低速大扭矩水压马达柱塞副的结构优化及性能研究

以低速大扭矩水压马达的柱塞副为研究对象，确定了水压马达的初始参数；基于力平衡方程及流量方程，建立了功率损失和动态的数学模型。以总功率损失、滚球速度和位移作为柱塞副的性能指标，分析了水膜厚度对柱塞性能的影响。通过分析柱塞副的静压支承特性原理，以柱塞副总功率损失最小为目标函数建立了影响柱塞副静压支承性能的优化模型，对柱塞副的结构进行了优化设计，得出在θ0为19°，柱塞底部直径为15mm，阻尼孔直径为0.18mm时，柱塞副支承腔的水膜厚度最佳，为2.027μm。研究表明：结构优化后的柱塞副具有功率损失低、润滑性能好、静压支承性能及动态性能高的特点。