曲軸連桿式液壓馬達(dá)關(guān)鍵摩擦副性能分析及優(yōu)化.pdf

1、應(yīng)用流體力學(xué)和摩擦學(xué)相關(guān)理論，借助于有限元分析和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)關(guān)鍵摩擦副進(jìn)行了分析和計(jì)算，定量分析了各關(guān)鍵摩擦副的性能，并進(jìn)行了相關(guān)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。主要研究內(nèi)容和研究成果表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
　　 (1)應(yīng)用流體力學(xué)相關(guān)理論，建立了考慮擠壓效應(yīng)的連桿滑靴靜壓支承系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并基于Matlab/Simulink仿真環(huán)境進(jìn)行了計(jì)算和仿真。建立的模型不僅能夠計(jì)算單個(gè)連桿滑靴靜壓支承油膜的厚度、壓降比以及連

2、桿滑靴受力狀態(tài)等性能參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，而且能夠在五個(gè)連桿滑靴同時(shí)工作的情況下，計(jì)算液壓馬達(dá)扭矩、流量以及泄漏量等總體性能。該模型的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有理論計(jì)算結(jié)果吻合較好，而且由于計(jì)及了連桿滑靴靜壓支承的油膜擠壓效應(yīng)、泄漏流量以及回油背壓等的因素，因此其計(jì)算結(jié)果也較現(xiàn)有的理論計(jì)算結(jié)果更加精確。
　　 (2)應(yīng)用基于ANSYS Workbench的有限元分析技術(shù)，對(duì)馬達(dá)的配流軸和連桿滑靴進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算了配流軸的應(yīng)力和變形情況，并針

3、對(duì)配流軸應(yīng)力和變形過大的現(xiàn)象，提出了一種可行的結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方案。應(yīng)用Ansys Workbench的接觸計(jì)算功能，對(duì)連桿球頭和滑靴分別在非線性情況下計(jì)算了其接觸應(yīng)力和變形。
　　 (3)首先，應(yīng)用擠壓油膜理論對(duì)現(xiàn)有球鉸副進(jìn)行了分析和計(jì)算。根據(jù)計(jì)算得到的擠壓油膜存在時(shí)間與初始偏心率和終止偏心率之間的關(guān)系曲面圖以及擠壓油膜存在時(shí)間隨球窩、球頭半徑差的關(guān)系曲線圖，找出了在擠壓過程中能夠保證擠壓油膜始終存在的結(jié)構(gòu)尺寸條件。結(jié)果表明，現(xiàn)有