非圆行星齿轮水压马达轴向间隙对容积效率的影响

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作者 李翔 彭先龙 《机械传动》 北大核心 2024年第9期35-42,共8页

将液压马达中的液压油换成自然水会导致轮系的泄漏量增大,马达容积效率降低。为了提高非圆行星齿轮水压马达的容积效率,定量分析了轮系与配流盘的轴向间隙对马达容积效率的影响。首先,根据旋转平面缝隙泄漏原理和流体内摩擦力推导出轮... 将液压马达中的液压油换成自然水会导致轮系的泄漏量增大,马达容积效率降低。为了提高非圆行星齿轮水压马达的容积效率,定量分析了轮系与配流盘的轴向间隙对马达容积效率的影响。首先,根据旋转平面缝隙泄漏原理和流体内摩擦力推导出轮盘之间的泄漏和功率损失计算式,从而计算出在30 MPa压差下马达轴向间隙的最优解;然后,在考虑制造误差的基础上,基于动网格和用户自定义函数(User-Defined Function,UDF)编程技术,检测分析马达在不同轴向间隙下的泄漏量以及容积效率,同时计算出同等条件下马达的理论容积效率;最后,将两者加以对比,得出不同工况下马达容积效率的变化趋势与极小值。研究表明,从选取轴向间隙值的计算结果来看,当轮盘的平面度为0.01 mm时,在工作压差30 MPa以内,马达的容积效率不低于77.28%。研究为后续马达的结构改进提供了依据。 展开更多

关键词 水压马达 非圆行星齿轮 轴向间隙 容积效率 动网格

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低速大扭矩水压马达柱塞副的结构优化及性能研究 被引量：6

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作者 王志强 高殿荣 黄瑶 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期536-542,共7页

以低速大扭矩水压马达的柱塞副为研究对象,确定了水压马达的初始参数;基于力平衡方程及流量方程,建立了功率损失和动态的数学模型。以总功率损失、滚球速度和位移作为柱塞副的性能指标,分析了水膜厚度对柱塞性能的影响。通过分析柱塞副... 以低速大扭矩水压马达的柱塞副为研究对象,确定了水压马达的初始参数;基于力平衡方程及流量方程,建立了功率损失和动态的数学模型。以总功率损失、滚球速度和位移作为柱塞副的性能指标,分析了水膜厚度对柱塞性能的影响。通过分析柱塞副的静压支承特性原理,以柱塞副总功率损失最小为目标函数建立了影响柱塞副静压支承性能的优化模型,对柱塞副的结构进行了优化设计,得出在θ0为19°,柱塞底部直径为15 mm,阻尼孔直径为0.18 mm时,柱塞副支承腔的水膜厚度最佳,为2.027μm。研究表明:结构优化后的柱塞副具有功率损失低、润滑性能好、静压支承性能及动态性能高的特点。 展开更多

关键词 水压马达 水膜厚度 柱塞副 优化模型 功率损失

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水膜厚度对低速大扭矩水压马达支承轴转子副性能的影响 被引量：5

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作者 王志强 高殿荣 黄瑶 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期262-267,共6页

以低速大扭矩水压马达支承轴转子副为研究对象,在确定的水压马达初始参数下,基于力平衡方程及流量方程,建立了功率损失、静态和动态的数学模型;以总功率损失、承载能力、静刚度、转子径向速度和位移等作为支承轴转子副的性能指标,分析... 以低速大扭矩水压马达支承轴转子副为研究对象,在确定的水压马达初始参数下,基于力平衡方程及流量方程,建立了功率损失、静态和动态的数学模型;以总功率损失、承载能力、静刚度、转子径向速度和位移等作为支承轴转子副的性能指标,分析了水膜厚度对支承轴转子副性能的影响。研究表明:增大水膜厚度,支承轴的功率损失增加,转子的静刚度降低,水压马达的容积效率降低,转子的径向速度和位移增加,但承载能力不受其影响。因此,减小水膜厚度,可提高水压马达的容积效率和支承轴转子副的静、动态性能。 展开更多

关键词 水压马达 水膜厚度 支承轴 转子 性能

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基于动网格的低速大扭矩水压马达配流盘结构改进 被引量：5

4

作者 高殿荣 王志强 黄瑶 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期307-313,325,共8页

以低速大扭矩水压马达为研究对象,应用动网格及其UDF(用户自定义函数)编程技术模拟配流盘、转子和柱塞的运动,并对水压马达模型及加入阻尼槽的模型进行了三维数值模拟计算。基于最小过流面积公式及压力变化公式,建立了不同渗透角下柱塞... 以低速大扭矩水压马达为研究对象,应用动网格及其UDF(用户自定义函数)编程技术模拟配流盘、转子和柱塞的运动,并对水压马达模型及加入阻尼槽的模型进行了三维数值模拟计算。基于最小过流面积公式及压力变化公式,建立了不同渗透角下柱塞腔中压力变化的数学模型。研究表明:原模型柱塞腔内会出现明显的压力超调、压力振荡、压力冲击以及速度的突变,而改进后的柱塞腔内部流场变化比较平稳,可以有效地降低配流过程中产生的冲击,降低压力飞升现象,减小振荡幅值和时间,实现了预升压的目的。同时还发现阻尼槽的渗透角越大,预升压效果越明显。 展开更多

关键词 水压马达 动网格 配流盘 结构改进

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一种新型滑靴静压支承在水压马达中的应用研究 被引量：2

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作者 聂松林 焦启民 +1 位作者 余祖耀 李壮云 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期777-779,782,共4页

针对水压传动的新特点 ,研制了一种新的同心圆缝型滑靴静压支承。分析了这种静压支承的工作原理和基本特性 ,介绍了一个设计实例和台架试验。试验表明 ,采用静压平衡法设计的同心圆缝阻尼型静压支承结构滑靴比采用剩余压紧力法设计的滑... 针对水压传动的新特点 ,研制了一种新的同心圆缝型滑靴静压支承。分析了这种静压支承的工作原理和基本特性 ,介绍了一个设计实例和台架试验。试验表明 ,采用静压平衡法设计的同心圆缝阻尼型静压支承结构滑靴比采用剩余压紧力法设计的滑靴底部的磨损量小 ,接触比压小。 展开更多

关键词 静压支承 滑靴 同心圆缝 水压马达

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水的黏度变化对低速大扭矩水压马达柱塞副泄漏流量的影响 被引量：4

6

作者 王志强 高殿荣 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2014年第5期568-573,共6页

为了提高低速大扭矩水压马达的容积效率，定量分析了水黏度对柱塞副泄漏流量损失的影响。首先根据水压马达实际运行状态确定了柱塞副的初始设计参数和水的性能参数，计算了定黏度下不同间隙、不同偏心距时的柱塞副泄漏流量。然后基于温... 为了提高低速大扭矩水压马达的容积效率，定量分析了水黏度对柱塞副泄漏流量损失的影响。首先根据水压马达实际运行状态确定了柱塞副的初始设计参数和水的性能参数，计算了定黏度下不同间隙、不同偏心距时的柱塞副泄漏流量。然后基于温升与压降的关系、黏温方程、黏压方程及流量方程，建立了变黏度条件下，水压马达在低速及高速情况下，柱塞副与转子缸孔同心及偏心时，柱塞副泄漏流量损失的数学模型。最后以环形间隙大小、偏心距和压差作为柱塞副的性能指标，详细分析了水的黏度对柱塞副泄漏流量的影响。研究表明：低速同心下，增大间隙2～10μm，减小水黏度，柱塞副的最大泄漏流量由0．002 L/min 增大至0．2503 L/min；高速同心下，柱塞副的最大泄漏流量由0．0204 L/min 增大至0．2611 L/min。低速偏心下，增大偏心距1～4μm，减小水黏度，柱塞副的最大泄漏流量由0．0175 L/min 增大至0．0401 L/min；高速偏心下，柱塞副的最大泄漏流量由0．0219 L/min 增大至0．0444 L/min。因此，减小柱塞转子副的间隙，减小偏心距，增大水的黏度，柱塞副的泄漏流量降低，马达的容积效率提高。 展开更多

关键词 水压马达 柱塞副 黏度 间隙 偏心距 泄漏流量

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基于正交试验的水压马达止推环参数优化 被引量：3

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作者 王志强 高殿荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期3360-3365,共6页

为了揭示主要几何参数对水压马达止推环功率损失的影响规律,按照L16(45)正交表,选取了腰形槽个数、腰形槽宽度、阻尼管长度等5个因素,每个因素取4个水平,设计出16种方案。采用数值模拟的方法对所设计的方案进行正交试验,得到了16种设计... 为了揭示主要几何参数对水压马达止推环功率损失的影响规律,按照L16(45)正交表,选取了腰形槽个数、腰形槽宽度、阻尼管长度等5个因素,每个因素取4个水平,设计出16种方案。采用数值模拟的方法对所设计的方案进行正交试验,得到了16种设计方案的功率损失值,并通过极差分析找到了各几何参数对止推环功率损失影响的主次顺序,提出了止推环参数的最优设计方案。根据优选结果并结合数值模拟对水压马达止推环的止推特性进行了分析,得到了适合于水压传动的剩余压紧力系数。 展开更多

关键词 水压马达 止推环 数值模拟 正交试验 参数优化

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仿生非光滑表面对低速大扭矩水压马达配流副承载性能的影响 被引量：2

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作者 马浩 高殿荣 梁博健 《液压与气动》 北大核心 2016年第9期27-32,共6页

通过在低速大扭矩水压马达配流盘上设计不同凹坑形仿生非光滑表面,并建立配流副的全水动压润滑模型,基于湍流理论,利用Fluent软件研究仿生非光滑表面对低速大扭矩水压马达配流副液膜表面压力分布、承载力的影响。研究表明:对于低速大扭... 通过在低速大扭矩水压马达配流盘上设计不同凹坑形仿生非光滑表面,并建立配流副的全水动压润滑模型,基于湍流理论,利用Fluent软件研究仿生非光滑表面对低速大扭矩水压马达配流副液膜表面压力分布、承载力的影响。研究表明:对于低速大扭矩水压马达配流副,在相同凹坑深度和运动速度的条件下,凹坑壁面与液膜表面接触角为锐角时的液膜表面承载力要大于其为直角时的液膜表面承载力;在转速一定时,深度对圆形锥坑的液膜表面承载力的影响很小,在边界润滑的情况下,通过适当增大凹坑深度,可以防止较浅的凹坑由于磨损严重而导致的失效。 展开更多

关键词 低速大扭矩水压马达 仿生非光滑表面 配流盘 CFD仿真

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水压马达非光滑表面配流副承载特性的数值模拟 被引量：3

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作者 高殿荣 马浩 +1 位作者 刘竟成 孙亚楠 《液压与气动》 北大核心 2018年第11期61-69,共9页

为提高低速大扭矩水压马达配流副的承载能力,进而降低摩擦减少磨损,延长其使用寿命,构思了具有6种不同凹坑形状的非光滑表面配流盘。运用数值模拟的方法,对非光滑表面配流盘与马达转子端面组成的配流副间的液膜压力分布和承载能力进行... 为提高低速大扭矩水压马达配流副的承载能力,进而降低摩擦减少磨损,延长其使用寿命,构思了具有6种不同凹坑形状的非光滑表面配流盘。运用数值模拟的方法,对非光滑表面配流盘与马达转子端面组成的配流副间的液膜压力分布和承载能力进行了数值计算,分析了非光滑表面凹坑深度、形状以及转子转速对承载力的影响。结果表明:具有相同凹坑深度的非光滑表面配流副间液膜承载力随转子转速的增加而增大;相同转速下,圆形锥坑、方形锥坑、圆形半球坑所组成的非光滑表面,其承载力随凹坑深度的增加近似呈线性减小,但减小的缓慢,其中圆形锥坑的非光滑表面配流副承载力对凹坑深度的变化最不敏感,且承载力较高;相同转速下,圆形柱坑、方形柱坑、三角形柱坑所组成的非光滑表面配流副液膜承载力随凹坑深度的增加近似呈双曲线规律减小,且承载力在凹坑深度不小于0. 5 mm后基本相同,但比圆形锥坑、方形锥坑、圆形半球坑所组成的非光滑表面承载力小很多。该研究工作对于低速大扭矩海水液压马达非光滑表面配流副的设计及工程应用具有借鉴意义。 展开更多

关键词 水压马达 非光滑表面 配流副 凹坑 承载力

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基于水压马达传动的小型化中水回用系统设计研究

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作者 李建永 高兴华 +1 位作者 杨泽 王明旭 《液压与气动》 北大核心 2017年第4期61-65,共5页

介绍了一种以家庭为单位构建的小型化中水回用系统,系统可将家庭中轻度污染的生活用水经过处理、提升后作为家庭冲厕用水,以实现中水回用的目的。描述了系统的结构组成,并对所设计水压马达装置的工作原理、参数计算和性能测试进行了详... 介绍了一种以家庭为单位构建的小型化中水回用系统,系统可将家庭中轻度污染的生活用水经过处理、提升后作为家庭冲厕用水,以实现中水回用的目的。描述了系统的结构组成,并对所设计水压马达装置的工作原理、参数计算和性能测试进行了详细阐述;论述了对现有冲厕水箱进行改造以实现两相流冲厕方式的方法。该系统为将家庭生活用水处理后存储并转变为冲厕用水以达到中水回用和资源节约的目提供了一种可行性设计方案。 展开更多

关键词 水压马达 两相流 中水回用

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低速大扭矩水压马达配流副仿生凹坑形非光滑表面流场分析

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作者 马浩 高殿荣 梁博健 《机床与液压》 北大核心 2017年第9期136-141,共6页

通过在低速大扭矩水压马达配流盘上设计了不同凹坑形仿生非光滑表面,并建立配流副的全水动压润滑模型,采用CFD方法研究了凹坑的不同开口形状和截面形状对内部液体流动的影响及其对流体动压润滑性能的影响规律。结果表明:在凹坑截面形状... 通过在低速大扭矩水压马达配流盘上设计了不同凹坑形仿生非光滑表面,并建立配流副的全水动压润滑模型,采用CFD方法研究了凹坑的不同开口形状和截面形状对内部液体流动的影响及其对流体动压润滑性能的影响规律。结果表明:在凹坑截面形状、开口尺寸及凹坑深度相同的情况下,开口形状为圆形的凹坑形仿生非光滑表面的液膜表面压力分布情况要略好于开口形状为正方形和三角形的凹坑形仿生非光滑表面的液膜表面压力分布情况;凹坑开口形状都为圆形时,截面形状为半圆形的半球坑与截面形状为矩形的圆形柱坑、截面形状为三角形的圆形锥坑相比,其液膜表面压力分布情况较好,液膜表面承载力略大,流体动压润滑性能较好。 展开更多

关键词 低速大扭矩水压马达 仿生非光滑表面 配流盘 CFD仿真

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水压马达的研究进展与展望 被引量：8

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作者 高殿荣 王志强 《液压与气动》 北大核心 2014年第8期1-8,共8页

水压马达是以淡水或海水为工作介质,并能将水压能转换为机械能实现连续回转运动的水压执行元件,在水压传动系统中有着广泛的应用。本文对国内外在高速水压马达,如水压柱塞马达、水压叶片马达,以及在低速大扭矩的径向柱塞多作用内曲线水... 水压马达是以淡水或海水为工作介质,并能将水压能转换为机械能实现连续回转运动的水压执行元件,在水压传动系统中有着广泛的应用。本文对国内外在高速水压马达,如水压柱塞马达、水压叶片马达,以及在低速大扭矩的径向柱塞多作用内曲线水压马达方面的研究成果进行综述,并对其发展前景进行展望,供水压传动的研究人员参考。 展开更多

关键词 水压柱塞马达 水压叶片马达 径向柱塞马达 低速大扭矩 进展与展望

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水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损研究 被引量：9

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作者 马浩 高殿荣 +1 位作者 毋少峰 梁瑛娜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期142-152,共11页

为探寻低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损性能,采用精密加工技术在碳纤维增强PEEK试样表面加工出不同形状的仿生非光滑凹坑,与316L不锈钢形成摩擦副,利用MMD-5A多功能摩擦磨损试验机在海水润滑条件下,对其在不同面积占有... 为探寻低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损性能,采用精密加工技术在碳纤维增强PEEK试样表面加工出不同形状的仿生非光滑凹坑,与316L不锈钢形成摩擦副,利用MMD-5A多功能摩擦磨损试验机在海水润滑条件下,对其在不同面积占有率下的摩擦因数、磨损率等参数进行测试,考察其凹坑面积占有率对摩擦副摩擦磨损的影响,利用OLYMPUS OLS3100激光共焦显微镜对磨损表面进行分析。研究表明:在海水润滑条件下,下试样CF/PEEK在磨擦过程中主要发生了犁沟效应和磨粒磨损,仿生非光滑表面的凹坑可以有效存储磨粒,减轻磨粒磨损,进而起到减摩效果。面积占有率为15%的圆锥形凹坑仿生非光滑表面更利于存储磨屑,因而摩擦因数最低,减磨效果最好。 展开更多

关键词 低速大扭矩水压马达 仿生非光滑表面 配流盘 摩擦学性能

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