航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
軸向ATOS柱塞泵結構緊湊、功率密度大,廣泛應用于航空等流體傳動領域。滑靴副和柱塞副是ATOS柱塞泵兩個主要的摩擦副。由于摩擦副長期處于高速重載的狀態,潤滑工況比較復雜,摩擦副成為影響ATOS柱塞泵的性能、可靠性和壽命的重要因素。

航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
研究滑靴副和柱塞副油膜特性,有助于摩擦副的設計和優化,從而提高ATOS柱塞泵的性能。以某型高速航空ATOS柱塞泵為研究對象,對其滑靴副和柱塞副油膜特性進行了仿真研究和試驗研究。在對ATOS柱塞泵的運動和受力分析基礎上,建立了基于滑靴副楔形油膜油室壓力阻尼特性的滑靴副油膜厚度場和壓力場模型,建立了柱塞傾斜狀態下的柱塞副油膜厚度場和壓力場模型。通過MATLAB軟件編程對不同轉速、不同壓力下的滑靴副和柱塞副油膜特性進行了仿真,得到了滑靴副油膜在不同轉速、不同壓力下受到靜壓支承、擠壓效應和動壓效應影響的油膜厚度和壓力分布的周期性變化規律,得到了柱塞傾斜狀態下的柱塞副油膜厚度和壓力分布變化情況。設計了滑靴副和柱塞副油膜特性試驗模型泵,并搭建了基于模型泵的試驗系統,通過試驗研究驗證了滑靴副油膜厚度和柱塞副油膜壓力的部分仿真結果,并針對試驗出現的問題提出了試驗改進的建議。主要內容如下：闡述了ATOS柱塞泵摩擦副的研究背景及意義,綜述了滑靴副和柱塞副油膜特性研究的國內外研究現狀。分析了ATOS柱塞泵的運動規律和受力情況,建立了ATOS柱塞泵的運動模型和滑靴副、柱塞副的受力模型。在分析滑靴副楔形油膜狀態下的油室阻尼特性基礎上,建立了滑靴副楔形油膜厚度場和壓力場模型,采用有限體積法對油膜的壓力場控制方程進行了離散化求解,采用牛頓迭代法對滑靴外力/力矩與滑靴副油膜支承反力的耦合關系進行了求解。使用MATLAB編程求解了不同壓力、不同轉速下滑靴副楔形油膜的壓力場和厚度場模型。在分析柱塞在缸孔中傾斜狀態基礎上,建立了柱塞副油膜的厚度場和壓力場模型,采用有限體積法對油膜的壓力場控制方程進行了離散化求解,采用牛頓迭代法對柱塞外力/力矩與柱塞副油膜支承反力的耦合關系進行了求解。

航空ATOS柱塞泵滑靴副和柱塞副油膜特性
使用MATLAB編程求解了柱塞副油膜的壓力場和厚度場模型。設計了滑靴副和柱塞副油膜特性試驗模型泵,設計和搭建了基于模型泵的油膜特性試驗系統,進行了實際試驗,分析了試驗結果,并提出了試驗改進的建議。