基于K3V系列的柱塞泵的配流副间隙油膜特性研究

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在轴向柱塞泵发展进程中,配流副作为轴向柱塞泵的三大摩擦副之一,由于配流副间隙油膜润滑性能差等原因,造成轴向柱塞泵容积效率差、配流副因干摩擦致使过早磨损而造成失效。国产柱塞泵在这一方面的缺陷尤为突出。如何提高我国轴向柱塞泵性能并改变这个现状就显得尤为重要。  本文介绍了轴向柱塞泵的基本结构和工作原理,以及配流副的结构和工作原理,同时建立轴向柱塞泵配流副的力学模型。以K3V系列轴向柱塞泵的配流副为研究对象,通过ANSYS中的workbench模块对K3V系列轴向柱塞配流过程中流场模型进行建立,用CFD前处理软件对轴向柱塞配流过程流场模型进行网格划分,运用FLUENT流场仿真软件对流场模型进行仿真分析,分析不同参数对流场特性的影响。  通过研究影响配流副间隙油膜压力场产生负压现象以及负压区产生的位置,并对其结构进行相应的优化以减少或者消除负压区域的产生。并对优化后的流场模型,运用FLUENT软件对优化后的流场模型进行仿真分析,并在相同参数条件下,与优化前的的仿真结果进行对比分析,证明优化后的配流盘参数能够达到减少甚至消除负压区域的目的。  运用MATLAB/simulink模块搭建缸体-配流盘间隙油膜的仿真模型,对不同工况下的配流副间隙油膜建立情况进行仿真分析,找出负载压力和缸体转速间隙油膜厚度变化规律及内外密封带的泄漏量的影响,并且对比了优化后配流副间隙油膜厚度变化规律及内外密封带的泄漏量,证明优化后的配流盘参数对油膜厚度稳定性和减少泄漏量均有良好的效果。
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