵的運(yùn)動(dòng)模型和滑靴副、柱塞副的受力模型。在分析滑靴副楔形油膜狀態(tài)下的油室阻尼特性基礎(chǔ)上,建立了滑靴副楔形油膜厚度場(chǎng)和壓力場(chǎng)模型,采用有限體積法對(duì)油膜的壓力場(chǎng)控制方程進(jìn)行了離散化求解,采用牛頓迭代法對(duì)滑靴外力/力矩與滑靴副油膜支承反力的耦合關(guān)系進(jìn)行了求解。使用MATLAB編程求解了不同壓力、不同轉(zhuǎn)速下滑靴副楔形油膜的壓力場(chǎng)和厚度場(chǎng)模型。在分析柱塞在缸孔中傾斜狀態(tài)基礎(chǔ)上,建立了柱塞副油膜的厚度場(chǎng)和壓力場(chǎng)模型,采用有限體積法對(duì)油膜的壓力場(chǎng)控制方程進(jìn)行了離散化求解,采用牛頓迭代法對(duì)柱塞外力/力矩與柱塞副油膜支承反力的耦合關(guān)系進(jìn)行了求解。

航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
使用MATLAB編程求解了柱塞副油膜的壓力場(chǎng)和厚度場(chǎng)模型。設(shè)計(jì)了滑靴副和柱塞副油膜特性試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅?設(shè)計(jì)和搭建了基于模型泵的油膜特性試驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn),分析了試驗(yàn)結(jié)果,并提出了試驗(yàn)改進(jìn)的建議。