为了获得气隙非浸油电机泵稳态运行时的内部温升状况,建立其二维电磁场分析模型,求解出电机泵稳定运行时的平均电磁损耗值,进而建立电机泵三维温度场计算模型,运用流固耦合共轭传热方法,对气隙非浸油电机泵额定转速下的稳态温度场进行了仿真研究.结果表明,电机泵内最高温度为69.58℃,位于定子绕组轴向中心附近;最低温度在泵壳外壁面区域,为32.74℃;转子铁心与导条温度相差较小;转子铁心径向、轴向温度梯度均大于定子铁心.

为了研究高压工况下柱塞往复泵曲轴轴承的动力学性能,联合应用ADAMS和AMESim软件建立五柱塞往复泵机液耦合作用的多体动力学模型,并采用ANSYS软件对曲轴做柔性化处理,最终建立计算数据动态传输的柱塞往复泵虚拟样机模型。研究结果显示:曲轴两端同型号轴承在同工况下的运行轨迹并非完全相同,且轴承保持架径向偏移区域主要位于柱塞液压力作用方向;滚子与内外圈的接触力为一对相互作用力,且滚子与保持架之间的碰撞力非常小。该文通过建立五柱塞往复泵虚拟样机模型,可以获得往复泵曲轴滚动轴承的内部动态特性,对其优化设计、故障诊断具有指导意义。

针对节流温升及进出口压差导致滑阀阀芯变形引起卡滞的问题,采用Fluent和Workbench分析软件对具有U形节流槽的滑阀、全周开口滑阀的液-固温度场和阀芯热变形进行数值计算。结果表明:在阀口附近及流束冲击壁面有局部高温,由此导致的阀芯变形量达数微米,最大可达到配合间隙(一般10μm左右)的50%。随着U形节流槽个数的增加,阀芯的变形量也会随之增大。全周开口时,阀芯变形量最大,滑阀阀芯的变形可能直接导致卡紧现象。当油液压力单独作用于阀芯时,其导致阀芯发生的变形量非常小,基本可以忽略不计。

液压滑阀在工作过程中常常因黏性加热而出现阀芯热卡紧现象，基于流固耦合共轭传热方法。运用COMSOL软件对滑阀内的热一流一固多物理耦合场进行数值计算。结果表明：高温主要集中在速度梯度较大的区域以及受高速油液冲刷的节流槽壁面，由此产生的阀芯节流槽区域径向不均匀环状凸起变形可能直接导致阀芯卡紧；阀芯最大径向热变形量可达1．31μm，位于节流槽矩形工作边处；黏温特性对滑阀内的黏性加热效应具有消极的影响，含气泡油液却与此相反，导热率与温度的线性关系对滑阀阀芯径向热变形也具有消极的影响；考虑以上因素并不改变滑阀内的温度场分布与热变形特征，而是使计算结果更加符合实际工况。

液压滑阀常常在使用过程中伴随着黏性加热现象,这将严重影响液压滑阀的控制特性。为了揭示滑阀的热失效故障,建立带有配合间隙的滑阀热特性模型,运用COMSOL软件内置的共轭传热与粒子追踪模块通过求解滑阀热特性模型,对液压滑阀内的流动与传热过程进行数值解析。结果表明:高温主要出现在速度梯度较大的区域以及受高速油液冲击的节流槽壁面;由此导致滑阀配合边上产生不均匀径向热变形,固体颗粒物在发生变形的间隙更容易聚集,由此可知,滑阀配合边的径向热变形对颗粒物的污染卡紧有促进作用。这些研究成果为工程技术人员对液压滑阀卡紧现象提供可视化的理解。