机床与液压

作者：张翔宇，许顺海，王少萍，耿艺璇，石健，白林迎

单位：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院；中铁工程装备集团有限公司；北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院；北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院；北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院；中铁工程装备集团有限公司

关键词：轴向柱塞泵;球面配流副;斜柱塞;疲劳裂纹;磨损可靠性

基金：国家自然科学基金面上项目(51875014)

球面配流副结构紧凑、承载面积大、抗倾覆力矩能力强，是高压大流量柱塞泵常用结构之一，其可靠性评估是柱塞泵可靠性的关键部分。提出一种对柱塞具有一定倾斜角度的球面配流副的疲劳裂纹和磨损退化的可靠性评估方法。建立球面配流副油膜的分布模型，获得内外密封带的压力表达式，实现配流副的受力分析。通过球面配流副ANSYS仿真模型并分析缸体薄弱环节，基于Miner准则对缸体进行疲劳可靠性分析。基于逆高斯理论计算球面配流副的磨损可靠度。最后将疲劳可靠性和磨损可靠性相结合，研究其整体可靠性。研究结果表明：柱塞倾斜的轴向柱塞泵的球面配流副的最薄弱环节为高低压腔孔交界的尖角处，在给定的应力条件下，存活率为50%时，该设备的最低循环次数为4.839×109次，缸体寿命为31 839.52 h；整体应力循环次数的数量级与疲劳和磨损可靠性中循环次数数量级较低的一致，因此在多种可靠性相结合时，整体可靠性降低。

来源：2023年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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