清远路灯车出租    路灯车柱塞副能耗表征参数计算

      

     清远路灯车出租  路灯车柱塞副能耗表征参数计算　  清远路灯车, 清远路灯车出租, 清远路灯车公司  轴向柱塞泵的能量损耗主要来源于摩擦力，摩擦力中的能量损耗主要由摩擦损失及泄漏损失组成。　　滑动摩擦力的基本定义为：从宏观的角度，相互接触的物体发生相对运动时，物体之间产生的阻碍这种运动的力；从微观的角度，摩擦力实际上是互相接触的物体接触面上两侧原子之间的吸引为ｆｉｓｑ。摩擦力产生在两个接触表面之间，用肉暇看到的光滑固体表面，用放大镜观察时，就会发现其表面是凸凹不平的，好像布满了高峰山谷．就算是经过车床加王的金属表面，峰高也可达５ｌｍ，即使再经过仔细研磨，峰高可减至０．１，但这相对于原子尺度仍然是很大的。因此，当两个物体相互接触时，真正接触的只是物体表面的峰丘，实脉的接触面积远小于表观上的接触面积，一般只有表观接触面积。在这些真正接触的区域内，两个接触表面的原子非常接近，原子之间具有非常强的相互作用为。在接触点以外的其他区域，两物体表面的原子之间的距离比较大，这些原子之间的相互作用力比较弱，与真正接触区域相比可以忽略不计。当两个接触面发生相对滑动时候，势必要剪切的方式破坏原来所有的接触点，使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂、磨损，从而形成了对物体运动的阻障。平行于接触表Ｐ而使接化点破坏所需要的剪力，就等于摩擦力。两物体表面开始接触时是一种点接触，在法向正压力的作用下，这些接触点的负荷很大，会使相接触的凸起部分产生弹塑性形变，从而使接触面积增大，随着法向正压力的增大，实际接触面积也增大，使得更多原子非常接近，原子间相互作用力增强，所有摩擦力与法向正压力成正比这一关系。如果法向正压力不变，对于一定的物体而言，即使奉观接触面发生变化，实际的接触面积也不会改变，因此，宏观上表现为滑动摩擦力与接触面积无关。然而如果法向正压力是变化中的，当实际接触面积增加，那之发生原子间作用的原子数也在增加，则滑动摩擦力也会相应增加，也就是说，这时摩擦力与实际接触面是成正比关系的，这被大多数摩擦实验和模拟所验证摩擦力与实际接触面积之间的定量关系：为摩擦力；本为实际接触面积，单位为ｍｍ２；ｒ／为摩擦界面处单元体的摩　　擦剪应为，单位为ＭＰａ。摩擦剪应为与材料、表面粗粮度和温度相关，当孽擦界面为绝对光滑表面时，实际的接触面积即为表观接触面积，因此有，ｍａｘ为表观棲触面积，Ｆ／Ｃ．ｍａｘ为该表观接触面积能提供的最大摩擦力，因此，摩擦剪应为可在绝对光滑表面条件下，通过测量和然后求其比值得到。　柱塞在担塞孔中倾斜，由于表面粗粮度的存在，柱塞副间隙油膜存在一个最小值，当柱塞在柱塞孔中偏、量过大时，在油膜厚度小于由表面粗粮度确定的最小油膜厚度Ａｍ，区域，柱塞和柱塞孔将在该区域由完全油润滑状恣变为混合润滑状态。　在混合润滑中，载荷一部分由油膜承担，另一部分则由接触中的表面微田体承担。　　微田体粗粮峰接触所产生的摩擦力与摩擦热要远远大于流体枯性摩擦所产生的摩擦力与摩擦热，将会严重影响桓塞副的工作性能与服役寿命，由于摩擦剪应为是由材料、表面粗粮度和温度决定的一个参数，且难于得到其具体数值，而对于既定的材料、表面粗粮度和温度，摩擦剪应力是一个不变的常值，因此，为简便起见，可将＂混合摩擦面积＂作为衡量控塞副混合润滑区域处摩擦力大小的一个表征参数，所谓混合摩擦面积，即柱塞副发生混合摩擦处的区域总面积，它反映了柱塞副中实际搂触面的大小。　　分别为柱塞表面与柱塞腔表面形貌轮廓的均方根偏差　　约为算术平均偏差。当时呈边界摩擦（边界润滑）状态，当混合摩擦（混合润滑）状态，当Ｃｐ＞３时呈流体摩擦（流体润滑）状态。据此，可确定当油膜厚度小于１ｍｌ，可认为此时在此局部区域处柱塞副处于混合润滑状态。　

     沿着柱塞副摩擦接触表面积分，可得到作用于柱塞上的总粗性摩擦力：　由前述的推导柱塞副油膜雷诺方程的流体连续性方程可知，柱塞副泄漏量可由油液轴向速度计算公式，沿着柱塞与柱塞腔间的缝隙任一截面积积分进行计算：

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   油膜流体动力润滑摸型　　柱塞与柱塞腔间的挤压变形区域，由于挤压效应的作用，在此区域将会形成显著的峰值压力，造成对应的柱塞及铜套表面区域产生结构变形，当然，在柱塞副的其他区域，由于油膜压力的作用，也会导致柱塞及铜套表面产生或大或小的结构变形。 柱塞及铜套表面的结构形变势必会影响到柱塞副油膜的形貌，进而影响油膜压力场的形成。根据对柱塞及铜套表面的结构形变建模考虑与否，可将柱塞副油膜润滑模型分类为流体动力润滑橫型及弹流润滑模型。　　在流体动力润滑模型中，忽略了油膜压力场及其它可能的油液压力引起的栓塞及铜套表面的结构形变的影响，将柱塞与铜套视为刚体，无弹性变形。为此，需要在模型中设置一个允许的最小油膜厚度，以保证模型的顺利求解。　　利用ＭＡＴＬＡＢ软件良好的数值计算功能，柱塞副油膜流体动力润滑模型采用文件编写程序，计算流程。　柱塞副油膜流体动力润滑模型计算过程包括３个予循环：油膜压力场和油液姑度子循环、油膜压力场和力平衡方程子循环以及油膜厚度计算子循环。对油腹压力场的计算，根据前述油膜特性雷诺方程离散化后的泵数矩阵特点，在造代计算过程中采用环形王对角阵算法（ＣＴＤＭＡ）进行矩阵运算；对油液姑度的计算，在迭代求解过程中基于不动点造代法进行直接迭代计算。

    若将柱塞及铜套表面的结构形变予以建模考虑，则可以获得更高的计算精度，但代价是霜要耗更多的计算资源和更长的计算时间。为减小计算工作量，本论文中提出应用变形矩阵法。所谓变形矩阵，描述的是当固体表面受到载荷作用时，表面每个网格节点所产生的弹性变形量。困体的变形矩阵可通过有限元软件来进行分析获得，通过建立的计算控制方法，使得关注的固体求解域中的网格节点，可以根据流体域的控制容积来进行规则化设置，实现与流体束解域的控制容积一一精准匹配，而不必受固体整体上网格划分情况所暇制。通过将泵列变形矩阵嵌入于流体域计算程序中，使得固体的弹性形变可以从流体域的动态压力场直接开始进行迭代计算，而不必再回到园体域中对毎一个节点的弹性变形量重新开始再完整地进行一遍积分计算，这样可以获得更高的计算效率，大大地减小了计算工作量。　　

      固体结构的表面弹性变形可以通过有限元方法（ＦＥＭ）来进行求解，有限元方法是将一个连续体结构离散成有限个单元体，这些单元体在节点处相互锭结，把荷载简化到节点上，计算在外荷载作用下各节点的位移，进而计算各单元的应力和应变。用离散体的解答近似代替原连续体解答，当单元划分得足够密时，它与真实解是接近的。　弹性体在载荷作用下，体内任意一点的廬力状态可由６个应力分量。弹性体在载荷作用下，还将产生位移和变形，弹性体位置的移动和形状的改变。　　弹性体内任意一点的应变，可以由６个应变分量。应变分量的矩阵表示称为应变向量．弹性体内任一点的位移可由沿直角坐标轴方向的３个位移分量，它的矩阵形式表示称为位移向量，在微小位移和微小变形的情况下，略去位移导数的高次幕，则应变向量和位移向量间的几何关系。  对于弹性体整体结构中的每一个位移未知的节点，都可写出方程，利用结构力的平衡条件和边界条件把各个单元按原来的结构重新联接起来，形成分析对象的整体有限元平衡方程组：　其中，Ｋ为整体刚度矩阵，为整体结构的节点位移矩阵，为整体结构的节点载荷矩阵。基于上述固体结柄的弹性变形计算原理可知，变形量的计算是遵循线性叠加原理的，变形量与固体自身结构形状、枯料性质、外在约宋条件直接相关，与固体所承受的外负荷力呈线性正比例关系。假设对于某一既定研究对象，在某一参考外载荷作用下，得到结构体某点的变形量则在其它外载荷的作用下，可以基于线性叠加原理，快速获得该点的变形量，基于此原理，将有限元法的数值计算简化为矩阵的加法、乘法运算，获得对应外负荷作用下所产生的变形量的同时，可极大的降低计算机计算工作量，提高计算效率。

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