曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化研究.pdf

1、曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)是一種應(yīng)用最為廣泛的液壓執(zhí)行元件。目前，由于各類(lèi)主機(jī)的需要，液壓馬達(dá)的高壓化業(yè)已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。因?yàn)榘磦鹘y(tǒng)方法設(shè)計(jì)的滑靴副不能承受高壓力，所以現(xiàn)有的額定壓力為25MPa的產(chǎn)品都未采用靜壓支承結(jié)構(gòu)，而多采用的是滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)許多額定壓力為20MPa的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)產(chǎn)品都是采用靜壓支承的滑靴副結(jié)構(gòu)。在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在節(jié)約成本、簡(jiǎn)化工藝的前提下將額定壓力升級(jí)到25MPa或更高，實(shí)

2、現(xiàn)產(chǎn)品壓力等級(jí)的多樣化和高壓化，是企業(yè)的迫切需求。 本論文通過(guò)對(duì)CLJM-E3.15型液壓馬達(dá)進(jìn)行調(diào)研剖析，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化的理論與方法研究：定量分析了擠壓作用對(duì)滑靴副靜壓支承潤(rùn)滑油膜形成過(guò)程的影響：基于多軟件平臺(tái)對(duì)曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進(jìn)行三維動(dòng)力學(xué)仿真；研發(fā)了一種新型高壓化的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)，給出了采用靜壓支承滑靴副的新型高壓化液壓馬達(dá)各個(gè)摩擦副的具體應(yīng)對(duì)措施；試驗(yàn)結(jié)果表

3、明高壓化成功地得到了實(shí)現(xiàn)。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容： 1、建立了滑靴副油膜擠壓形成過(guò)程的數(shù)學(xué)模型和進(jìn)行了定量分析 在數(shù)值求解雷諾方程分析矩形平板底面穩(wěn)態(tài)壓力場(chǎng)分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了考慮壓差效應(yīng)和擠壓效應(yīng)的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)滑靴副矩形投影底面的壓力流量關(guān)系，計(jì)算機(jī)模擬仿真了潤(rùn)滑油膜的擠壓形成過(guò)程。論證了連桿滑靴副的大油室結(jié)構(gòu)能夠保證油膜形成的有效性，為新型的采用大油室結(jié)構(gòu)的靜壓支承滑靴副提供了理論依據(jù)。

4、定量分析了多種物理參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)油膜形成的影響。 2、基于多軟件平臺(tái)對(duì)曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進(jìn)行了三維動(dòng)力學(xué)仿真 借助一種“基于多軟件平臺(tái)虛擬仿真方法”，對(duì)曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)進(jìn)行三維實(shí)體建模與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真，在液壓馬達(dá)工作過(guò)程中捕捉柱塞、連桿、偏心軸等核心部件的位移、速度等宏觀運(yùn)動(dòng)特性，討論了工況變化對(duì)核心部件運(yùn)動(dòng)特性的影響。以連桿為例，對(duì)其進(jìn)行接近真實(shí)條件下的ANSYS有限元分析。通過(guò)虛擬樣機(jī)仿真

5、看到液壓馬達(dá)內(nèi)部的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因而可以直觀地對(duì)各種工況下液壓馬達(dá)的工作過(guò)程進(jìn)行研究，這為實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的高壓化優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑。 3、研發(fā)了一種新型高壓化的曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá) 針對(duì)曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化，提出了整體的研究方法和各個(gè)摩擦副具體措施，具體包括整體研究應(yīng)采取的步驟，滑靴副設(shè)計(jì)公式的合理選擇，阻尼器的溫度補(bǔ)償，以及采用軸配流時(shí)如何保證密封環(huán)的工作性能等。并用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所研究的