水液压泵柱塞副织构单元的润滑及承载特性分析

简介

为研究水基轴向柱塞泵织构化柱塞副的润滑及承载特性,建立了轴向柱塞泵AMESim仿真模型,得出单柱塞往复速度、有效织构区长度与其腔内压力特性间的对应关系。建立织构化柱塞副的简化CFD润滑及承载力模型,分析了单周期内织构单元的压力云图、压力分布曲线及承载力特性曲线,研究了织构半径、深度及形貌对柱塞副润滑及承载特性的影响。结果表明柱塞表面承载力曲线与柱塞腔压力脉动及压力梯度曲线的规律较为一致,在高压区柱塞承载力高,呈出与压力梯度曲线相应的波动式下降特征,而低压区柱塞承载力较低;仿真条件下,增大织构半径及深度均有助于提高柱塞表面承载力,且织构形貌对承载力影响较大,承载力由高到低的形貌依次为圆柱形、球冠形、菱形、方形和三角形。此外,织构收敛楔和发散楔开口大小分别对织构单元的正压核心和负压核心区的面积影响较大,且横截面为直角过渡的圆柱形织构比圆弧过渡的球冠形织构更利于压力集聚。