液压油物性参数对柱塞副润滑特性的影响

孙光明; 孙健; 李国祥; 白书战; 郑亮; 师广强

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.06.005

内燃机与动力装置 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 34 -42. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.06.005

液压油物性参数对柱塞副润滑特性的影响

孙光明, 孙健, 李国祥, 白书战, 郑亮, 师广强

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摘要

为研究液压油物性参数对柱塞泵柱塞副油膜压力、表面弹性变形、黏性摩擦力、液压油泄漏的影响规律，建立轴向柱塞副油膜压力方程和厚度方程，利用交错网格法对油膜进行离散，利用MATLAB和Abaqus软件分别求解油膜压力和厚度、柱塞副表面弹性变形，采用Python编程，进行MATLAB和Abaqus间数据的实时交换，实现柱塞副油膜进行流-固耦合计算；建立柱塞副油液简化刚度模型和Roelands黏温-黏压方程，分析柱塞副油液刚度和黏度对柱塞副油膜润滑特性的影响。结果表明：油膜刚度对柱塞副油膜压力的影响较大，油膜刚度由29 420 N/mm增大至46 667 N/mm,排油区柱塞副油膜平均峰值压力由208.24 MPa增大至259.93 MPa,但油膜刚度对柱塞副表面弹性变形、轴向黏性摩擦力和泄漏的影响较小；液压油黏度对柱塞副油膜压力、黏性摩擦力、泄漏的影响显著，但对柱塞副表面弹性变形影响较小，液压油黏度由0.009 4 Pa·s增大至0.022 5 Pa·s,排油区柱塞副油膜平均峰值压力增大28.4%,吸油区轴向峰值黏性摩擦力增大154.8%,排油区峰值泄漏量降低66.8%。