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第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 轴向柱塞泵滑靴副润滑特性及摩擦磨损形式 4

1.3 国内外轴向柱塞泵滑靴副相关研究概况 7

1.3.1 滑靴副润滑特性的研究进展 7

1.3.2 测试技术在滑靴副润滑特性研究中应用现状 13

1.3.3 滑靴副对偶材料摩擦磨损性能的研究进展 21

1.4 主要研究内容 28

1.4.1 科学问题 28

1.4.2 研究思路 30

第2章 瞬时工况下滑靴副流体动力润滑特性研究 35

2.1 引言 35

2.2 滑靴副楔形油膜的形成机理 36

2.3 滑靴副流体动力润滑模型 38

2.3.1 运动学方程 38

2.3.2 动力学方程 40

2.3.3 油膜厚度方程 42

2.3.4 油膜压力方程 45

2.3.5 泄漏流量方程 46

2.4 数值计算方法 47

2.4.1 油膜压力方程的离散化处理 47

2.4.2 油膜厚度的计算流程 50

2.5 模型预测与验证 53

2.5.1 油膜压力分布 53

2.5.2 油膜厚度分布 53

2.6 滑靴副流体动力润滑特性的影响因素分析 56

2.6.1 柱塞腔压力的影响 57

2.6.2 主轴转速的影响 58

2.6.3 滑靴半径比的影响 60

2.6.4 滑靴阻尼管长度直径比的影响 61

2.7 滑靴副摩擦磨损现象分析 63

2.8 本章小结 67

第3章 滑靴副流体动力润滑热效应分析 68

3.1 引言 69

3.2 滑靴副的热量产生与传递过程 69

3.3 滑靴副流体动力润滑热效应模型 71

3.3.1 滑靴副功率损失模型 71

3.3.2 滑靴副油膜温度模型 74

3.4 数值计算方法 78

3.4.1 能量方程的离散化处理 78

3.4.2 固体热传导方程的离散化处理 80

3.4.3 离散方程的数值求解 81

3.4.4 油膜温度的计算流程 82

3.5 模型预测与验证 83

3.5.1 功率损失实验方法 84

3.5.2 滑靴副功率损失 86

3.5.3 油膜温度分布 87

3.6 滑靴副流体动力润滑热效应的影响因素分析 90

3.6.1 滑靴表面弹性形变的影响 90

3.6.2 滑靴半径比的影响 92

3.6.3 滑靴阻尼管长度直径比的影响 96

3.7 本章小结 100

第4章 基于热力学第一定律的滑靴副热承载润滑特性研究 102

4.1 引言 103

4.2 滑靴副热承载润滑特性的控制体建模方法 104

4.2.1 控制体热力学模型 104

4.2.2 热平衡间隙模型 108

4.2.3 油膜支承刚度模型 110

4.3 模型预测与验证 110

4.3.1 壳体回油温度实验方法 111

4.3.2 壳体回油温度 111

4.3.3 滑靴副热平衡间隙 114

4.4 滑靴副热承载润滑特性的影响因素分析 116

4.4.1 柱塞腔压力的影响 116

4.4.2 主轴转速的影响 118

4.4.3 材料热物性的影响 120

4.5 滑靴副对偶材料的压力冲击实验 122

4.5.1 压力冲击实验方法 123

4.5.2 实验结果分析 123

4.6 本章小结 125

第5章 多物理场耦合下滑靴热力耦合变形及摩擦磨损性能 127

5.1 引言 128

5.2 滑靴副流-固-热多物理场耦合模型 129

5.2.1 流场流态分析 129

5.2.2 数学模型 131

5.2.3 物理模型 135

5.2.4 边界条件设定 137

5.2.5 数值求解方法 138

5.3 滑靴密封带结构对油膜缝隙流动特征的影响 140

5.3.1 油膜压力场 140

5.3.2 油液速度场 141

5.3.3 油膜温度场 142

5.4 不同密封带结构下滑靴热力耦合变形分析 143

5.4.1 滑靴温度场分布 143

5.4.2 滑靴热力耦合变形 146

5.4.3 滑靴等效应力 147

5.5 滑靴表面的凸起变形现象分析 149

5.5.1 滑靴表面磨痕 150

5.5.2 滑靴表面的凸起形变 151

5.6 滑靴副对偶材料摩擦磨损性能实验 152

5.6.1 材料配对方案 153

5.6.2 实验设备及材料制备 153

5.6.3 实验方法 155

5.6.4 摩擦性能分析 155

5.6.5 磨损性能分析 157

5.6.6 表面形貌分析 160

5.7 本章小结 162

第6章 结论与展望 164

6.1 主要结论 164

6.2 创新点 168

6.3 后续研究展望 168

附录 170

参考文献 172

后记 187