液压冲击下五星式径向柱塞马达配流轴疲劳分析.pdf

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1、第30卷第19期农业工程学报Vo1．30No．192014住l0月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringOct．201465液压冲击下五星式径向柱塞马达配流轴疲劳分析王建利，刘晋浩※(北京林业大学工学院，北京100083)摘要：为探明某内五星式径向柱塞马达在液压冲击下的疲劳损伤机理，应用AMESim软件研究分析了液压马达油路中因阀门突然关闭而产生的液压冲击波及其最大压强值，将液压冲击的冲击压强作为马达配流盘中流体分析的压强边界，计算得出高压流体

2、作用在配流盘上的冲击压强，由此得到配流盘与上壳体之间的正压力，进而得到配流轴的工作负荷，分析配流轴的疲劳损伤形式。液压系统仿真分析表明，当马达转速由400r／min迅速降低至0的过程中，系统最大压强可达36MPa，配流盘上的冲击反压强可达34．9MPa，配流盘与壳体之问的摩擦阻力矩可达6O．02N．m，在此负载条件下，配流轴疲劳寿命最低至2197．6次，发生在配流轴与配流盘相接触区域，极易发生疲劳损伤。实际马达的损伤情况与所分析结论相符合，证明采用该分析方法能有效预测马达疲劳损伤情况。该研究的开展为液压马达配流轴和配

3、流盘结构设计提出了参考，同时为液压油路的设计提出了要求。关键词：液压马达；疲劳损伤；负载；液压冲击；配流轴；疲劳分析doi：10．3969~．issn．1002—6819．2014．19．008中图分类号：TH137．51文献标志码：A文章编号：1002—6819(2014)一19—0065—06王建利，刘晋浩．液压冲击下五星式径向柱塞马达配流轴疲劳分析[J]．农业工程学报，2014，30(19)：65—7O．WangJianli，LiuJinhao．F~igueanalysisofpintlevaleofmotor

4、withfive—starradialpistonundereffectofhydraulicshock[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineedng(TransactionsoftheCSAE)，2014，30(19)：65—70．(inChinesewithEnglishabstract)突变载荷条件下避免抱轴现象发生；陈晓明L8J对内0引言曲线径向柱塞马达的液压冲击导致的接触应力进液压冲击是指管路由液体流速发生突然变化行了分析，得出压强冲击

5、值仅为0．6MPa时会产生而产生的液体压强突然升高的现象，其冲击压强高达187MPa的接触压强增量；李勇等【9】分析了端峰值超过正常压强数倍，对液压管路的破坏作用面配流副配流盘的结构及受力分析，得出配流盘巨大J。有关液压冲击的理论与试验研究已经取上偏心圆孔的偏心距对压紧力和反推力大小没有得了丰硕的成果。孙基成J计算了初始压强对液压影响，对倾侧力矩的影响很大的结论，但其研究冲击的影响，秦家升等L4J研究了液压挖掘机油路中中并无试验辅证，且对压强冲击条件下的情况没的液压冲击问题，肖安昆等L5J分析了液压冲击中的有说明。振

6、动过程，并进行了仿真分析。在液压冲击求解方本文将在前人研究的基础上，研究液压油路中面，明仁雄【6】提出了一种重载液压缸液压冲击的计液压马达突然制动状态下的压强波动情况，分析液算方法；肖安岜等J、秦家升等[】提出一种基于能压冲击产生的原因和最大冲击压强，最终分析马达量守恒方法建立液压冲击求解的方法，但主要用来配流轴在液压冲击作用下的疲劳损伤问题。解决回路中液压冲击压强的峰值计算，难以对各个1基于AMESim的系统液压冲击仿真分析时刻的压强进行求解。在液压系统中，胡纪滨等L7】分析了球塞式液压本研究中马达安装在挖掘机破碎

7、锤油路中，换泵配流轴的平衡动态特性，其设计的结构能保证在向阀中位为“0”型，即进油、回油均截止。液压马达负载具有一定转动惯量，当换向阀由导通突然收稿日期：2014—07—20修订日期：2014—09—29变为截止时，油路中液体的动能和惯性负载的动能基金项目：国家林业局引进国外林业先进技术(2011-4．02)均会向系统压强能进行转化，文献[3】给出了通过能作者简介：王建利，男，河北唐山人，博士。研究方向为林业装备及其自动化。北京北京林业大学工学院，100083。量守恒方法估算液压回路冲击峰值压强的计算公Email．j

8、ianli．bjfu~163．corn式，但其不考虑液体泄露，忽略冲击动态过程，而※通信作者：刘晋浩，男，博士生导师。研究方向：林业采育装备智能在实际的系统中液压压强波会由于系统阻尼作用、化、自动化。北京北京林业大学工学院，100083。溢流阀溢流作用而导致压强动态变化，此过程可采Ernail：liujinhao@vip．163．toni农业工