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        錐形缸體球面配流副潤(rùn)滑特性建模及試驗(yàn)驗(yàn)證

        2022-10-31 13:56:00葉紹干賴偉群卜祥建
        中國(guó)機(jī)械工程 2022年20期
        關(guān)鍵詞:配流滑靴柱塞泵

        葉紹干 賴偉群 侯 亮 卜祥建

        1.廈門大學(xué)機(jī)電工程系,廈門,3610022.浙江大學(xué)流體動(dòng)力與機(jī)電系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,杭州,310027

        0 引言

        軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度大、響應(yīng)速度快,廣泛應(yīng)用于航空航天、工程機(jī)械和海洋工程等高端重大裝備[1-3]。軸向柱塞泵內(nèi)部摩擦界面的潤(rùn)滑性能直接影響其壽命和可靠性[4-6]。配流副是軸向柱塞泵最重要的摩擦副之一,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要有平面配流副和球面配流副兩種形式,其中又以平面配流副更為常見[7]。

        國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)軸向柱塞泵平面配流副開展了大量研究。BERGADA等[8]分析了油液的壓力和溫度對(duì)平面配流副油膜厚度和缸體動(dòng)力學(xué)的影響。ACHTEN等[9]試驗(yàn)測(cè)試了浮杯式軸向柱塞泵平面配流副的油膜特性。孫亞楠等[10]分析了雙介質(zhì)雙排量軸向柱塞泵配流窗處液體泄漏和滲混特性。ZHU等[11]試驗(yàn)研究了表面形貌對(duì)軸向柱塞泵配流副低速摩擦性能的影響。WANG等[12]仿真分析了平面配流副的潤(rùn)滑特性。ZHANG等[13]分析了表面織構(gòu)對(duì)減小平面配流副的影響規(guī)律。陳遠(yuǎn)玲等[14]建立了預(yù)測(cè)平面配流副壽命的磨損模型。上述研究對(duì)平面配流副潤(rùn)滑特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)有較好的指導(dǎo)作用,對(duì)錐形缸體球面配流副油膜潤(rùn)滑特性的建模也有一定參考價(jià)值。

        相對(duì)于圓柱形缸體平面配流副,錐形缸體球面配流副復(fù)位能力強(qiáng),更適用于高壓重載的應(yīng)用領(lǐng)域。KHALIL等[15]建立了錐形缸體軸向柱塞泵動(dòng)力學(xué)模型,通過試驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。BAHR等[16]建立了錐形缸體軸向柱塞泵斜盤的動(dòng)力學(xué)模型,求解了柱塞腔壓力,分析了彈簧剛度和油液體積彈性模量對(duì)斜盤傾角振動(dòng)的影響。XU等[17]分析了錐形缸體軸向柱塞泵斜盤所受力矩與其運(yùn)行工況的關(guān)系。ZHAO等[18]分析了球面配流副的射流對(duì)空化現(xiàn)象的影響。陳旭峰等[19]分析了柱塞泵組件球面縫隙流動(dòng)特性。劉趙淼等[20]分析了柱塞偶件間油膜流動(dòng)規(guī)律。上述研究對(duì)錐形缸體軸向柱塞泵動(dòng)力學(xué)及其流體特性進(jìn)行了研究。但是針對(duì)錐形缸體球面配流副油膜潤(rùn)滑特性的研究還鮮有報(bào)道,一方面是由于此種配流方式較平面配流方式更為少見,另一方面是由于此種配流方式的建模更為復(fù)雜。

        本文對(duì)錐形缸體球面配流副油膜潤(rùn)滑特性展開研究。首先對(duì)錐形缸體的受力進(jìn)行分析,獲取作用在錐形缸體的載荷,然后建立考慮缸體慣性的球面配流副油膜潤(rùn)滑模型,求解球面配流副油膜壓力分布和厚度分布,并開展高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)和輪廓掃描試驗(yàn),獲取不同試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)的配流盤磨損形貌,并驗(yàn)證潤(rùn)滑模型的有效性。

        1 受力分析

        1.1 錐形缸體受力分析

        錐形缸體受力分析如圖1所示,以主軸軸線與柱塞球心所在平面的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立全局坐標(biāo)系Oxyz。分別以第i組柱塞球心Bi及其質(zhì)心Ci為坐標(biāo)原點(diǎn),通過坐標(biāo)系平移,建立柱塞球心及其質(zhì)心的平行子坐標(biāo)系。

        圖1 錐形缸體受力分析示意圖Fig.1 Schematic diagram of the forces acting on the cylinder

        錐形缸體受到的作用力主要包括:①配流盤對(duì)缸體產(chǎn)生的油膜作用力;②柱塞腔油液壓力和彈簧壓緊力;③主軸花鍵對(duì)缸體的支承力;④柱塞滑靴組件的作用力。

        1.2 柱塞滑靴組件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

        圖2 柱塞滑靴組件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析示意圖Fig.2 Schematic diagram of kinematic analysis of piston-slipper assembly

        假設(shè)缸體旋轉(zhuǎn)角度φ后,第i組柱塞滑靴組件柱塞球心到達(dá)B2,其相對(duì)主軸垂足為PB2,與主軸距離為PB2B2,設(shè)Ri=PB2B2,有

        Ri=R0-R0(1-cosφi)tanβtanα

        (1)

        式中,R0為柱塞球心在上死點(diǎn)B0到主軸軸線的距離;α為柱塞軸線與主軸軸線的夾角。

        第i組柱塞球心在坐標(biāo)系Oxyz中的坐標(biāo)為

        (2)

        第i組柱塞質(zhì)心到達(dá)C2,其坐標(biāo)為

        (3)

        式中,LBC為柱塞質(zhì)心與球心間的距離。

        第i組柱塞滑靴組件沿柱塞腔的往復(fù)速度vr,i和加速度ar,i分別為

        (4)

        式中,ω為缸體轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。

        繞z軸的旋轉(zhuǎn)速度vω,i和加速度aω,i分別為

        (5)

        科氏加速度

        ak,i=2ωvr,isinα

        (6)

        式中,vr,i為第i組柱塞滑靴組件沿柱塞的往復(fù)速度。

        1.3 柱塞滑靴組件受力分析

        柱塞滑靴組件受柱塞滑靴組件慣性力、缸體孔對(duì)柱塞的作用力和斜盤支承力的作用。柱塞滑靴組件的受力分析如圖3所示。

        圖3 柱塞滑靴組件受力分析Fig.3 Force analysis of the piston-slipper assembly

        柱塞滑靴組件繞主軸旋轉(zhuǎn)的徑向慣性力Fω,i及其沿柱塞徑向、軸向的分力Fωr,i、Fωs,i分別為

        (7)

        式中,mp、ms分別為柱塞、滑靴質(zhì)量。

        柱塞滑靴組件軸向加速度慣性力Far,i作用于柱塞滑靴組件質(zhì)心,方向與軸向加速度方向相反:

        Far,i=(mp+ms)ar,i

        (8)

        柱塞滑靴組件科氏慣性力Fak,i作用于柱塞滑靴組件質(zhì)心,方向垂直于角速度ω與vr,i所在平面:

        Fak,i=2(mp+ms)ωvr,isinα

        (9)

        FT,i為柱塞腔與柱塞滑靴組件之間的摩擦力,由于此力及其產(chǎn)生的力矩遠(yuǎn)小于柱塞滑靴組件慣性力及其力矩,故予以忽略。

        FN,i為斜盤對(duì)柱塞滑靴組件的支承力。將FN,i沿柱塞腔軸向及徑向分解,其中徑向包括科氏加速度ak,i所在方向以及Fωr,i所在方向。

        由幾何分析可得,F(xiàn)N,i與FNs,i夾角ψi及FNk,i與FNr,i夾角γN,i分別為

        (10)

        (11)

        式中,F(xiàn)Ns,i為FN,i沿柱塞腔軸向分力;FNk,i為FN,i沿科氏加速度ak,i徑向分力;FNr,i為FN,i沿Fωr,i徑向分力。

        最終得到斜盤支承力FN,i沿柱塞腔軸向及徑向的分力如下:

        (12)

        1.4 錐形缸體慣性力分析

        如圖4所示,以配流盤球心為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系O1x1y1z1。缸體為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu),假設(shè)其繞z軸的旋轉(zhuǎn)速度ω恒定,可將其簡(jiǎn)化為沿z軸的直線運(yùn)動(dòng)和繞x和y軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的組合運(yùn)動(dòng)。

        圖4 缸體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)示意圖Fig.4 Schematic diagram of the motion ofthe cylinder

        缸體軸線z相對(duì)z1軸的傾角為γ,由于該值較小,因此以缸體沿z軸的浮動(dòng)量e0表征缸體沿z軸的直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)一步等效為對(duì)油膜中心厚度h0的變化:

        e0=h0cosγ

        (13)

        θx為缸體繞x軸的旋轉(zhuǎn)角度,θy為缸體繞y軸的旋轉(zhuǎn)角度。

        忽略高階小項(xiàng),根據(jù)歐拉動(dòng)力學(xué)方程,有

        (14)

        1.5 錐形缸體受力平衡方程

        (15)

        其他作用力包括柱塞腔油液壓力FpB、彈簧壓緊力FS以及柱塞滑靴組件的作用力Fw:

        (16)

        (17)

        (18)

        式中,F(xiàn)S、Fp,i為彈簧壓緊力、柱塞腔油液壓力。

        Mpx,i、Mpy,i為由柱塞腔油液壓力引起的繞x、y軸的力矩;Max,i、May,i為由柱塞滑靴組件作用力引起的力矩。

        2 球面配流副油膜潤(rùn)滑模型

        2.1 球面配流副油膜厚度

        球面配流副油膜厚度分布如圖5所示,缸體軸線在O1x1y1平面的投影與x1軸的夾角為φ。

        圖5 球面配流副油膜厚度分布示意圖Fig.5 Schematic diagram of oil film thickness of the spherical valve-plate pair

        配流副的膜厚h定義為配流盤上一點(diǎn)(x0,y0,z0)與配流盤球心O1連線延長(zhǎng)至缸體配流端面上一點(diǎn)(x1,y1,z1)的延長(zhǎng)部分,表示為

        (19)

        點(diǎn)(x0,y0,z0)和點(diǎn)(x1,y1,z1)分別位于配流盤和缸體配流端面上,因此滿足球面方程:

        (20)

        式中,Rs為配流副球面半徑;k為比例系數(shù);(A,B,C)為缸體球面配流端面的球心坐標(biāo)。

        根據(jù)缸體傾角γ、傾斜方位角φ、中心油膜厚度h0,可得缸體球面配流端面的球心坐標(biāo)(A,B,C):

        (21)

        聯(lián)立式(21),解得任一點(diǎn)(x0,y0,z0)的膜厚h為

        h=(k-1)Rs

        (22)

        (23)

        2.2 球面配流副油膜壓力控制方程

        為分析球面配流副油膜壓力分布,建立球面配流副油膜微元模型如圖6所示,并做以下假設(shè):①油液為理想牛頓流體,密度不隨壓力和溫度變化;②配流副間隙油液流動(dòng)特性為層流;③油液滿足近壁面無滑移邊界條件;④忽略重力影響;⑤忽略油膜壓力沿膜厚方向的變化。

        圖6 球面配流副油膜流體微元模型Fig.6 Schematic diagram of finite element of oil filmof spherical valve-plate pair

        由于球面配流副配流端面為球狀,因此分別用經(jīng)線、緯線來描述其球面的表面方向,用z表示球面法向。

        球面配流副間隙油液存在剪切、擠壓和壓差3種流動(dòng)??紤]油液離心力,由微元受力平衡,有

        (24)

        式中,θ為空間方位角。

        化簡(jiǎn)為

        (25)

        式中,p為油膜壓力;τ為微元所受剪切應(yīng)力;ρ為油液密度;νw為微元沿緯線切向速度。

        根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有

        (26)

        式中,vr為油液沿經(jīng)線切向速度;η為油液動(dòng)力黏度。

        將式(26)代入式(25),可得

        (27)

        式中,vw為油液微元沿緯線切向速度。

        同理,由微元沿緯線切向的受力平衡以及牛頓內(nèi)摩擦定律,可得

        (28)

        式(28)二次積分為

        (29)

        式中,c0、c1為二次積分得到的常數(shù)系數(shù)。

        油液近壁面無滑移,可得邊界條件[19]:

        (30)

        式中,vw0為近壁面油液微元沿緯線切向速度。

        將邊界條件逐項(xiàng)代入式(29),解得

        (31)

        由式(31)代入式(27),可得

        (32)

        式(32)二次積分為

        (33)

        式中,c2、c3為積分得到的常數(shù)系數(shù)。

        同理,由于油液近壁面無滑移,因此可得邊界條件[19]:

        (34)

        式中,vr0為油液在近壁面沿徑線切向速度。

        忽略高階小量,解得

        (35)

        式(35)等號(hào)右側(cè)三項(xiàng)分別是壓差作用項(xiàng)、離心作用項(xiàng)以及近壁面油液速度項(xiàng)。

        由于油液密度不隨壓力和溫度變化,油液微元流量方程表示為

        (36)

        綜上,聯(lián)立式(31)和(35),代入式(36)并沿厚度方向積分,可得配流副油膜壓力控制方程:

        (37)

        3 球面配流副油膜特性數(shù)值解析

        3.1 方程離散化

        如圖7所示,采用有限容積法對(duì)油膜壓力控制方程進(jìn)行離散化,采用交錯(cuò)網(wǎng)格法進(jìn)行網(wǎng)格劃分,其中白色和黑色節(jié)點(diǎn)分別代表壓力分布節(jié)點(diǎn)與速度分布節(jié)點(diǎn),以兩壓力節(jié)點(diǎn)中間位置為界線,對(duì)每個(gè)壓力節(jié)點(diǎn)與相鄰壓力節(jié)點(diǎn)之間劃分控制容積。

        圖7 網(wǎng)格劃分及節(jié)點(diǎn)控制容積Fig.7 Discretization of the mesh and the control volume of the mesh point

        對(duì)式(37)積分可得

        (38)

        式中,φ表示為網(wǎng)格空間方位角;r、θ為油膜各點(diǎn)所在坐標(biāo);下標(biāo)w、e分別表示為控制單元左、右節(jié)點(diǎn),s、n分別表示為控制單元下節(jié)點(diǎn)、上節(jié)點(diǎn)。

        對(duì)上式兩側(cè)積分,化簡(jiǎn)為以下形式:

        appp=anpn+asps4+aepe+awpw+S

        (39)

        ap=an+as+ae+aw

        (40)

        (41)

        (42)

        (43)

        (44)

        (45)

        式中,Δθ為單元容積的周向角度;Δφ為單元容積的徑向長(zhǎng)度。

        運(yùn)用環(huán)形三對(duì)角矩陣算法(circular tridiagonal matrix algorithm,CTDMA)求解壓力分布各節(jié)點(diǎn)壓力值,算法的迭代因子為1.5。根據(jù)式(39)求解配流副密封帶相鄰壓力節(jié)點(diǎn)的關(guān)系,由內(nèi)外邊界沿經(jīng)線向內(nèi)求解。

        3.2 數(shù)值求解

        球面配流副油膜潤(rùn)滑特性的求解流程如圖8所示,錐形缸體所受外負(fù)載、球面配流副油膜作用力、錐形缸體慣性力之間相互耦合,維持錐形缸體的平衡,平衡方程為

        (46)

        圖8 油膜潤(rùn)滑特性數(shù)值求解流程Fig.8 Flow chart of numerical calculation procedure for oil film lubrication characteristics

        采用牛頓迭代法對(duì)式(46)進(jìn)行數(shù)值求解,并運(yùn)用差分形式計(jì)算其雅可比矩陣:

        (47)

        (48)

        運(yùn)用前后兩次迭代所得壓力值的相對(duì)誤差作為收斂指標(biāo),收斂指標(biāo)設(shè)為0.1。為保證仿真初始階段的瞬態(tài)收斂性,仿真分析過程中油膜的參數(shù)將根據(jù)缸體負(fù)載對(duì)油膜厚度變化率自適應(yīng)調(diào)整,從而調(diào)節(jié)油膜的厚度、壓力分布,以實(shí)現(xiàn)油膜的自適應(yīng)平衡。

        4 試驗(yàn)驗(yàn)證

        4.1 高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)及磨損樣本制備

        通過測(cè)試球面配流副油膜的壓力分布和厚度分布可以直接對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證,但是這種直接測(cè)試的方法試驗(yàn)難度大、成本高,因此本研究通過高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)獲得不同運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)下球面配流盤的磨損樣本,并觀察磨損樣本的磨損形貌,對(duì)油膜潤(rùn)滑模型進(jìn)行間接驗(yàn)證。

        高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)在軸向柱塞泵性能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,試驗(yàn)臺(tái)的布局如圖9所示。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)被測(cè)泵運(yùn)轉(zhuǎn),通過溢流閥調(diào)節(jié)工作壓力。高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)工況的進(jìn)口壓力約為0.1 MPa,出口壓力為35 MPa,工作轉(zhuǎn)速為1500 r/min。隨機(jī)選擇3個(gè)額定排量為250 mL/r的軸向柱塞泵(KD-A4VSO250)進(jìn)行高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn),運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)分別設(shè)置為100 h、200 h、300 h。

        圖9 軸向柱塞泵性能試驗(yàn)臺(tái)Fig.9 Performance test rig of axial piston pump

        通過高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)獲得3個(gè)不同磨損程度的球面配流盤樣本,如圖10所示。按試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)由短到長(zhǎng)對(duì)3個(gè)樣本進(jìn)行編號(hào),其中,運(yùn)轉(zhuǎn)100 h的為樣本1、運(yùn)轉(zhuǎn)200 h的為樣本2、運(yùn)轉(zhuǎn)300 h的為樣本3。初步觀察3個(gè)樣本,可以發(fā)現(xiàn),由于受到油液中污染物顆粒的影響,3個(gè)樣本的表面存在不同深度的劃痕。

        (a)樣本1 (b)樣本2 (c)樣本3圖10 不同試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)下球面配流盤樣本Fig.10 Spherical valve-plate samples with different test durations

        4.2 輪廓掃描試驗(yàn)

        為了獲得3個(gè)磨損樣本的表面輪廓,使用泰勒霍普森PGI 1240輪廓儀對(duì)其進(jìn)行掃描。輪廓儀的主要參數(shù)如表1所示。球面配流盤表面輪廓掃描試驗(yàn)原理如圖11所示。掃描之前,擬定13條經(jīng)過球面配流盤中心的等間隔掃描軌跡,每條軌跡間隔為15°。試驗(yàn)按照以下步驟進(jìn)行:

        (1)將使用煤油清洗后的配流盤放置于測(cè)試臺(tái)上;

        (2)通過操作桿將驅(qū)動(dòng)箱初步移動(dòng)至掃描起點(diǎn);

        (3)通過計(jì)算機(jī)輸入位移操作,精確控制掃描儀測(cè)針移動(dòng)到起點(diǎn);

        (4)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)箱,帶動(dòng)測(cè)針沿?cái)M定的軌跡在試件表面進(jìn)行接觸式掃掠,測(cè)針上的PGI傳感器對(duì)行進(jìn)過程產(chǎn)生的上下擺動(dòng)幅值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和記錄。獲得掃描軌跡后,通過數(shù)據(jù)擬合得到被測(cè)表面的輪廓。

        表1 泰勒霍普森輪廓掃描儀參數(shù)

        圖11 表面輪廓掃描試驗(yàn)原理圖Fig.11 Schematic for surface profile scanning test

        4.3 仿真和試驗(yàn)對(duì)比分析

        圖12所示為擬合得到的球面配流盤樣本的表面輪廓。圖中對(duì)主要磨損區(qū)域進(jìn)行了標(biāo)注,通過顏色變化區(qū)別表面輪廓的深淺,紅色代表輪廓相對(duì)于理想球面變化小,即磨損?。凰{(lán)色代表輪廓相對(duì)于理想球面變化大,即磨損大。從圖中可以看出,3個(gè)球面配流盤表面在穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)后均出現(xiàn)了不同深度的圓弧狀劃痕;圓弧狀劃痕最開始出現(xiàn)在球面配流盤高壓區(qū)外邊緣區(qū)域;3個(gè)樣本主要磨損區(qū)域在11°~67°、-33°~29°、11°~30°之間。配流盤表面磨損程度隨著試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)的增加而加劇,樣本1的磨損程度最輕,樣本3的磨損程度最嚴(yán)重。隨著試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)增加,主要磨損位置從密封帶內(nèi)外邊緣位置逐漸向中間位置移動(dòng),距離密封帶外邊緣一定距離的區(qū)域磨損最為嚴(yán)重。

        (a)樣本1 (b)樣本2 (c)樣本3圖12 不同試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)球面配流盤表面輪廓對(duì)比Fig.12 Comparisons of surface profile of spherical valve plates with different test durations

        在仿真模型中,仿真工況與試驗(yàn)工況一致。仿真時(shí)初始中心油膜厚度為6 μm,初始缸體傾覆角度為(5×10-5)°。由于所研究的軸向柱塞泵有9個(gè)柱塞,因此其油膜特性表現(xiàn)出以40°方位角為周期的周期性變化。通過求解每一個(gè)仿真時(shí)間步下所劃分油膜網(wǎng)格區(qū)域的厚度和壓力,可以得到每一個(gè)仿真時(shí)間步下的油膜厚度分布和壓力分布。圖13和圖14所示分別為10°、20°、30°和40°主軸旋轉(zhuǎn)方位角下球面配流副油膜的厚度分布和壓力分布。

        (a)10°方位角 (b)20°方位角

        (c)30°方位角 (d)40°方位角圖13 仿真得到的球面配流副油膜厚度分布Fig.13 Simulated thickness distribution of spherical valve-plate pair

        (a)10°方位角

        (b)20°方位角

        (c)30°方位角

        (d)40°方位角圖14 仿真得到的球面配流副油膜壓力分布Fig.14 Simulated pressure distribution of sphericalvalve-plate pair

        由于本研究所建立的全流體潤(rùn)滑仿真模型無法模擬磨損的情況,因此仿真和試驗(yàn)結(jié)果之間無法直接對(duì)比磨損區(qū)域。一般情況下,由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)配偶件之間表面高低起伏,且油液中雜質(zhì)更易引起油膜厚度小處磨粒磨損,因此油膜厚度小的區(qū)域更易發(fā)生磨損。本研究基于上述假設(shè),通過將仿真得到的油膜厚度分布的大小與試驗(yàn)測(cè)試得到的磨損區(qū)域進(jìn)行對(duì)比,實(shí)現(xiàn)模型的間接驗(yàn)證。

        分析圖13和圖14的仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),球面配流副高壓側(cè)油膜厚度較小,最小厚度點(diǎn)出現(xiàn)在距上死點(diǎn)35°~37°之間,說明錐形缸體沿高壓側(cè)傾斜,高壓側(cè)更易發(fā)生磨損。仿真得到的小膜厚區(qū)域與試驗(yàn)觀察到的主要磨損區(qū)域接近。

        5 結(jié)論

        (1)建立了球面配流副油膜潤(rùn)滑模型,采用離散化數(shù)值方法求解油膜壓力分布和厚度分布。

        (2)開展了軸向柱塞泵高壓穩(wěn)態(tài)試驗(yàn),通過輪廓掃描試驗(yàn),獲得不同運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)球面配流盤表面磨損輪廓。

        (3)對(duì)比球面配流副油膜厚度分布、壓力分布和球面配流盤磨損分布發(fā)現(xiàn),仿真得到的低膜厚區(qū)域與測(cè)試得到的主要磨損區(qū)域一致,驗(yàn)證了潤(rùn)滑模型的有效性。

        本文的不足之處是未能對(duì)油膜厚度分布或壓力分布進(jìn)行測(cè)試,對(duì)仿真模型進(jìn)行更為充分的驗(yàn)證。

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