氣動(dòng)馬達(dá)活塞環(huán)潤滑與密封研究.pdf

1、活塞式氣動(dòng)馬達(dá)將壓縮空氣中的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出，活塞在氣體工質(zhì)的推動(dòng)下帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中活塞環(huán)起到潤滑與密封的雙重作用，它對馬達(dá)能量轉(zhuǎn)換效率影響很大。一直以來，研究人員都把活塞環(huán)與缸套間潤滑與密封的研究放在首要位置。
　　本文對5T氣動(dòng)馬達(dá)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析，建立了活塞運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論，分析活塞環(huán)在特定工況下的工作特性，在此基礎(chǔ)上通過連續(xù)性方程、流體動(dòng)量方程及經(jīng)典 Reynolds方程，為潤滑分析提供載

2、荷條件與邊界條件；然后基于平均雷諾方程，并考慮到粗糙度的影響并引入了剪切流量因子與壓力流量因子，建立了活塞環(huán)－缸套潤滑理論。對潤滑油油膜厚度進(jìn)行分析，建立了氣動(dòng)馬達(dá)活塞環(huán)與環(huán)槽間最小油膜厚度方程，指出微凸體模型、活塞環(huán)自身彈力等因素對活塞環(huán)工作表面摩擦狀態(tài)的影響，在此過程中充分考慮了對氣動(dòng)馬達(dá)活塞環(huán)潤滑性能有影響的各個(gè)因素；通過三維軟件建立氣動(dòng)馬達(dá)活塞組三維模型，應(yīng)用Adams/Engine動(dòng)力學(xué)仿真軟件分析各影響因素對活塞環(huán)潤滑性能的

3、影響，包括在不同表面粗糙度、不同活塞環(huán)桶面高度和不同軸向厚度等因素，找出影響活塞環(huán)潤滑性能的主要因素，以此為依據(jù)將現(xiàn)有氣動(dòng)馬達(dá)活塞環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提出一種上下兩環(huán)配合的新型組合式活塞環(huán)，并將新型活塞環(huán)與傳統(tǒng)型活塞環(huán)進(jìn)行潤滑性能對比分析。
　　活塞環(huán)-氣缸套系統(tǒng)的氣密性能對氣動(dòng)馬達(dá)的整體性也有重大影響，在保證潤滑性能為前提，對氣動(dòng)馬達(dá)活塞環(huán)－缸套間的密封性能做了詳細(xì)的研究。首先建立氣體泄漏理論模型，以Range-Kutta數(shù)值分析的