针对高压轴向柱塞泵滑靴副的配对材料,研究激光加工工艺参数对加工深度及质量的影响规律,加工出所需特定形状参数的微凹坑。通过激光加工设备在滑靴表面加工出微凹坑,依次分析激光加工次数、激光功率、激光扫描次数、激光频率对微凹坑的加工深度及质量的影响规律,研究结果表明,加工次数对微凹坑深度影响最大,加工次数15次时,深度达到260μm左右;随激光功率增大,微凹坑深度增大,当功率达到70%时,深度为100μm左右;随扫描速度加快,微凹坑深度减小,扫描速度为200 mm/s时,深度为140μm左右;频率对微凹坑深度得影响不大,凹坑深度整体在100μm至120μm之间。

轴向柱塞泵工作过程中,滑靴会在倾覆力矩作用下相对于斜盘表面形成一定的楔形油膜,在油膜静压支承力和油膜动压效应和挤压效应作用下滑靴副楔形油膜压力场始终与滑靴所受的外力和外力矩处在动态的平衡中。本文采用一种新的研究方法对滑靴油膜动态特性进行研究,用牛顿迭代算法对滑靴受力/力矩情况和滑靴副油膜的耦合关系进行研究。在Matlab软件中以低层编程的方法揭示滑靴副楔形油膜动态特性,从而对滑靴副工作特性进行预测。

为了改善原有滑靴副电磁力与压紧力不匹配的问题,本文提出一种磁性滑靴副结构并以此为研究对象,建立磁性滑靴副的有限元模型,采用ANSYS Maxwell软件对磁场特性进行仿真分析,以铁芯尺寸、线圈电流等参数的变化来考察磁性斜盘上的磁场变化情况,并对结构参数进行优化。研究结果表明:需要较大电磁力时的最优组合方案为d=8mm,I=3A,且线圈通入正、负电流时斜盘上的磁场均匀度更好。研究结果为滑靴副的参数优化及创新设计及提供了一种方法。

高压轴向柱塞泵滑靴副在高速、高压条件下工作,当接触面油膜失效时,转化为干摩擦,导致磨损严重。零件的材料匹配对滑靴副的抗磨损性能有着重要的影响。通过有限元分析法,对不同材料匹配,但工况相同的35MPa高压轴向柱塞泵滑靴副接触面进行了应力和温度分析。研究表明:选择合适弹性模量、密度小、泊松比小的滑靴材料与泊松比小,弹性模量大的斜盘材料匹配时,能获得良好的接触应力分布;选择密度、比热及导热率较大的斜盘材料对改善滑靴底部温升有显著作用。

滑靴副是径向柱塞泵中的重要摩擦副。应用Fluent软件对径向柱塞泵滑靴副进行流场仿真模拟,研究液压油在滑靴副流道中的流动特性,确认液压油在油腔中心有局部压力突变现象,会造成滑靴副在运动过程中产生振动和噪声,造成能量损失,并产生大量热量,在长时间工作后出现胶合现象。同时应用Fluent软件的仿真计算功能,计算油膜在标准和非标准工作压力下的泄漏量,确认在相同条件下泄漏量随着入口压力的增大而增大,为后续研究径向柱塞泵的容积效率提供参考。

高压轴向柱塞泵滑靴副在油润滑条件下工作,零件的表面结构对接触面油膜性能有重要影响。选择锥形、圆柱形、方形3种不同形貌微坑开设于滑靴底部,探讨在高速高压工况下,当滑靴表面微坑形貌参数改变时,油膜承载能力及温升的变化规律。基于滑靴副静压润滑原理,利用有限元分析方法,研究在相同工况下,微坑形貌、面积率及深径比对35 MPa高压轴向柱塞泵滑靴副油膜压力与温度变化的影响。结果表明：锥形截面油膜承载能力最佳,在一定范围内,接触面平均压力随深径比的增加明显增大;方形表面在面积率小、深径比大时具有最小温升;合理倾斜微坑底面,优化表面形状,选择较大的深径比,能获得良好的油膜性能。

对轴向柱塞泵滑靴副稳态工况下动压承载规律展开了理论和试验研究,考虑了滑靴所受离心力等倾覆力矩的影响,结合了滑靴实际受力情况,建立了稳态工况下滑靴副摩擦动力学模型,研究了滑靴底面油膜动压承载规律.结果表明,滑靴与斜盘之间总是形成楔形收敛间隙,有利于滑靴副动压油膜的形成,滑靴倾斜方位角基本稳定在170°左右.试验结果较好地验证了仿真结果.

比较了国内外轴向柱塞泵滑靴副润滑膜测量方法并且根据位移传感器的安装位置对滑靴副润滑膜测量方法进行了分类.作者选择了一种方法搭建了轴向柱塞泵的滑靴副润滑特性试验台此试验台可以进行高压高转速大流量泵的滑靴油膜厚度测量研究可以进行各种模拟工况下的滑靴副的润滑特性的实验研究.

介绍了轴向柱塞泵滑靴副润滑特性实验台的功能、系统组成、结构以及测量原理.此实验台适用于油和水两种介质的滑靴副润滑膜测量可以进行高压高转速大流量泵的滑靴副油膜厚度测量研究及各种模拟工况下的滑靴副的润滑特性的实验研究.

在轴向柱塞泵中，斜盘与滑靴之间的滑靴副是一对很重要的摩擦副，其很大程度上影响着轴向柱塞泵的性能及寿命。本文对该摩擦副建立的压力场进行了分析，得到了挤压承载力的计算公式，为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据。