单向液压阀4WE6HA61B/CW220-50N9Z5L
径向运动会使油膜产生挤压效应，随着柱塞的运动会使楔形油膜产生动压效应。如果该位置油膜厚度非常小，就会产生固体接触压力。与外力平衡的反作用力因挤压效应、动压力效应和固体接触压力产生。 承载润滑参数计算 柱塞副的油膜厚度与柱塞在缸孔内的姿态有关。当表面发生磨损时，为了获得更**的油膜厚度，必须考虑磨损深度。活塞的姿态可以用两段相对于缸孔的偏心度来表示。油膜厚度可定义为活塞与缸孔在径向的间隙。柱塞与缸孔表面接触时，会发生弹性变形。柱塞和缸孔表面有粗糙峰，因此，设置由摩擦副表面粗糙度确定的*小接触油膜厚度来估计接触是否发生。 通过求解离散雷诺方程，可以得到柱塞副油膜的压力分布，从而确定油膜对柱塞的反作用力。然后，采用Newton-Raphson法迭代求解活塞力平衡方程。自动调整油膜厚度和厚度变化率，直到力平衡偏差小于给定的阈值。经验上，每一圈计算的承载润滑参数经过4个计算周期后都具有循环性，这表明计算是收敛的，然后输出*后一圈的计算结果。根据使用该模型的经验，模拟结果显示了3个周期左右的周期性。因此，当仿真周期数等于或大于4时，认为仿真是收敛的，输出承载润滑参数结果。 承载润滑参数对磨损计算的影响 承载润滑参数决定了柱塞副的承载润滑条件，如图6(a)所示，若外力过大，油膜无法提供足够的反作用力来平衡油膜。柱塞和缸孔相互挤压和滑动。当固体接触压力很大时，油膜破裂。此时，计算得到的油膜厚度可以为负值。为了表示实际情况，将油膜厚度设为零。如图6(b)所示，柱塞表面与缸孔接触的粗糙度峰值。在这种情况下，油膜尚未破裂，固体接触压力小，柱塞的粗糙峰是粘弹性的。当粗糙峰在圆柱孔上滑动时，可能需要一段时间才能变形。如果作用时间小于变形时间，则粗糙峰变形不彻底，会进入缸孔。当油膜厚度小于粘弹性变形后粗糙峰的高度时，则认为这是一种会引起滑动磨损的混合润滑条件。 在不同的载荷和润滑条件下，其磨损机理是多样的。当发生固体挤压时，粘附节点会增加。粘接节点可能导致剪切断裂和表面磨损。油膜压力不足，不能形成粘接节点。当粘弹性变形后的粗糙峰高度大于油膜厚度时，会发生滑动磨损。气缸孔的磨损深度可通过部分partial-EHL接触滑动磨损模型计算。 将承载润滑参数离散到每个网格中，判断磨损机理并计算磨损深度。将每个网格的磨损深度综合为整个缸孔的磨损形貌。磨损发生后，柱塞副的表面形貌会发生变化，从而影响承载润滑参数的计算，承载润滑参数也会影响磨损过程的计算。 泵转一圈所产生的磨损深度不足以影响承载润滑参数，每转一圈后重新计算油膜又很费时。因此，我们设置磨损深度阈值来决定是否需要重新计算油膜。将每一转的磨损量叠加在前一个周期上，直到超过阈值，然后重新计算油膜。柱塞与缸孔的接触长度随着缸体的转动而变化。柱塞腔内压力是计算流体动力学模型需要得到的一个重要边界条件。它与泵的进出口压力等工作条件有关。基于商用CFD平台，建立了轴向柱塞泵的仿真模型。 对某商用轴向柱塞泵进行了试验，分析了缸孔的磨损区域和相应的磨损深度。在加速寿命试验台上进行了240h的试验。加速寿命试验的试验泵加载压力比正常工作压力35 MPa高出1.23倍。 在加速寿命试验前后分别拆卸泵，取出缸体，测量缸孔的磨损情况。利用三坐标测量仪对圆柱孔的圆周轮廓进行了微米尺度的测量。三坐标测量仪探头扫描圆柱孔内壁后，得到圆柱孔上截面的圆周轮廓。该测量装置的分辨率小于1 μm，足以满足磨损测量的要求。截面的周向轮廓可拟合为整个筒孔的三维轮廓。可以推断，由于柱塞/缸孔的结构和受力条件的影响，缸筒两端附近的轴向磨损梯度比其他地方更显著。这是因为靠近圆柱体两端的测量截面比其他地方的更密集。 文献荐读 | 轴向柱塞泵磨损预测研究 经三坐标测量仪测试，试验前缸孔的外形接近于规则圆柱，各截面的形状和直径基本相同，而经过240h试验后，由于磨损过程，两端截面的直径较大。通过试验前后气缸孔廓线的差异，可以得到实际的缸孔磨损曲线。用同样的方法测量被测活塞表面，未发现明显的磨损剖面。