[發(fā)明專利]一種配流副油膜厚度測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010858770.5
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111946609A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 員海濤;李永堂;梁濤;仉志強;劉志奇;王魯軍;皮之中
• 申請（專利權(quán)）人: 太原科技大學;泰安華魯鍛壓機床有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00;F04B1/122;G01B21/08
• 代理公司: 太原華弈知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 14108
• 代理人: 郭培培

1.一種配流副油膜厚度測量方法，

1、確定柱塞缸軸向所承受的力：

a、柱塞腔對配流盤的作用力,

式中，為泵排油壓力，d為柱塞腔的內(nèi)徑，Z為柱塞腔數(shù)目;

b、配流盤對柱塞缸的作用力,

式中，r₁、r₂分別為配流盤內(nèi)密封帶的內(nèi)徑、外徑，r₃、r₄分別為配流盤外密封帶的內(nèi)徑、外徑，r為配流油膜任一位置點的半徑，θ_i、θ_j為配流盤油膜高壓分布區(qū)域的起始角和結(jié)束角；

2、在配流盤的外密封外側(cè)三點或多點處安裝位移傳感器，根據(jù)配流副多個位置點的油膜厚度實測數(shù)據(jù)，確定配流副的楔形角和方位角：

a、配流副楔形油膜的總厚度：

式中, 為配流副油膜的最大厚度和最小厚度，、為柱塞缸力和力矩平衡導致的配流副油膜的XY楔形角的XY方位角，的取值范圍是0.00005～0.0002，、為柱塞缸和主軸同軸度誤差導致的配流副油膜的Z楔形角與Z方位角，，，為柱塞缸的轉(zhuǎn)角，為配流副磨損導致的配流副油膜的磨損楔形角，是配流副外密封帶的外徑，為配流副油膜的某位置點的極角；

b、假設(shè)最小間隙厚度等于為定值，取值范圍為0～10um，那么配流副任一半徑r處的間隙厚度為：

式中，是最大油膜厚度點和最小油膜厚度點連線與極徑之間的夾角，為配流副油膜總楔形角，表達式為；

3、計算混合摩擦區(qū)域產(chǎn)生的沿柱塞缸軸向的支撐力，柱塞缸與配流盤在輔助支承帶最小間隙厚度點附近會發(fā)生局部混合摩擦接觸，柱塞缸和配流盤接觸面呈楔形接觸，在接觸區(qū)域內(nèi)的接觸峰的承載力W，沿Z軸的負載力F_mix為：

式中，n_f為單位面積內(nèi)接觸峰的個數(shù)， ，σ_e、σ₁分別為等效粗糙度、配流盤的表面輪廓的粗糙度，R_e=R₁/2， R_e、R₁分別為等效粗糙峰的半徑、配流盤表面粗糙峰的半徑，θ_imix、θ_jmix分別為摩擦接觸區(qū)域?qū)闹行慕堑氖冀呛徒K角，令θ_imix=-π，θ_jmix=π，，E_e、E₁、E₂分別為等效彈性模量、配流盤表面材料的彈性模量、柱塞缸表面材料的彈性模量，γ₁、γ₂ 分別為配流盤表面材料和柱塞缸表面材料的泊松比；

4、建立柱塞缸軸向的力學平衡方程式，

；

5、采用包含Z楔形角、磨損楔形角、XY方位角和最小油膜厚度的四級for循環(huán)算法，得到配流副任一位置點的油膜厚度曲線，并得到配流副油膜總楔形角、總方位角、Z楔形角、磨損楔形角、XY方位角，最小油膜厚度。