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白云登高车出租, 海珠登高车出租, 黄埔登高车出租    转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道工作分析方法?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2023-01-064    文字:【】【】【

     白云登高车出租, 海珠登高车出租, 黄埔登高车出租    转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道工作分析方法?

    1 转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道分析模型:根据对水润滑柱塞-转子副、柱塞-滚子副的理论分析和计算,柱塞工作中动摩擦副不能形成流体润滑,得出摩擦副间隙的润滑液膜极薄且不连续,摩擦副两固体界面必然产生直接接触。零件受力产生变形和应力分布会对整机寿命和运行稳定性产生一定影响,因此通过有限元方法探究转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道综合作用下力学状态,从而与前述理论分析共同指导水马达传力机构的设计与制造。 为转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道工作受力分析的网格模型。由于耐磨衬垫表面涂层较薄,耐磨Peek衬垫的网格划分尺寸较小,分析中在柱塞底部施加工作压力21 MPa,设置柱塞-转子孔、柱塞-衬垫、衬垫-滚子、滚子-轨道接触对,施加转动角速度10 r/min,进而计算求解柱塞-转子-衬垫-滚子-轨道的力学状态。

 

   2 转子-柱塞副结果分析 :在工作压力21MPa,柱塞沿轨道转角15°时,柱塞滚子与轨道的压力角最大,即轨道作用在滚子上的法向力最大。在法向力作用一侧转子内孔壁上端接触应力较大,法向力反侧的转子孔内壁底部存在25~50 MPa左右的接触应力,转子工作中最大接触应力为290 MPa,且集中在转子尖角处,这是由于应力集中导致,故最大接触应力参考意义不大。为定量分析转子孔壁上的接触应力,提取了图中路径上的接触应力值。 

 

    法向力一侧转子孔内路径1上接触应力从40 MPa开始下降,在20 mm位置处接触应力约为10 MPa;在路径2上最大接触应力约为60~70 MPa,在柱塞孔底部的应力值较小;路径3为柱塞孔侧面的应力分布,接触应力40~50 MPa的范围内波动。图3-22b)为法向力反侧的柱塞孔内表面与路径12对称位置上的应力分布,法向力反侧两条路径上的接触应力基本在10 MPa以内,而位置32 mm处压力迅速上升,这是由柱塞与转子孔存在间隙,柱塞在孔内受到法向力作用产生微小倾侧,导致柱塞底部与孔内壁接触而使接触应力上升。 压力21 MPa时柱塞在法向力作用下的应力分布,法向力一侧的柱塞外圆表面上部接触应力较大,约为35 MPa左右;柱塞轴瓦上底部的接触应力最大,约为50 MPa,法向力一侧柱塞轴瓦上的应力大于轴瓦的反侧。在法向力反侧的柱塞外圆表面上部分接触应力较小,仅在柱塞底部的接触应力较大。

 

  

     柱塞路径1、路径2上的压力分布曲线。从图中可知柱塞在法向力一侧路径1接触应力较大,最大为38 MPa,柱塞外圆从上至下接触应力先增大后减小,在密封圈安装槽外侧接触应力又迅速升高。在柱塞的法向力反侧路径2上接触应力整体较小,从上至下接触应力逐渐增大,最大接触应力约为65 MPa 综合上述转子、柱塞的接触应力分析,转子孔和柱塞外圆存在加工间隙,法向力作用下使柱塞和转子自身产生形变,使得柱塞在转子孔内产生偏载和倾侧,这一变化使得柱塞外圆面与转子孔内表面的接触应力产生如图所示的变化。在不考虑高水基液润滑对摩擦副接触应力降低的影响,柱塞-转子副在压力21 MPa时接触应力均远小于零件的许用应力,表明上述设计的柱塞-转子副结构参数能满高水基润滑使用工况。 

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     3 柱塞衬垫-滚子-轨道结果分析:滚子与内曲线轨道的接触为线接触高副,其接触应力分布状态对马达服役寿命有很大影响。在柱塞与轨道转角15°、压力21 MPa时,轨道作用在滚子上法向力最大。内曲线轨道最大接触应力约为202 MPa,应力值在滚子两端处最大,两者相切处的主体应力约为170 MPa。滚子接触面上最大应力位于滚子两端的直角处,最大值为640 MPa,滚子接触面中间位置的应力约为427 MPa,计算时模型尖角处会产生应力集中并不是真实的最大接触应力,滚子接触应力的最大值应取滚子中面处最大值。 

  

     耐磨Peek衬垫与滚子接触的应力分布计算结果,衬垫在法向力一侧的接触应力大于法向力反侧,衬垫圆弧中部区域的接触应力值最大,这是因法向力N存在压力角β使得滚子偏载挤压衬垫,从而产生衬垫应力分布结果。耐磨衬垫最大的接触应力分布在衬垫两侧,这主要由于衬垫涂层模型本身在厚度方向上较小(0.2 mm),在耐磨衬垫Peek涂层两侧边缘上出现了应力集中。 为分析衬垫上不同位置的应力分布规律,在图3-27中提取了衬垫上四处不同路径的应力曲线。在路径1上的接触应力值随衬垫圆弧上的路径逐渐增大,在圆弧周长15~25 mm内接触应力最大,最大值约为29 MPa,在靠近法向力反侧的衬垫表面接触应力值迅速减小,最小值约为0.4 MPa。路径2为靠近法向力一侧衬垫轴向的应力分布,衬垫应力约为18 MPa,路径3是位于衬垫中间位置,主体接触应力基本为29 MPa。路径4位于法向力反侧的衬垫边界上,与滚子的接触应力值较小,基本小于1 MPa,在法向力作用时耐磨衬垫在该侧不受挤压,故耐磨衬垫在上述该区域的接触应力值较小。

 

 

      根据对转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道模型的有限元分析,发现柱塞-转子副在21MPa时转子孔、柱塞表面接触应力受偏载影响,接触面上产生的最大接触应力为65 MPa。采用耐磨Peek衬垫的柱塞-滚子副能有效降低摩擦副的接触应力,衬垫的接触应力远小于Peek材料的许用应力,解决了水润滑下柱塞-滚子副的磨损问题。



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点击次数:403  更新时间:2023-01-06  【打印此页】  【关闭

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