国产液压马达高压化的关键技术研究

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为了提高国产曲轴连杆式液压马达的总体性能,本文从液压马达的关键配流副及活塞与缸体间的密封两方面进行了研究,其主要内容有: 1、应用有限单元法,借助ANSYS软件分析了液压马达中活塞和缸体间两种典型密封结构,获得了两种密封结构在不同工作压力下的变形以及密封圈接触面的应力分布规律,分析了两种密封结构在不同压力下的密封效果并对密封效果进行了比较。通过分析可以得出:随着油压的升高,两种密封结构均具有白适应能力,但整体上,膨胀环密封性能要好于组合密封结构。 2、运用流体力学理论,建立了液压马达配流盘的力及力矩模型并推导流场压力分布规律。配流盘是液压马达的关键零件之一,它对液压马达性能有直接的影响。为了分析配流盘压紧系数及所受的合力矩,将配流盘分为若干区域,分别求出各区域上的液压力及力矩分布,进一步计算得到压紧系数和合力矩。通过分析,目前国产通用的ITM配流盘无论是正转还是反转,压紧系数和合力矩都偏大,配流盘整体磨损严重且存在偏磨。 3、为了提高配流盘的力学性能,提出三种改进方案。方案一降低了配流盘压紧系数,配流盘整体磨损量将下降,但由于合力矩增大,配流盘偏磨明显。方案二和方案三降低压紧系数的同时减小了合力矩,配流盘整体磨损量将降低且偏磨情况得到改善。三种改进方案在降低正转压紧系数同时也提高了反转压紧系数,即提高正转力学性能的同时造成了反转力学性能的下降。因此,对于马达正转工作情况,改进的配流盘均可作为原配流盘的替代品,但是,要得到正反转性能优异的配流盘还需进一步的研究。 4、对ITM配流盘和方案一、二配流盘分别进行了磨损试验和起动特性试验。通过磨损试验可以看出,随着压紧系数的降低,三种配流盘整体磨损量下降,因此,第三章对配流盘的性能分析是基本准确的。通过起动特性试验可以看出,配流盘的改动对液压马达起动特性的影响不大。
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