振动与冲击2021,Vol.40Issue(8) :157-164,186.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.08.021

极端工况下的高压柱塞马达密封环摩擦特性

Friction characteristics of piston ring of a high-pressure plunger motor under extreme working conditions

张乐涛 刘志奇 董洪全 李占龙 徐彦
振动与冲击2021,Vol.40Issue(8) :157-164,186.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.08.021

极端工况下的高压柱塞马达密封环摩擦特性

Friction characteristics of piston ring of a high-pressure plunger motor under extreme working conditions

张乐涛 1刘志奇 1董洪全 1李占龙 1徐彦1
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作者信息

  • 1. 太原科技大学机械工程学院,太原030024
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摘要

为减少极端工况下因密封环摩擦磨损导致的疲劳断裂,保证马达的容积效率和可靠性.以法向正压力和剪切应力线性表示密封环摩擦力,并通过模态分析法和有限体积法分别研究系统多体动力学与缸孔内流体动力学,计算不同主轴转角、不同宽径比和弧面锥角下密封环的法向正压力和壁面剪切应力.研究结果表明:改变主轴转角引起的排量变化对摩擦力的影响较小;而密封环结构参数的变化影响明显,当宽径比小于0.3和弧面锥角小于1.8°时,摩擦力随宽径比和锥角增大而减小,在宽径比为0.3,弧面锥角为1.8°时摩擦力达到最小,最大缩减率分别为28%和25%;但当宽径比大于0.3和弧面锥角大于1.8°时,摩擦力随宽径比和锥角增大而增大;另剪切应力随着宽径比增大而增大;而受弧面锥角影响较小.研究结果为柱塞马达密封环减摩设计提供理论基础和依据.

关键词

极端工况/高压柱塞马达/密封环/耦合计算/摩擦磨损

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基金项目

国家自然科学基金(51975396)

山西省自然科学基金(201701D121070)

山西省科技重大专项国际合作项目(GJ2016-02-2)

山西省高等学校科技创新项目(201802089)

出版年

2021
振动与冲击
中国振动工程学会 上海交通大学 上海市振动工程学会

振动与冲击

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.898
ISSN:1000-3835
被引量3
参考文献量6
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