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Dynamic Characteristics of Lubrication and Wear Prediction of Slipper/Swash-Plate in Axial Piston Pumps 被引量:1
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作者 Jichen Zhou Junjie Zhou +2 位作者 Chongbo Jing Shihua Yuan Anlin Luo 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2019年第3期519-528,共10页
A novel dynamic model describing the slipper posture of the swash plate in axial piston pumps is proposed, taking into account the hydrodynamic and squeezing effects, which involves three degrees of freedom. The varia... A novel dynamic model describing the slipper posture of the swash plate in axial piston pumps is proposed, taking into account the hydrodynamic and squeezing effects, which involves three degrees of freedom. The variation in the lubricating film thickness and the slipper tilt are accurately calculated. The influence of hydrodynamic effects and charging pressure on the slipper lubrication is discussed. The minimum film thickness, the overturning angle and the azimuth angle are obtained.Then, the trajectory of minimum thickness on the friction surface of the swash plate is predicted, the accuracy of which can be verified with the abrasion distribution of an actual swash plate. Research results can predict the durability and provide theoretical help for the design of the slipper. 展开更多
关键词 slipper/swash-plate pair LUBRICATION DYNAMIC characteristics WEAR predicting
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配合间隙对柱塞-滑靴组件动力学及油膜润滑特性的影响
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作者 陈鼎 陈健 +3 位作者 叶绍干 郑晨亮 赵守军 刘会祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期261-269,共9页
球铰副油膜对轴向柱塞泵工作性能和稳定性具有重要影响,其润滑行为受滑靴和柱塞多自由度动力学行为影响。该研究分析配合间隙对振动响应和油膜润滑特性的影响,建立了滑靴和柱塞多自由度运动与球铰副油膜润滑行为耦合的动力学模型。首先... 球铰副油膜对轴向柱塞泵工作性能和稳定性具有重要影响,其润滑行为受滑靴和柱塞多自由度动力学行为影响。该研究分析配合间隙对振动响应和油膜润滑特性的影响,建立了滑靴和柱塞多自由度运动与球铰副油膜润滑行为耦合的动力学模型。首先,使用拉格朗日法对滑靴和柱塞的动力学方程进行推导,通过NewMark-β法求解滑靴和柱塞的振动响应;然后,根据滑靴和柱塞的姿态变化结合雷诺方程建立球铰副油膜厚度场-压力场耦合模型;最后,分析在不同配合间隙下滑靴和柱塞的振动响应及油膜润滑特性的变化规律。研究结果表明,配合间隙对滑靴和柱塞的振动响应及球铰副油膜润滑特性的影响显著,适当减小配合间隙可减少泵的泄漏,从而提高整体效率。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 柱塞-滑靴组件 球铰副 配合间隙 泄漏流量
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基于CFD的斜盘/滑靴副油膜特性分析 被引量:14
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作者 马纪明 申亚勇 李齐林 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期265-272,共8页
结合三维Navier-Stokes方程和任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述方法,首先,提出了一种基于计算流体力学(CFD)的滑靴副油膜特性分析方法,该方法能综合考虑滑靴副结构参数、柱塞泵工况参数对油膜特性的影响。然后,针对某种滑靴副结构,仿真得到... 结合三维Navier-Stokes方程和任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述方法,首先,提出了一种基于计算流体力学(CFD)的滑靴副油膜特性分析方法,该方法能综合考虑滑靴副结构参数、柱塞泵工况参数对油膜特性的影响。然后,针对某种滑靴副结构,仿真得到了24种不同工况下的油膜厚度,分析了工况(温度、转速和出口压力)与滑靴副油膜的定量关系。本文还提出了一个与油膜特性相关的液动力参数的描述公式,并基于某固定结构尺寸的滑靴副CFD仿真结果,研究证明了对于固定结构的滑靴副结构,该参数仅与油液黏度(温度)相关,与其他工况参数无关。根据液动力参数公式,可以方便地给出滑靴副油膜厚度的解析方法。最后,将基于解析方法与基于CFD仿真方法得到的油膜厚度结果进行了对比,证明了解析方法的准确性。 展开更多
关键词 柱塞泵 斜盘/滑靴副 油膜 计算流体力学 润滑
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轴向柱塞泵/滑靴副润滑磨损的影响因素分析 被引量:21
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作者 马纪明 李齐林 +1 位作者 任春宇 陈娟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期405-410,共6页
斜盘-滑靴副(滑靴副)的磨损会导致泵泄漏增加、效率降低,进而影响寿命.提出了一种基于弹性流体动力润滑(EHL,Elasto Hydrodynamic Lubrication)磨损模型的轴向柱塞泵滑靴副加速寿命试验方法.该方法以滑靴副的油膜分析结果为基础,综合考... 斜盘-滑靴副(滑靴副)的磨损会导致泵泄漏增加、效率降低,进而影响寿命.提出了一种基于弹性流体动力润滑(EHL,Elasto Hydrodynamic Lubrication)磨损模型的轴向柱塞泵滑靴副加速寿命试验方法.该方法以滑靴副的油膜分析结果为基础,综合考虑工况参数(温度/转速/压力)对滑靴副磨损的影响,揭示了影响滑靴副磨损过程的内在因素.研究以某型轴向柱塞泵为对象,首先基于提出方法,对2组不同工况下的滑靴副磨损量进行了分析,并将分析结果与长周期的磨损试验结果进行了对比,验证了磨损量分析结果的准确性,也表明本文提出的方法与模型具有可用性.然后,基于本文提出方法和磨损分析模型,对比分析了介质温度(黏度)、输出压力、转速与滑靴副磨损率的相对关系.最后,探讨了柱塞泵的磨损加速寿命试验的加速手段,以及工况对于加速比率的影响.研究结果能够用于制定柱塞泵加速磨损试验的载荷谱,以及为降低泵磨损为目的的设计优化. 展开更多
关键词 柱塞泵 滑靴副 磨损 弹性流体动力润滑 加速寿命试验
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轴向柱塞泵滑靴副间隙泄漏及摩擦转矩特性 被引量:18
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作者 汤何胜 訚耀保 李晶 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期74-79,共6页
探讨了在不同柱塞腔压力、缸体转速和滑靴重心与球窝中心所组成的离心力臂作用下滑靴副间隙泄漏以及摩擦转矩的变化过程.结果表明:柱塞腔压力、缸体转速以及滑靴的离心力臂与其所受的正向压紧力、动压效应以及离心力矩密切相关,它们是... 探讨了在不同柱塞腔压力、缸体转速和滑靴重心与球窝中心所组成的离心力臂作用下滑靴副间隙泄漏以及摩擦转矩的变化过程.结果表明:柱塞腔压力、缸体转速以及滑靴的离心力臂与其所受的正向压紧力、动压效应以及离心力矩密切相关,它们是影响滑靴副泄漏流量的重要参数;滑靴的摩擦力矩随泄漏流量的增大而增大.液压泵的实际泄漏流量和摩擦转矩损失随柱塞腔压力和缸体转速增大而增大,由于考虑配流副和柱塞副的泄漏与摩擦转矩损失,其实际测试结果较大;滑靴在泵的容积效率和机械效率损失方面所占的比重较小. 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 滑靴副 间隙泄漏 摩擦转矩
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轴向柱塞泵滑靴副间隙油膜热力学特征 被引量:7
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作者 汤何胜 李晶 訚耀保 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期136-141,146,共7页
采用控制体方法根据能量守恒定律推导并建立了集中参数的轴向柱塞泵滑靴副间隙油膜热力学模型,求解了间隙油膜的瞬时温度.结果表明:滑靴副的轴功损失与柱塞腔压力和缸体转速呈正相关,且轴功损失转化为热能;增加油液内能,引起油膜温度升... 采用控制体方法根据能量守恒定律推导并建立了集中参数的轴向柱塞泵滑靴副间隙油膜热力学模型,求解了间隙油膜的瞬时温度.结果表明:滑靴副的轴功损失与柱塞腔压力和缸体转速呈正相关,且轴功损失转化为热能;增加油液内能,引起油膜温度升高,改变了滑靴副与油膜之间的传热速率.滑靴材料选用多元复杂黄铜,其导热率大,热阻较小,起到了良好的散热和耐磨效果. 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 滑靴副 油膜 热力学特征
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轴向柱塞泵滑靴副传热特征 被引量:8
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作者 汤何胜 訚耀保 李晶 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期489-496,共8页
为了揭示轴向柱塞泵滑靴底面油膜温度场分布规律,分析了滑靴副生热机理以及热量传递途径,在此基础上利用热流量守恒定律建立滑靴副热力学耦合模型,讨论不同压力和转速工况下滑靴的结构参数对滑靴底面油膜温度的影响。分析结果表明,滑靴... 为了揭示轴向柱塞泵滑靴底面油膜温度场分布规律,分析了滑靴副生热机理以及热量传递途径,在此基础上利用热流量守恒定律建立滑靴副热力学耦合模型,讨论不同压力和转速工况下滑靴的结构参数对滑靴底面油膜温度的影响。分析结果表明,滑靴副油膜温度场呈不均匀分布,沿滑靴半径方向呈递减趋势,其最大值出现在最薄油膜厚度区域,容易引起滑靴偏磨磨损,主要集中在泵的排油区;恒压高速工况下滑靴内外半径比范围为1.5~2.0之间,应尽量取较小值,降低滑靴副油膜温度,提高滑靴副润滑性能;恒转速高压工况下阻尼管长度直径比范围为3.50~8.75之间,应尽量取较小值,防止滑靴底面油膜温度过高,改善柱塞泵的散热效果。 展开更多
关键词 轴向柱塞泵 滑靴副 传热特征 油膜 温度
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航空燃油柱塞泵滑靴副混合润滑特性数值仿真 被引量:9
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作者 符江锋 李华聪 +1 位作者 曾夏青 刘显为 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期939-950,共12页
针对航空燃油柱塞泵滑靴副的动静压混合支承下的润滑问题,在滑靴副的运动学和动力学模型基础上,考虑静压支承与滑靴非规则的空间曲线运动特征所产生的动压效应,建立了动静压效应下的滑靴副混合润滑数学模型。基于有限体积法进行了滑靴... 针对航空燃油柱塞泵滑靴副的动静压混合支承下的润滑问题,在滑靴副的运动学和动力学模型基础上,考虑静压支承与滑靴非规则的空间曲线运动特征所产生的动压效应,建立了动静压效应下的滑靴副混合润滑数学模型。基于有限体积法进行了滑靴副的润滑特性仿真计算研究,分别对混合润滑机理下的油膜厚度变化规律、油膜压力分布影响因素和滑靴抗倾覆能力进行了仿真分析研究。仿真结果表明:动静压混合支承所得到的油膜厚度变化趋势更符合滑靴副实际的润滑状态;中心油膜厚度、滑靴最大倾斜角和转子转速主要对动压效应产生影响,而滑靴副进口压力即柱塞泵供油压力主要影响油膜的静压作用;提高滑靴的抗倾覆能力可通过增大滑靴底面工作半径或者减小滑靴中心油池半径来增强油膜的动压效应,抵消滑靴受到的倾覆力矩。 展开更多
关键词 燃油柱塞泵 滑靴副 动压效应 润滑特性 静压支承
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海水淡化轴向柱塞泵静压支承滑靴副的流固耦合分析 被引量:4
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作者 翟江 周华 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1889-1894,共6页
为了研究滑靴结构体微小变形对静压支承承载能力的影响,通过流固耦合方法对海水淡化轴向柱塞泵滑靴体的结构场及滑靴副流场进行数值计算.为了进行对比,在相同边界条件下,分别以液压油和海水为工作介质,对忽略滑靴体微小变形的滑靴副流... 为了研究滑靴结构体微小变形对静压支承承载能力的影响,通过流固耦合方法对海水淡化轴向柱塞泵滑靴体的结构场及滑靴副流场进行数值计算.为了进行对比,在相同边界条件下,分别以液压油和海水为工作介质,对忽略滑靴体微小变形的滑靴副流场进行数值计算.结果表明:在海水润滑条件下,滑靴副流动区域中的湍流和速度场的变化使得滑靴小孔及流道变化处产生的阻尼作用得到加强;不锈钢-复合高分子材料结构的滑靴体中不锈钢基体承受主要载荷,密封带处产生的微小变形使流动区域的压力场发生变化;这些都使得滑靴副承载能力与设计值相比有所下降,需要通过减少柱塞固定阻尼、优化滑靴小孔出口流道、提高滑靴体刚度等方法进行补偿. 展开更多
关键词 海水淡化 轴向柱塞泵 滑靴副 流固耦合
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仿生非光滑表面滑靴副水压轴向柱塞泵的摩擦磨损及效率试验研究 被引量:4
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作者 梁瑛娜 高建新 高殿荣 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期145-154,共10页
以某型号轴向柱塞式水泵为原型,用非光滑表面斜盘置换原有光滑表面斜盘,对试验泵在3种不同压力(7、10及12 MPa)下的流量-压力、容积效率-压力、机械效率-压力等静态特性进行测试,采用激光共焦显微镜和扫描电子显微镜对斜盘磨损表面进行... 以某型号轴向柱塞式水泵为原型,用非光滑表面斜盘置换原有光滑表面斜盘,对试验泵在3种不同压力(7、10及12 MPa)下的流量-压力、容积效率-压力、机械效率-压力等静态特性进行测试,采用激光共焦显微镜和扫描电子显微镜对斜盘磨损表面进行观测。研究结果表明:非光滑表面滑靴副由于凹坑可以产生动压润滑效应并具有容屑能力,可在摩擦过程中实现自润滑,达到了降阻减磨效果;随着工作压力的增大,滑靴在非光滑表面斜盘上半圈高压区域的摩擦痕迹逐渐明显,磨损表面的沟槽变宽变深,黏着磨损和氧化磨损加重,摩擦磨损加剧;非光滑表面滑靴副试验泵的容积效率、机械效率和总效率较光滑表面滑靴副试验泵分别提高了0.2%~0.6%、0.1%~1.7%和0.1%~2.3%。 展开更多
关键词 水压轴向柱塞泵 仿生非光滑表面 滑靴副 磨损 泵效率
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高压大排量径向柱塞泵滑靴副流固热耦合数值模拟 被引量:5
11
作者 李少年 杨攀 +1 位作者 包尚令 李毅 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期887-894,共8页
针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的... 针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的影响规律.研究结果表明:随着径向柱塞泵工作压力的升高,滑靴副油膜压力有较大幅度的上升,油膜的速度场与温度场基本不变;随着径向柱塞泵转速的增大,滑靴副油膜内油液的速度及温度均有较大幅度的上升,油膜的压力场基本不变;滑靴的最大变形与应力均出现在滑靴副中心油腔底部的阻尼孔出口边缘,该部位几何结构较薄,且承受中心油腔高压油压力载荷与温度载荷,是整个滑靴结构中强度最薄弱的部分;同时,黏性摩擦产热导致的油膜温升对滑靴副的结构强度有较大影响,也是限制柱塞泵转速提升的一个重要因素.研究结果可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副优化设计提供一定的参考. 展开更多
关键词 径向柱塞泵 滑靴副 流场 油膜 流固热耦合
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高压曲轴连杆式低速大转矩液压马达滑靴副设计方法
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作者 李勇 施光林 陈兆能 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2085-2088,共4页
介绍了一种采用静压支承的曲轴连杆式低速大转矩液压马达滑靴副的高压化设计方法.与传统的静压支承结构相比,增加了油室面积以保证液压马达启动时油膜的形成,采用合适直径的阻尼孔以补偿粘温效应.通过数值求解雷诺方程的方法对油膜形成... 介绍了一种采用静压支承的曲轴连杆式低速大转矩液压马达滑靴副的高压化设计方法.与传统的静压支承结构相比,增加了油室面积以保证液压马达启动时油膜的形成,采用合适直径的阻尼孔以补偿粘温效应.通过数值求解雷诺方程的方法对油膜形成过程进行了仿真,并通过试验证明了该设计方法是有效的. 展开更多
关键词 由轴连杆式 液压马达 滑靴副 静压支承
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基于CFD内流耦合仿真的燃油柱塞泵滑靴副动态润滑特性研究 被引量:5
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作者 朱嘉兴 李华聪 +1 位作者 刘静 符江锋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1370-1381,共12页
针对航空燃油柱塞泵滑靴副自适应油膜的动态润滑问题,基于牛顿拉夫逊方法,建立了考虑滑靴副油膜支承作用与其动力学状态动态耦合关系的滑靴副润滑计算模型。在此基础上,计入前级部件内流作用对油膜特性的影响,通过CFD内流分析和Reynold... 针对航空燃油柱塞泵滑靴副自适应油膜的动态润滑问题,基于牛顿拉夫逊方法,建立了考虑滑靴副油膜支承作用与其动力学状态动态耦合关系的滑靴副润滑计算模型。在此基础上,计入前级部件内流作用对油膜特性的影响,通过CFD内流分析和Reynolds润滑模型相结合的仿真方法,对航空柱塞泵滑靴副及其前级部件进行了一体式联合仿真研究。研究结果表明:仿真与试验结果的误差保持在4.3%以内,CFD仿真方法可以实现对滑靴副前级部件内流场的准确模拟;转速从4kr/min增至5kr/min时,膜厚的最大倾覆值减小至原数值的27.15%,并且低压区滑靴厚度变化率的增大率最大可达62.02%;而出口压力增大率为66.7%时,引起全周期内膜厚变化率波动幅度不同程度的增大;在转动周期内,滑靴的自适应润滑效果通过油膜厚度场和压力场的耦合变化形成自适应动压支承效应来实现。 展开更多
关键词 燃油柱塞泵 滑靴副 润滑模型 动态润滑特性
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基于CFD的滑靴副多场耦合特性研究 被引量:2
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作者 贾泽宇 杨永锋 +1 位作者 赵靖 史明明 《动力学与控制学报》 2023年第1期72-80,共9页
滑靴副作为斜盘式轴向柱塞泵的主要摩擦副之一,长期工作于高速、高压、高温等一些复杂极端环境中.本文建立了滑靴副中流场的基本控制方程,构建了滑靴副多物理场耦合的有限元模型,通过CFD技术对滑靴副流场进行模拟分析,并在此基础上对滑... 滑靴副作为斜盘式轴向柱塞泵的主要摩擦副之一,长期工作于高速、高压、高温等一些复杂极端环境中.本文建立了滑靴副中流场的基本控制方程,构建了滑靴副多物理场耦合的有限元模型,通过CFD技术对滑靴副流场进行模拟分析,并在此基础上对滑靴副流-固-热多物理场耦合进行仿真,得到不同工况下油液的压力场和速度场的变化规律以及流体的压力和温度对滑靴副的总变形量、应力的影响.结果表明,随着工作压力增大,油液在阻尼管路中压力损失增加,油腔内涡旋个数及尺寸增大.除此之外还发现滑靴副变形量和最大应力对油液温度较为敏感.本文工作为滑靴副的结构设计提供了一定的技术支持,并且对于提高滑靴副的整体性能有着重要的意义. 展开更多
关键词 滑靴副 流场 有限元 流-固-热多场耦合
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高水基液润滑轴向柱塞液压马达滑靴副研究和试验测试 被引量:1
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作者 乔培培 高飞 《煤矿机械》 北大核心 2007年第4期45-47,共3页
基于流体力学理论,从结构设计出发对轴向柱塞液压马达滑靴副进行了研究和改进,使之更好地满足水压传动的润滑需求。选取了较合理的凹坑结构和不合理的凹坑结构及最初无凹坑的结构进行了试验测试,试验结果表明所得合适的凹坑分布确实能... 基于流体力学理论,从结构设计出发对轴向柱塞液压马达滑靴副进行了研究和改进,使之更好地满足水压传动的润滑需求。选取了较合理的凹坑结构和不合理的凹坑结构及最初无凹坑的结构进行了试验测试,试验结果表明所得合适的凹坑分布确实能较其他凹坑分布形式改善滑靴底面的磨损状况。 展开更多
关键词 轴向柱塞液压马达滑靴副 高水基液 润滑 试验测试
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滑靴-斜盘副强制润滑系统功耗计算
16
作者 张文虎 高希彦 +1 位作者 王新之 郭如海 《煤矿机电》 2007年第6期35-36,共2页
设计一种采用传统滑靴-斜盘副和独立强制润滑系统的活塞泵,使滑靴-斜盘副摩擦功耗和润滑系统功耗之和最小。
关键词 滑靴-斜盘副 柱塞泵 节流管
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煤机装备用液压泵滑靴副油膜特性研究
17
作者 郑晓锋 《煤矿机械》 2021年第10期58-60,共3页
滑靴副作为高压轴向柱塞泵三大摩擦副之一,运动及受力情况最为复杂,不仅存在较大的功率损失,且作为易损部位极易导致烧盘及滑靴结构变形失效,对柱塞泵性能具有重要影响。以煤机装备用斜盘式高压柱塞泵滑靴副为研究对象,利用MATLAB软件... 滑靴副作为高压轴向柱塞泵三大摩擦副之一,运动及受力情况最为复杂,不仅存在较大的功率损失,且作为易损部位极易导致烧盘及滑靴结构变形失效,对柱塞泵性能具有重要影响。以煤机装备用斜盘式高压柱塞泵滑靴副为研究对象,利用MATLAB软件数值计算得出间隙油膜全周期压力场及厚度场变化规律。 展开更多
关键词 矿用高压轴向柱塞泵 滑靴副 数值计算 油膜特性
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