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柱塞式能量回收马达配流副锥度角的分析与试验
文献摘要：
柱塞式能量回收马达是将液压马达与发电机一体化的新一代液压能量回收装置,缸体-配流轴组成的配流副是其关键摩擦副之一,配流副配合面锥度角的选择对马达的配流、承载和摩擦磨损特性有重要影响.该研究采用理论分析、数值模拟和试验测试的方法,探讨柱塞式能量回收马达配流副锥度角的最优值选择.首先根据配流副结构与尺寸,明确锥度角范围,然后以36°、39°、42°和45°共4个配流副锥度角为对象.分别从流场仿真、弱流固耦合和摩擦磨损试验3个方面,评价各锥度角配流副的柱塞腔油液压力与压力脉动、配流副部件应力与变形、配流副摩擦磨损等性能.结果发现配流副锥度角为42°和45°时,位于配流副上死点的柱塞腔内油液压力和压力波动较小,压力分别为4.66、4.62 MPa、压力波动幅度分别为3.307和3.246 MPa;在柱塞腔与高压油孔接通阶段,柱塞腔油液压力波动幅度分别为0.324、0.322 MPa;两种锥度角下的配流轴最大等效应力皆远小于其屈服强度;锥度角为42°缸体的最大等效应力占屈服强度比例较45°锥度角大0.74个百分点,最大变形量大0.251μm;两种锥度角的配流副没有强度失效的风险,虽然有微量弹性变形,但对配流副的正常工作影响极小.相较于45°锥度角,42°锥度角摩擦副的平均摩擦系数小0.012,且波动小、稳定性好;上、下试件的磨损率分别小1.966×10-6和7.601×10-6 mm3/(N·mm).所以42°锥度角有利于能量回收马达配流副的稳定工作及高效运转.研究结果可为柱塞式能量回收马达的设计提供参考.
文献关键词：
马达;流场;仿真;应力;变形;配流副;锥度角;摩擦磨损
中图分类号：
作者姓名：
李少年;梁涛;包尚令;王煜;周致元;李曦
作者机构：
兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州 730050;燕山大学机械工程学院,秦皇岛 066099
文献出处：
引用格式：
[1]李少年;梁涛;包尚令;王煜;周致元;李曦-.柱塞式能量回收马达配流副锥度角的分析与试验)[J].农业工程学报,2022(20):20-29
A类：
B类：
柱塞式,配流副,锥度角,液压马达,发电机,能量回收装置,缸体,关键摩擦副,配合面,摩擦磨损特性,试验测试,最优值,流场仿真,流固耦合,摩擦磨损试验,油液压力,压力脉动,部件应力,应力与变形,死点,压力波动,波动幅度,油孔,接通,最大等效应力,屈服强度,强度比,百分点,最大变形量,弹性变形,工作影响,极小,摩擦系数,试件,磨损率,mm3
AB值：
0.192854
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