摆盘压缩机气缸分布圆半径优化设计

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作者 王强 李鹏飞 +3 位作者 杜鑫 王素金 高秀峰 李云 《流体机械》 北大核心 2025年第1期33-40,共8页

为了改善无油润滑摆盘压缩机的活塞环偏磨现象,针对两类典型防自转结构下的摆盘压缩机,构建摆盘处球铰及连杆的运动模型,并以周期运动内连杆平均倾角最小为优化目标,提出基于遗传算法的气缸分布圆半径优化设计方法。研究表明,在锥齿轮... 为了改善无油润滑摆盘压缩机的活塞环偏磨现象,针对两类典型防自转结构下的摆盘压缩机,构建摆盘处球铰及连杆的运动模型,并以周期运动内连杆平均倾角最小为优化目标,提出基于遗传算法的气缸分布圆半径优化设计方法。研究表明,在锥齿轮防自转结构下,各相位气缸对应的最优分布圆半径相同;在滚子直导槽防自转结构下,各相位气缸对应的最优分布圆半径不同,但可采用均值作为统一的分布圆半径,对各相位连杆平均倾角的影响很小,低于5‰;当摆盘倾角在25°以内时,在两类防自转结构下摆盘压缩机的最优气缸分布圆半径设计值几乎相同。将本优化设计方法应用于多种现有摆盘机构,连杆平均倾角降低约为21.4%~28.6%,活塞侧向力峰值降低约为19.5%~49.6%。本优化设计方法可有效改善活塞环偏磨现象。 展开更多

关键词 摆盘压缩机 无油润滑 活塞环偏磨 气缸分布圆 运动学分析 优化设计

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微型无油滚动转子压缩机的动力特性与摩擦损失分析

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作者 孙效航 杨启超 +1 位作者 史本林 陈沐清 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1447-1454,共8页

微型滚动转子压缩机的无油化带来的摩擦损耗问题不容忽视,研究其摩擦损耗分布规律及其改进措施对提高压缩机效率至关重要,为此,对微型无油滚动转子压缩机主要摩擦副进行了变工况、变结构的摩擦功耗研究。首先,建立了微型无油滚动转子压... 微型滚动转子压缩机的无油化带来的摩擦损耗问题不容忽视,研究其摩擦损耗分布规律及其改进措施对提高压缩机效率至关重要,为此,对微型无油滚动转子压缩机主要摩擦副进行了变工况、变结构的摩擦功耗研究。首先,建立了微型无油滚动转子压缩机动力学分析的数学模型;然后,对微型无油滚动转子压缩机主要部件的受力进行了特性分析,并计算获得了主要摩擦副摩擦功耗随主轴转角的变化规律;最后,分析了排气压力、滑片厚度、偏心率和相对气缸长度对微型无油滚动转子压缩机主要摩擦副摩擦功耗及其占比的影响规律。研究结果表明:排气压力从1100 kPa提高至1800 kPa,压缩机总摩擦功耗升高了67.7%;滑片厚度从1 mm提高至3 mm,总摩擦功耗仅升高了32.8%;偏心率从0.06提高至0.2,总摩擦功耗升高了121.5%;相对气缸长度从0.25提高至0.6,总摩擦功耗升高了31.9%。根据分析结果可得出结论:微型无油滚动转子压缩机的偏心率的取值在0.14左右最为合适,优化偏心率对改善微型无油滚动转子压缩机的摩擦损失效果最明显,其次是改变滑片厚度,最后是改变相对气缸长度。 展开更多

关键词 微型无油滚动转子压缩机 摩擦损耗分布规律 数学模型 偏心率 滑片厚度 相对气缸长度 受力分析

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新型线香机设计及间隙密封流场仿真分析 被引量：9

3

作者 李伟 何毅斌 +4 位作者 王彦伟 宋龙 冯晓良 曾亚君 何德 《机电工程》 CAS 2016年第6期713-717,共5页

针对新型线香机在制香过程中缸筒活塞的间隙密封问题,在研究新型线香机制香的基础上,对新型线香机的密封性能进行了归纳,提出了该缸筒活塞装置泄流量的仿真研究,通过采用GAMBIT软件建立缸筒活塞的数学结构模型,利用Fluent模拟缸筒活塞... 针对新型线香机在制香过程中缸筒活塞的间隙密封问题,在研究新型线香机制香的基础上,对新型线香机的密封性能进行了归纳,提出了该缸筒活塞装置泄流量的仿真研究,通过采用GAMBIT软件建立缸筒活塞的数学结构模型,利用Fluent模拟缸筒活塞的内部流动,对不同结构的间隙内部流场进行了仿真分析,得出了缸筒活塞间隙密封内压力场的流场分布图。研究结果表明,该缸筒活塞装置的内部流场的间隙密封的密封性能主要受间隙宽度的控制影响,随着压力、密封间隙的增大,泄漏量也随之增加,而缸筒与活塞之间的密封间隙最优化的宽度应控制在0.3 mm以下,可以通过减小密封间隙来减少泄漏量,该结果可对新型线香机的改进优化提供了方向。 展开更多

关键词 缸筒活塞 间隙密封 优化分析 泄漏量

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柱塞副温度场数学建模与性能分析 被引量：9

4

作者 马俊 李毅波 潘阳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期330-338,共9页

为完善轴向柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,针对温度分布影响柱塞副性能问题进行研究,建立瞬时油膜厚度场、压力场和温度场模型以及柱塞副摩擦与泄漏模型,采用交错网格技术划分油膜网格,采用有限体积法求解能量方程和雷诺方程,以MATLAB... 为完善轴向柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,针对温度分布影响柱塞副性能问题进行研究,建立瞬时油膜厚度场、压力场和温度场模型以及柱塞副摩擦与泄漏模型,采用交错网格技术划分油膜网格,采用有限体积法求解能量方程和雷诺方程,以MATLAB仿真软件为依托耦合各物理场模型和柱塞微运动特性,对柱塞副动态温度场进行数值求解。研究温度对油膜压力分布、柱塞副轴向摩擦力和泄漏量的影响,并分析油膜不同入口温度对柱塞副性能参数的影响规律。研究结果表明:温度变化数值计算结果与实验结果基本一致;在柱塞副中引入动态温度后油膜压力峰值明显降低,轴向摩擦力有所下降,但柱塞副泄漏量增加较快;控制油膜入口油温能有效提高柱塞副工作性能。 展开更多

关键词 柱塞副 温度场 泄漏量 数值计算

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变粘度条件下柱塞摩擦副泄漏流量的计算 被引量：4

5

作者 陈海明 胡新华 +1 位作者 杨继隆 姜伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期25-26,共2页

在变粘度的条件下,并同时考虑柱塞的偏心和变密封长度问题,对轴向柱塞泵中柱塞与缸孔之间的特殊圆环缝隙的泄漏流量公式进行了推导,得到了该圆环缝隙泄漏流量计算公式的修正系数,为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据。

关键词 变粘度 柱塞泵 柱塞 缸孔 圆环绕隙 泄漏量 计算

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液压缸活塞杆密封的泄漏量计算 被引量：20

6

作者 张康雷 周志鸿 许同乐 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期102-105,共4页

根据液压缸内外行程时有杆腔油压的变化,并考虑到由活塞杆运动引起的拖曳压力,利用有限元软件AN-SYS计算了密封面上的接触压力分布,求得了外行程油液侧的最大压力梯度、内行程大气侧的最大压力梯度,从而算出了液压缸一个往复运动周期的... 根据液压缸内外行程时有杆腔油压的变化,并考虑到由活塞杆运动引起的拖曳压力,利用有限元软件AN-SYS计算了密封面上的接触压力分布,求得了外行程油液侧的最大压力梯度、内行程大气侧的最大压力梯度,从而算出了液压缸一个往复运动周期的泄漏量。计算结果表明,O形圈压缩率增加时,密封效果更好,内外行程速度比增加时,泄漏量也随之减少,当外行程速度为1 m/s、内行程速度为2 m/s时,活塞杆可将外行程时泄漏的液压油全部带回,从理论上说,液压缸就不会发生外泄漏。 展开更多

关键词 液压缸 活塞杆密封 泄漏量计算 有限元分析

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基于PCA和BP网络的液压油缸内泄漏故障诊断 被引量：31

7

作者 唐宏宾 吴运新 +1 位作者 滑广军 马昌训 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3709-3714,共6页

针对液压油缸内泄漏故障诊断时,由于提取的时域参数过多,导致诊断速度慢、实时性差等问题,提出基于主成分分析(PCA)和BP神经网络的诊断方法。该诊断方法是:首先提取压力信号的时域参数作为初始特征,然后利用PCA方法将高维初始特征空间... 针对液压油缸内泄漏故障诊断时,由于提取的时域参数过多,导致诊断速度慢、实时性差等问题,提出基于主成分分析(PCA)和BP神经网络的诊断方法。该诊断方法是:首先提取压力信号的时域参数作为初始特征,然后利用PCA方法将高维初始特征空间压缩到低维最终特征空间,并将得到的最终特征输入到BP神经网络进行故障模式识别。研究结果表明:该诊断方法在满足故障检测识别率的同时提高了诊断速度,为液压油缸内泄漏的故障诊断提供了一种实用方法。 展开更多

关键词 液压油缸内泄漏 故障诊断 主成分分析 BP网络

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考虑油液黏压特性的高压航空液压泵柱塞副泄漏模型研究 被引量：18

8

作者 李元 王少萍 +1 位作者 石健 郑硕 《液压与气动》 北大核心 2018年第5期13-19,共7页

提高机载液压系统压力可以提高液压系统功率密度,但是随着航空液压泵转速增大和压力增高,关键摩擦副之一的柱塞副磨损加剧,泄漏量增大。提出了一种考虑油液黏压特性的高压航空液压泵柱塞副泄漏量模型。结合Barus液压油液黏压公式,在经... 提高机载液压系统压力可以提高液压系统功率密度,但是随着航空液压泵转速增大和压力增高,关键摩擦副之一的柱塞副磨损加剧,泄漏量增大。提出了一种考虑油液黏压特性的高压航空液压泵柱塞副泄漏量模型。结合Barus液压油液黏压公式,在经典泄漏量公式的基础上进行一定程度的补充和修正,以便更精确的计算高压航空液压泵柱塞副各种磨损程度下的泄漏量。仿真结果表明,系统压力达到35 MPa,黏度变化导致的泄漏量变化不可忽略。 展开更多

关键词 黏压特性 高压 航空液压泵 柱塞副 泄漏量

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基于AMESim的液压缸内泄漏仿真分析 被引量：42

9

作者 周小军 姜乐华 高经纬 《机床与液压》 北大核心 2012年第23期147-150,共4页

液压缸内泄漏是影响工程机械性能和效率的主要故障现象之一。在深入分析液压缸内泄漏原因的基础上,运用液压机械系统建模仿真软件AMESim建立某机械化桥锁紧液压缸工作回路仿真模型,通过仿真所得液压缸内泄漏量与相同工况下用传统方法计... 液压缸内泄漏是影响工程机械性能和效率的主要故障现象之一。在深入分析液压缸内泄漏原因的基础上,运用液压机械系统建模仿真软件AMESim建立某机械化桥锁紧液压缸工作回路仿真模型,通过仿真所得液压缸内泄漏量与相同工况下用传统方法计算所得泄漏量基本吻合,进一步的仿真分析表明液压油动力黏度特别是液压缸活塞与缸壁间隙大小对液压缸内泄漏影响较显著。 展开更多

关键词 工程机械 液压缸 内泄漏 仿真分析

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压力补偿变间隙密封液压缸研究 被引量：4

10

作者 付曙光 文明 +1 位作者 杨浩 李敏 《液压与气动》 北大核心 2015年第1期128-130,共3页

针对恒间隙密封液压缸内泄漏量随压力升高而增加的特性,应用金属材料弹性变形理论和间隙密封理论,提出了一种变形活塞式压力补偿变间隙密封液压缸。研究了活塞的变形机理,推导了活塞唇边变形量计算公式并进行了仿真分析。通过试验测得... 针对恒间隙密封液压缸内泄漏量随压力升高而增加的特性,应用金属材料弹性变形理论和间隙密封理论,提出了一种变形活塞式压力补偿变间隙密封液压缸。研究了活塞的变形机理,推导了活塞唇边变形量计算公式并进行了仿真分析。通过试验测得了自补偿变间隙密封液压缸泄漏量随压力的变化情况,试验结果表明,活塞的变形能够有效减少间隙泄漏量。 展开更多

关键词 间隙密封液压缸 压力补偿 变形活塞 泄漏量

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基于CFD的高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性研究 被引量：3

11

作者 张鑫鑫 彭枧明 +1 位作者 孙铭泽 吴冬宇 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期534-541,共8页

通过计算流体动力学分析与实验室测试,对SC-86H型高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性进行研究,分析了活塞密封段长度、环状间隙尺寸、活塞往复运动速度、角速度以及活塞外表面螺旋槽螺距与半径等参数对射流式冲击器前后腔之间泄漏... 通过计算流体动力学分析与实验室测试,对SC-86H型高能射流式液动冲击器活塞与缸体密封特性进行研究,分析了活塞密封段长度、环状间隙尺寸、活塞往复运动速度、角速度以及活塞外表面螺旋槽螺距与半径等参数对射流式冲击器前后腔之间泄漏量的影响。结果表明:活塞密封段长度、环状间隙尺寸、角速度以及活塞表面螺旋槽螺距均对射流式液动冲击器性能影响较小;活塞运动速度与泄漏量近似成正比例关系;随着活塞螺旋槽半径的增大,泄漏量会明显增大。活塞回程与冲程初期阶段,活塞运动速度较小,活塞处瞬时泄漏量占进入缸体前后腔流体流量的比例较大,使活塞无法快速加速运动,尤其是当活塞杆直径较大时,回程阶段泄漏量对活塞运动的影响更显著,导致冲击器工作性能大幅下降,甚至无法工作。 展开更多

关键词 计算流体动力学 高能射流式液动冲击器 活塞 缸体 泄漏量

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规则凹坑缸套表面对柴油机振动的影响 被引量：5

12

作者 叶枫桦 袁成清 +1 位作者 郭智威 刘鹏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期51-54,共4页

内燃机活塞横向运动对缸套的撞击是机身振动信号最主要的激励源,其撞击情形完全反映在机身表面振动信号之中。通过对比分析装配普通缸套和表面凹坑处理的缸套两种工况下柴油机机身表面振动信号,研究规则凹坑缸套表面对柴油机振动的影响... 内燃机活塞横向运动对缸套的撞击是机身振动信号最主要的激励源,其撞击情形完全反映在机身表面振动信号之中。通过对比分析装配普通缸套和表面凹坑处理的缸套两种工况下柴油机机身表面振动信号,研究规则凹坑缸套表面对柴油机振动的影响;采用小波包分解与重构的信号处理方法,获取高频信号分量并提取能量特征。研究发现,表面凹坑处理的缸套能够改善缸套-活塞组间的润滑性能,在油膜的阻尼下,活塞对缸套的横向撞击得到减轻;采取小波包分解与重构的信号处理方法,可以有效地提取信号某个频率段的信号特征。 展开更多

关键词 缸套-活塞组 规则凹坑 润滑性能 振动 小波包分析

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内燃机缸内压力与燃烧噪声 被引量：20

13

作者 卫海桥 舒歌群 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第1期56-61,共6页

利用小波包分析提取缸内压力和测量噪声的时频信息,结合频谱分析技术,对缸内压力和测量噪声特性进行了研究.结合缸内压力和测量噪声的传递函数及相干分析,讨论了测量噪声各频带活塞拍击噪声和燃烧噪声的情况,并对缸内压力和燃烧噪声各... 利用小波包分析提取缸内压力和测量噪声的时频信息,结合频谱分析技术,对缸内压力和测量噪声特性进行了研究.结合缸内压力和测量噪声的传递函数及相干分析,讨论了测量噪声各频带活塞拍击噪声和燃烧噪声的情况,并对缸内压力和燃烧噪声各频带所占能量进行了计算和研究.结果表明,通过缸内压力和噪声的时频及频谱分析,能获取更加详细的燃烧噪声和活塞拍击噪声信息,为燃烧噪声的分离以及机理研究提供了技术支撑. 展开更多

关键词 内燃机 小波包分析 燃烧噪声 高频压力振荡

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液压缸活塞表面微条纹织构摩擦性能数值分析 被引量：5

14

作者 余广 曾良才 +1 位作者 毛阳 卢艳 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期436-439,共4页

在分析液压缸活塞表面微条纹形貌的基础上,建立微观规则矩形条纹润滑理论模型,采用超松弛迭代方法对油膜压力进行求解,分析微条纹个数和倾斜角对活塞表面摩擦性能的影响规律,以无量纲承载力和摩擦因子作为摩擦学性能评判标准对其进行评... 在分析液压缸活塞表面微条纹形貌的基础上,建立微观规则矩形条纹润滑理论模型,采用超松弛迭代方法对油膜压力进行求解,分析微条纹个数和倾斜角对活塞表面摩擦性能的影响规律,以无量纲承载力和摩擦因子作为摩擦学性能评判标准对其进行评判。结果表明,在液压缸活塞表面加工微条纹,能够改善活塞表面润滑性能;随着微条纹个数的增加,活塞表面的摩擦因子降低,油膜承载力上升;随着微条纹倾斜角的增大,活塞表面摩擦因子增大,油膜承载力降低。 展开更多

关键词 液压缸 活塞 表面织构化 条纹 摩擦性能 雷诺方程 数值分析

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某型飞机前轮转弯作动筒漏油故障分析及改进设计 被引量：5

15

作者 胡愈刚 张强 王晓平 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期99-101,共3页

对某型飞机前轮转弯作动筒漏油故障失效原因进行分析。针对前轮转弯作动筒存在的密封圈被挤入活塞杆与轴套的配合间隙内以及活塞杆表面铬层易划伤的问题,对轴套密封结构进行改进,其中在活塞杆与轴套配合部位增加FPTE支撑环并适当增大其... 对某型飞机前轮转弯作动筒漏油故障失效原因进行分析。针对前轮转弯作动筒存在的密封圈被挤入活塞杆与轴套的配合间隙内以及活塞杆表面铬层易划伤的问题,对轴套密封结构进行改进,其中在活塞杆与轴套配合部位增加FPTE支撑环并适当增大其配合间隙,以避免其直接接触造成的偏磨;采用双侧挡圈的密封结构,防止增大配合间隙后密封圈被挤入活塞杆与轴套的配合间隙内。经过地面验证试验和装机使用,表明改进后的前轮转弯作动筒质量稳定,满足使用要求。 展开更多

关键词 转弯作动筒 漏油 故障分析

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基于声发射的缸套-活塞环摩擦信号特征分析 被引量：3

16

作者 程东 付景国 +1 位作者 朱新河 沈宇龙 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期31-35,共5页

为实现对缸套-活塞环摩擦磨损状况的实时监测和对缺陷、故障的诊断,以缸套-活塞环往复试验机为研究对象,基于声发射技术,研究缸套-活塞环单周期内声发射信号特征参数值随曲柄转角的变化关系,进而对声发射信号特征进行分析。研究结果表明... 为实现对缸套-活塞环摩擦磨损状况的实时监测和对缺陷、故障的诊断,以缸套-活塞环往复试验机为研究对象,基于声发射技术,研究缸套-活塞环单周期内声发射信号特征参数值随曲柄转角的变化关系,进而对声发射信号特征进行分析。研究结果表明:缸套-活塞环单循环周期内的声发射信号成"双驼峰"形变化,上下止点位置信号强度最弱,运动行程中点附近声发射信号最强;随着转速增加,声发射特征参数RMS和绝对能量逐渐增加,在上、下止点附近增幅较小,在行程中点附近增幅较大;随着载荷的增加,在低速时RMS和绝对能量呈现出增大的趋势,但增幅逐渐减小,在高速时RMS和绝对能量呈现先增大后减小的变化趋势。 展开更多

关键词 声发射 缸套-活塞环 信号分析 特征参数

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基于小波分析的液压缸内泄漏检测方法 被引量：22

17

作者 张兆东 张均利 +1 位作者 张鸿鹄 陆宝春 《液压与气动》 北大核心 2020年第6期83-89,共7页

现有的液压缸内泄漏检测方法大都为实验室检测方法,主要为保压法、测量液压缸沉降法和量杯测量法等,上述方法均为静态检测方法,均无法在液压缸的使用过程中对液压缸的内泄漏进行态检测。详细地介绍一种基于小波分析提取液压缸内泄漏故... 现有的液压缸内泄漏检测方法大都为实验室检测方法,主要为保压法、测量液压缸沉降法和量杯测量法等,上述方法均为静态检测方法,均无法在液压缸的使用过程中对液压缸的内泄漏进行态检测。详细地介绍一种基于小波分析提取液压缸内泄漏故障特征值来判断液压缸是否存在内泄漏故障的实时检测方法。该方法实时采集液压缸在运行过程中无杆腔液压油的压力信号并对采集的压力信号运用小波变换获得该压力信号的时频特性,分析获得与液压缸内泄漏故障相关的特征量,通过对提取的被检测液压缸内泄漏故障特征量与无泄漏故障的特征量进行对比的方式来实现对液压缸内泄漏故障的精确检测。可实现在液压缸的工作过程中对其内泄漏故障状态的实时检测,检测的准确度较高,具有一定的工程实际意义。 展开更多

关键词 液压缸 内泄漏 小波分析 故障检测

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小波分析在液压缸泄漏检测中的应用 被引量：3

18

作者 杜文正 周召发 黄先祥 《机床与液压》 北大核心 2003年第6期318-319,共2页

本文介绍了一种基于小波分析的液压缸泄漏故障检测方法 ,通过检测液压缸工作腔压力信号小波变换在适当尺度上的极大值点 ,提取出压力信号的突变特征 ,从而为液压缸泄漏检测提供了定量的依据。

关键词 小波分析 液压缸 泄漏故障 泄漏检测 压力信号 小波变换

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三缸CPICP曲柄连杆机构的优化 被引量：2

19

作者 赵红 张铁柱 +1 位作者 张洪信 常方奎 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期16-21,共6页

建立了三缸约束活塞型内燃式水泵曲柄连杆机构的优化模型,通过Matlab语言程序对其进行优化设计。对优化前后的结果进行分析,优化后曲柄连杆机构的质量减少了33.58%,摩擦功率损失减少了26.60%。并对此系统进行了仿真分析,与优化前的有效... 建立了三缸约束活塞型内燃式水泵曲柄连杆机构的优化模型,通过Matlab语言程序对其进行优化设计。对优化前后的结果进行分析,优化后曲柄连杆机构的质量减少了33.58%,摩擦功率损失减少了26.60%。并对此系统进行了仿真分析,与优化前的有效功率相比,改善非常明显。从而验证了三缸约束活塞型内燃式水泵曲柄连杆机构的优化模型的正确性与精确性。 展开更多

关键词 三缸约束活塞型内燃式水泵 曲柄连杆机构 优化设计 仿真分析

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基于系统理论的缸套-活塞环摩擦副失效分析 被引量：7

20

作者 张家玺 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期20-23,共4页

基于摩擦学系统理论分析方法 ,分析了缸套活塞环摩擦副表面磨损及失效机理 ,探讨了缸套活塞环摩擦系统的相互关系 。

关键词 缸套-活塞环 失效分析 摩擦系统 表面磨损 耐磨性

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