机床与液压

作者：刘建禧，卢艳，张镐，龙俊志，王天慈

单位：武汉科技大学机械工程学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室；武汉科技大学机械工程学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室;武汉科技大学精密制造研究院；武汉科技大学机械工程学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室；武汉科技大学机械工程学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室；武汉科技大学机械工程学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室

关键词：高功率密度;轴向柱塞泵柱塞副;热流固多场耦合;泄漏量;结构优化

基金：国家重点研发计划（2021YFB2011200）

为了揭示高功率密度轴向柱塞泵柱塞副的摩擦学性能，引入柱塞副微动姿态下的雷诺方程，考虑柱塞副油膜温度黏度以及弹性变形的影响，建立基于热流固多场耦合油膜分析模型，通过热流固模型对比分析不同负载下柱塞副油膜模型的变化特性。结果表明:高压加剧了柱塞的偏心倾斜，导致柱塞副油膜厚度分布不均匀，在高低压切换时,内部压力突变导致出现油膜压力尖峰，而油膜温度升高导致油膜黏度降低，导致油膜支撑力减弱，使得柱塞副产生较大的变形破坏，最终导致柱塞副泄漏量过大。基于此，在柱塞表面进行波浪形结构设计，以平衡油膜厚度分布，降低黏温效应的影响。结果表明：采用波浪形结构改善了黏温效应导致的油膜支撑力不足的问题，减少了柱塞表面变形，使高功率密度轴向柱塞泵的泄漏量减少5.7%。

来源：2025年第4期

《机床与液压》期刊编辑部

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