液壓馬達(dá)滑靴副接觸方式對(duì)靜壓支承性能的影響

摘要本文將滑靴副按半徑誤差分為種接觸方式，討論了各接觸方式對(duì)靜壓支承性能的影響。指出現(xiàn)有的計(jì)算模型由于忽略了尺寸誤差是不完整的，在誤差較大時(shí)尤其如此。

　　連桿與曲軸間的摩擦副簡(jiǎn)稱滑靴副是曲軸連桿式液壓馬達(dá)中的關(guān)鍵摩擦副之，由于接觸比壓大，又存在相對(duì)滑動(dòng)，摩擦磨損比較嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，兩側(cè)接觸02，02為滑塊半張角。按上述方法有發(fā)生于此處的機(jī)械損失約占馬達(dá)全部機(jī)械損失的50.目前滑靴副多設(shè)計(jì)為靜壓支承形式，理論上可以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，然而應(yīng)用中仍經(jīng)常發(fā)生滑靴副燒傷現(xiàn)象?，F(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法是把柱面形的接觸等效為沿連桿軸線方向投影得到的平面矩形，而且認(rèn)為滑靴處于理想的接觸狀態(tài)，即認(rèn)為油膜厚度處處相等，這簡(jiǎn)化了分析計(jì)算，卻引人了物模型上的誤差。加工誤差和裝配誤差是不可避免的，盡管這種誤差與基本結(jié)構(gòu)尺寸相比微不足道，但是與靜壓支承的設(shè)計(jì)膜厚相比般為10，30，其影響就不能忽略了。

　　1滑靴副接觸方式的分類半徑為開，按誤差大小，在油膜尚未形成時(shí)，滑靴副的接觸有種可能方式1完全接觸=；2完全=.當(dāng)壓力油從柱塞腔進(jìn)人滑塊底部油室時(shí)，在滑靴副間形成油膜，以示其設(shè)計(jì)厚度。種接觸方式下的油膜厚度分布可達(dá)為療2829與另外兩項(xiàng)相比為高階無(wú)窮小，可略去不計(jì)，于是有同理略去等式右邊第項(xiàng)，有九=，8 +28，式中右邊第項(xiàng)為半徑誤差對(duì)膜厚分布的影響。

　　2接觸方式對(duì)靜壓支承性能的彩響泄漏流量計(jì)算假設(shè)油液為不可壓縮流體，動(dòng)力粘度為，滑靴副間的流動(dòng)為層流，連桿長(zhǎng)度，馬達(dá)供油壓力為9，油室壓力為，16分別為油室和軸向密封帶沿軸向令艮為對(duì)應(yīng)軸向密封帶中線的角，代人辦的式即可求出隊(duì)。

　　周向密封帶的泄漏量搡，周向密封帶間隙是變化的，壓力分布為dp +號(hào)用于中間接觸，號(hào)用于兩側(cè)接觸，或?qū)憺榉e分上式可得壓力分布，求出壓力分布后便可求出周向密封帶的泄漏量對(duì)抗傾性能的影響在球鉸處的摩擦力矩和滑塊底部的油液粘性摩擦力作用下，連桿繞球頭中心傾側(cè)，當(dāng)傾側(cè)至滑塊側(cè)邊與曲軸面接觸時(shí)，連桿傾側(cè)角達(dá)到最大允許值，以5時(shí)，5越大，發(fā)生固體摩擦的危險(xiǎn)性越小。下面給出了與種接觸方式相對(duì)應(yīng)的5腿達(dá)式。

　　完全接觸2.最大傾角計(jì)算示意+6+3入=03.由余弦定理可求出心同理可得中間接觸，有3算例及討論某缸曲軸連桿馬達(dá)的滑靴副有關(guān)參數(shù)如下給出了按簡(jiǎn)化矩形模型得到的曲線。中間接觸時(shí)，由于滑塊周向密封帶的油楔呈外張形，在相同的設(shè)計(jì)油膜厚度時(shí)，壓降系數(shù)有所卞降；兩側(cè)接觸時(shí)，盡管周向密封帶油楔為收斂形，壓力下降較慢，但軸向密封帶油楔厚度增大更顯著，綜合的結(jié)果是泄漏增加，故壓降系數(shù)有較大減小。4給出了泄漏流量與接觸方計(jì)滑靴副半徑誤差時(shí)，柱面模型與簡(jiǎn)化矩形模型之間有很好的致性，半徑誤差使得靜壓支承的泄漏增加，承載力下降。從5可以看出，最大傾角與膜厚呈直線關(guān)系，當(dāng)設(shè)計(jì)油膜厚度相同時(shí)，完全接觸與兩側(cè)接觸有相同的最大傾側(cè)角，而中間接觸可允許有較大的連桿傾角。

　　4結(jié)論滑靴副為理想接觸時(shí)，簡(jiǎn)化矩形模型與柱面模型有很好的致性。尺寸誤差引起滑靴副靜壓支承的承載能力下降，在誤差較大時(shí)是不能忽略的。從提滑靴副抗傾性能的角度，采用中間接觸方式較好。

　　陳卓如。低速大扭矩液壓馬達(dá)理論計(jì)算與設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，1989盛敬超。液壓流體力學(xué)。機(jī)械工業(yè)出版社，1980上接第27頁(yè)源的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，使壓直流電源的電壓升，并輸出到電流變液阻尼器的兩極上，于是電流變液的粘度發(fā)生變化，電流變液的阻尼值增大，主軸的動(dòng)剛度隨之增大，使主軸的振幅減小。主軸振幅實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)原理見2.

　　5性能預(yù)測(cè)切削過程中發(fā)生的顫振是影響機(jī)床動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的主要因素之，產(chǎn)生顫振的主振系是機(jī)床主軸組件，除合理設(shè)計(jì)主軸組件使其具有較高的靜剛度外，在主軸上增設(shè)阻尼器是提高主軸抗振性的重要途徑；采用冊(cè)阻尼器和振幅實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)是控制主軸組件或機(jī)床振動(dòng)的有效辦法，電流變液阻尼器具有阻尼調(diào)節(jié)范圍大反應(yīng)快毫秒級(jí)減振性能好等優(yōu)點(diǎn)，是其它阻尼器所無(wú)法比擬的。電流變液阻尼器的減振效果與電流變液的電流變效應(yīng)外加電場(chǎng)上的安裝位置等因素有關(guān)；合理選擇冊(cè)阻尼器的相關(guān)參數(shù)和正確設(shè)計(jì)振幅實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，可望使機(jī)床振幅減小個(gè)數(shù)量級(jí)；電流變液阻尼器還可以用于消除主軸系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，對(duì)那些需要在臨界轉(zhuǎn)速以上工作的主軸系統(tǒng)順利到達(dá)其指令速度有利，其原理請(qǐng)參見參考文獻(xiàn)1.

　　黃宜堅(jiān)等，電流變學(xué)。湖南師范大學(xué)出版社，19.10楊肅，唐恒齡，廖伯瑜。機(jī)床動(dòng)力學(xué)1.機(jī)械工業(yè)出版社，1983.6鄭偉中。機(jī)床的振動(dòng)及其防治?？茖W(xué)出版社，1981.10 F.柯尼希貝格等英。機(jī)床結(jié)構(gòu)。機(jī)械工業(yè)出版社，戴曙。金屬切削機(jī)床。機(jī)械工業(yè)出版社，1994.10黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng)。機(jī)械，程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)出高鐘毓，王永江。機(jī)械與電氣設(shè)備控制工程。清華大學(xué)出版社，1994.9收稿時(shí)間1999