CN115112370A - 一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置及方法，属于液压马达测试领域。包括动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置，动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置通过传动装置连接；液压马达柱塞副摩擦检测装置包括两条导轨，导轨上通过滑块连接有滑动平台，滑动平台与支承平台滑动连接；滑动平台上设有内曲线试验轨道，内曲线试验轨道上设有柱状结构的滚子，滚子上设有柱塞副加载结构，柱塞副加载结构包括开口向下的柱塞缸，柱塞缸垂直设置在滑动平台上，柱塞缸顶部设有端盖，柱塞缸内设有与滚子匹配的被测试的柱塞，柱塞的轴瓦与滚子匹配，端盖开有油液进口并管路连接液压阀站；其结构简单，使用方便，具有广泛的实用性。

Description

一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置及方法，属于液压马达测试领域。

背景技术

液压马达被广泛应用在工程机械、矿山机械等领域，其中低速大扭矩液压马达输出扭矩大，转速低、能够直接驱动负载工作。当前低速大扭矩马达结构多为曲轴摆缸式、曲轴柱塞式、精力平衡式、内曲线式，其中内曲线式液压马达体积较小、输出扭矩大、脉动小，应较为广泛，核心部件柱塞副的稳定性影响马达使用寿命。柱塞副包括滚子与内曲线轨道形成的滚动摩擦副、柱塞与柱塞孔形成的往复滑动摩擦副、滚子和柱塞轴瓦形成的旋转滑动摩擦副。在低速水润滑下内曲线马达摩擦副间难以形成有效润滑膜，泄流量大，磨损快，造成容积效率低。

因此，针对其特殊工况需要建立柱塞副试验台，用于研究柱塞的各种性能。滚子与内曲线轨道形成的滚动摩擦副属于滚动摩擦，对马达整机影响较小，重点研究柱塞与柱塞孔间的往复滑动摩擦副和滚子与柱塞轴瓦间的旋转滑动摩擦副。柱塞与柱塞孔间的往复滑动摩擦副，其结构形式、配合间隙和材料配对决定了柱塞和柱塞孔的偏载、磨损、泄漏量。滚子和柱塞轴瓦间的旋转滑动摩擦副，其静压支承结构、剩余压紧式、动压润滑式对滚子和柱塞轴瓦间的旋转滑动摩擦副的摩擦磨损性能、泄漏量有较大影响，同时滚子和柱塞轴瓦间的材料配对也对柱塞副的性能有很大影响。目前针对低速大扭矩水润滑的内曲线马达柱塞副性能的测试装置和系统较少，如何保证柱塞副稳定工作、确保马达容积效率、保证长时间工作下的摩擦磨损性能是当前迫切需要解决的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足之处，提供一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置及方法，既可以检测柱塞与柱塞孔形成的往复滑动摩擦副，即柱塞-缸孔副的工作性能；有可以检测滚子和柱塞轴瓦形成的旋转滑动摩擦副，即后续简称为滚子-轴瓦副的工作性能。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明的一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，包括动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置，动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置通过传动装置连接；

动力源包括电机座，电机座上设置有变频电机，变频电机的输出轴连接有减速器；

传动装置包括安装板，安装板底部设有L形支腿，安装板上设有轴承座，轴承座上匹配设有回转曲柄轴，回转曲柄轴的底部穿过安装板与减速器通过同步带轮连接，回转曲柄轴顶部与连杆连接；

液压马达柱塞副摩擦检测装置包括支承平台，支承平台顶部平行设有两条导轨，导轨上通过滑块连接有滑动平台，滑动平台与支承平台滑动连接；滑动平台的一侧与连杆连接使滑动平台在连杆的驱动下左右往复运动，滑动平台上设有内曲线试验轨道，内曲线试验轨道上设有柱状结构的滚子，滚子上设有柱塞副加载结构，柱塞副加载结构包括开口向下的柱塞缸，柱塞缸垂直设置在滑动平台上，柱塞缸顶部设有端盖，柱塞缸内设有与滚子匹配的被测试的柱塞，柱塞的轴瓦与滚子匹配，端盖中间开有油液进口，油液进口通过管路连接有液压阀站；

所述端盖处的管路上设有压力传感器，压力传感器通过油管与端盖上的油液进口连接并测量柱塞缸内压力，液压泵站的出口设有比例溢流阀。

进一步，所述的柱塞缸底部两侧设有防止柱塞转动的侧板；所述的内曲线试验轨道四周设有用于存储工作液体的挡板，从而与内曲线试验轨道形成存储工作液体的槽，从而模拟出滚子滚动使将部分工作液体带入到柱塞和滚子摩擦副中间启动润滑作用，柱塞和滚子在工作中式中泡在工作液体内；内曲线试验轨道采用高强度工程塑料制成，滚子和内曲线试验轨道间软硬接触，从而将滚子的滚动摩擦降低到最小，不影响滚子与轴瓦间旋转滑动摩擦。

进一步，内曲线试验轨道为直线方向上的曲线，具体为模拟凸轮曲线，即将内曲线轨道的一段在直线上投影，通过内曲线试验轨道上的曲线能够使柱塞和滚子受侧向力，从而模拟塞在柱塞缸内偏载的工作状态；既能够模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的工况，又能够模拟不同工作介质润滑下两柱塞副的摩擦磨损性能。

进一步，柱塞在柱塞缸内的往复滑动模拟了内曲线马达柱塞的运动工况，即模拟柱塞-缸孔副的运动工况；同时动力源通过带动滑动平台往复运动带动内曲线试验轨道、滚子在柱塞的轴瓦内滚动，模拟了柱塞和滚子摩擦副的运动工况，即滚子-轴瓦副的运动工况。

进一步，柱塞-缸孔副的运动工况过程中通过调整柱塞与柱塞缸之间不同间隙、不同材料、不同压力、不同速度和不同表面处理工艺，从而模拟不同的摩擦磨损性能和泄漏量变化规律；通过模拟密封圈密封结构的柱塞-缸孔副在不同密封结构形式、参数和柱塞-缸孔副间隙、柱塞缸孔表面的粗糙度对柱塞-缸孔副性能的影响。

进一步，柱塞缸通过支架垂直设置，所述支架包括垂直设置在支承平台上的立板，立板上设有水平设置的横板，柱塞缸通过横板保持位置固定。

进一步，让滚子在不同结构的柱塞轴瓦内滚动，测量静压支承式滚子-轴瓦、剩余压紧式滚子-轴瓦的泄漏量，观测试验后静压支承式滚子-轴瓦、剩余压紧式滚子-轴瓦表面的磨损形貌变化规律，从而模拟静压支承式滚子-轴瓦、动压润滑式滚子-轴瓦、剩余压紧式的滚子-轴瓦副结构的工作性能；其中：

在静压支承式滚子-轴瓦副试验中，静压支承式滚子-轴瓦副的结构参数包括：固定阻尼的直径为Dr，长度Lr，柱塞直径Dz，以及支承腔宽度W，根据设计计算结果，先加工对应尺寸的主轴轴瓦和滚子，安装后装入柱塞缸12内，滚子19受内曲线试验轨道10作用在轴瓦内滚动摩擦，同时柱塞18上腔受液压力作用，从而实现对滚子-轴瓦副摩擦磨损试验的模拟；由于剩余压紧式柱塞轴瓦在轴线方向上的投影面积小于柱塞底面积，静压支承式柱塞轴瓦的在轴线方向上的投影面积大于柱塞底面积，两者只是摩擦副结构不同，所以剩余压紧式滚子-轴瓦副试验的过程和方法与静压支承式滚子-轴瓦副的试验过程完成相同，剩余压紧式滚子-轴瓦副中的支承腔宽度为Ws；

在动压润滑式滚子-轴瓦副试验中，动压润滑时滚子-轴瓦副的的结构参数包括：通过机加工使滚子-轴瓦半径间隙为Rzw-Rg，滚子的滚动速度为滚子在轴瓦内滚动摩擦速度，该速度是由内曲线试验轨道的往复速度决定，通过调整变频电机的转速实现，通过更换不同材料加工的滚子和柱塞从而测试不同的摩擦磨损性能；

进一步，柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副运动中摩擦副的相对运动速度调整过程为：通过调整变频器控制变频电机，进而控制减速器输出转速驱动同步带轮使回转曲柄轴以不同的转速运动，进而带动连杆和滑动平台运动，滑动平台带动内曲线试验轨道运动，最终实现柱塞在柱塞缸内的往复滑动速度，同时实现滚子在柱塞轴瓦内的滚动速度，模拟了柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力和不同速度下工况。

进一步，利用比例溢流阀调整柱塞缸腔内工作介质的工作压力，调节工作液体使柱塞受到液压力，从而保证滚子压紧在内曲线试验导轨10上；柱塞缸腔内的工作介质可以是纯水、乳化液、水乙二醇、抗磨液压油、海水，模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同粘度液体润滑下试验的摩擦磨损性能。

一种液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置，其步骤为：

a、首先根据试验目的，将加工的柱塞、滚子、柱塞缸装配完毕后安装在横板上，将内曲线试验轨道安装在滑动平台上，在内曲线试验轨道及其四面挡板构成储液槽内加入工作液体；

b、开启电源，启动变频器控制变频电机转动，变频电机通过联轴器带动减速器的输出轴转动，减速器驱动同步带轮带动回转曲柄轴转动，回转曲柄轴带动连杆使滑动平台在导轨上往复滑动；

c、内曲线试验轨道随滑动平台做往复运动时推动柱塞在柱塞缸内往复运动，实现柱塞-缸孔副的摩擦磨损试验模拟；同时工作中内曲线试验轨道与滚子间互相作用使滚子在柱塞的轴瓦内滚动，实现了滚子-轴瓦副的摩擦磨损试验模拟；

d、启动液压泵站向柱塞缸的腔内供液，调整比例溢流阀的压力，控制柱塞缸内工作液体的压力，同时柱塞缸腔内压力通过压力传感器测量并记录，可实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力下的摩擦磨损试验；

e、通过调整变频器控制变频电机的输出转速，从而依次通过减速器、同步带轮、回转曲柄轴、连杆、滑动平台控制内曲线试验轨道推起柱塞在柱塞缸内的往复速度和滚子在轴瓦内的滚动速度，实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同运动速度下的摩擦磨损试验；

f、试验过程中柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的泄漏量被收集在液体收集槽内，记录试验过程中摩擦副的泄漏量；

试验后将柱塞缸、柱塞和滚子拆下，通过测量柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副对应摩擦面的表面轮廓曲线波动、表面粗糙度、微观磨痕、微观三维形貌，并结合试验中液体收集槽内收集的工作液体体积，分析柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度下的摩擦磨损试验性能，进而评估摩擦副的工作性能和磨损失效机理。

有益效果：本发明能够实现不同工况下柱塞副的摩擦磨损试验，模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度、结构形式、结构参数下的摩擦磨损试验；可通过加工不同材质的摩擦副配流材料，研究柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的最佳材料配对；摩擦副的泄漏量可进行测量，同时也能研究滚子与柱塞轴瓦在干摩擦工况下的摩擦性能。结构简单、操作流程方便，对柱塞副设计与摩擦磨损性能的研究提供了试验基础和相关理论参考。

本装置贴合柱塞-缸孔副、滚子轴瓦副的实际工作工况，真实的模拟了内曲线液压马达柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副，解决了这两个摩擦副的摩擦工作性能无法测量的难题，通过设计相关的柱塞、柱塞孔，柱塞轴瓦、滚子结构、材料，模拟不同工作工况下的摩擦磨损性能，而后选着最优的摩擦副结构在马达中使用，为内曲线马达的设计和研究提供的研究基础和技术手段。

附图说明

图1本发明液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置的主视图；

图2本发明的液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置的A-A截面示意图。

图3柱塞轴瓦示意、动压润滑式、静压支承式和剩余压紧式滚子-轴瓦结构。

图中，1-变频电机，2-电机座，3-减速器，4-安装板，5-同步带轮，6-支承平台，7-导轨，8-滑块，9-滑动平台，10-内曲线试验轨道，11-横板，12-柱塞缸，13-端盖，14-L形支腿，15-轴承座，16-回转曲柄轴，17-连杆，18-柱塞，19-滚子，20-液体收集槽，21-压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的说明。

如图1所示，一种液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置，其特征在于：包括变频电机1，变频电机1安装在电机座2上，且变频电机1通过联轴器与减速器3相连接，减速器3、轴承座15安装在安装板4上，减速器3的输出主轴上通过同步带轮5与回转曲柄轴16相连接并进行传动，安装板4、电机座2、L形支腿14安装在一起后并固定在安装台上；回转曲柄轴16安装在轴承座15内并通过连杆17与滑动平台9连接，且连杆7两端与滑动平台9、回转曲柄轴16是通过轴承和销轴组成的铰链连接；

如图2所示，所述的内曲线试验轨道10四周设有用于存储工作液体的挡板，内曲线试验轨道10安装在滑动平台9上，滑动平台9通过螺栓固定在滑块8上，而后再将滑块8安装在导轨7上，导轨7通过螺栓连接安装在支承平台6上，支承平台6固定在安装台上，立板上安装有横板11，通过螺栓连接将柱塞缸12、端盖13安装在横板11上，滚子19安装在柱塞18的轴瓦内，柱塞缸12内设有径向通孔腔，柱塞18整体装入柱塞缸12的通孔腔内，柱塞缸12底部两侧设有防止柱塞转动的侧板，用于测量柱塞缸12内压力的压力传感器21通过油管与端盖13的进口连接，所述的比例溢流阀用于设置柱塞缸12的通孔腔内试验压力。

图3所示，柱塞18的一端加工有盛放滚子19的半圆形结构，即为轴瓦。

一种液压马达柱塞副摩擦磨性能试验方法，其工作步骤为：

a)首先根据试验目的，将加工的柱塞18、滚子19、柱塞缸12装配完毕后安装在横板11上，将内曲线试验轨道10安装在滑动平台9上，在内曲线试验轨道10及其四面挡板构成储液槽内加入工作液体；

b)开启电源，启动变频器控制变频电机1转动，变频电机1通过联轴器带动减速器3的输出轴转动，减速器3驱动同步带轮5带动回转曲柄轴16转动，回转曲柄轴16带动连杆17使滑动平台9在导轨7上往复滑动；

c)内曲线试验轨道10随滑动平台9做往复运动时推动柱塞18在柱塞缸12内往复运动，实现柱塞-缸孔副的摩擦磨损试验模拟；同时工作中内曲线试验轨道10与滚子19间互相作用使滚子19在柱塞18的轴瓦内滚动，实现了滚子-轴瓦副的摩擦磨损试验模拟；

d)启动液压泵站向柱塞缸12腔内供液，调整比例溢流阀的压力，控制柱塞缸12内工作流体的压力，同时柱塞缸12腔内压力通过压力传感器21测量并记录，可实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力下的摩擦磨损试验；

e)通过调整变频器控制变频电机1的输出转速，从而依次通过减速器3、同步带轮4、回转曲柄轴16、连杆17、滑动平台9控制内曲线试验轨道10推起柱塞18在柱塞缸12内的往复速度和滚子19在轴瓦内的滚动速度，实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同运动速度下的摩擦磨损试验；

f)试验过程中柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的泄漏量被收集在液体收集槽20内，记录试验过程中摩擦副的泄漏量；

g)试验后将柱塞缸12、柱塞18和滚子19拆下，通过测量柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副对应摩擦面的表面轮廓曲线波动、表面粗糙度、微观磨痕、微观三维形貌，并结合试验中液体收集槽20内收集的流体体积，分析柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度下的摩擦磨损试验性能，进而评估摩擦副的工作性能和磨损失效机理。

进一步的，所述的内曲线试验轨道10采用高强度工程塑料制成，滚子19和内曲线试验轨道10间软硬接触，试验中对滚子19的滚动摩擦降低到最小，从而不影响滚子19与轴瓦间旋转滑动摩擦。

进一步的，所述的液压泵站的工作介质可以使用纯水、乳化液、水乙二醇、抗磨液压油、海水，进而研究柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同粘度液体润滑下的摩擦磨损性能，分析液体粘度对柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副润滑的影响。

进一步的，所述的柱塞-缸孔副在试验中可分为两种：(1)间隙密封结构的柱塞-缸孔副，试验中可设置柱塞与柱塞缸的摩擦副间隙，模拟柱塞-缸孔副在不同间隙下摩擦磨损性能和泄漏量变化规律，同时试验中柱塞与柱塞缸也可使用不同材料、加工工艺、表面处理技术加工，模拟柱塞-缸孔副在不同材料配对的摩擦磨损性能，为柱塞-缸孔副设计选出最佳的材料配对；(2)密封圈密封结构的柱塞-缸孔副，试验中柱塞18外圆上设置有密封圈，密封圈的结构可以包括唇形密封、斯特封、格莱圈、泛塞封等形式，研究不同结构形式的密封圈对柱塞-缸孔副摩擦磨损和密封性能的影响，同时也可研究柱塞-缸孔副间隙、柱塞缸孔表面的粗糙度对柱塞-缸孔副性能的影响。

进一步的，在试验中可模拟静压支承式、动压润滑式、剩余压紧式的滚子-轴瓦副结构的工作性能。

(i)在静压支承式滚子-轴瓦副试验中，可研究不同静压支承结构参数、支承腔形状、固定阻尼对滚子-轴瓦副的摩擦磨损和泄漏量的影响规律，确定最佳的静压支承式滚子-轴瓦副结构，同时也可研究滚子19和柱塞18轴瓦间材料配对对摩擦磨损性能的影响；

(ii)在动压润滑式滚子-轴瓦副试验中，通过加工柱塞18的轴瓦尺寸和滚子尺寸，可模拟动压润滑式滚子-轴瓦副在不同半径间隙、不同滚子速度、不同轴瓦和滚子19材料配对下的摩擦磨损性能，确定最佳的动压润滑式滚子-轴瓦副结构参数和材料。

试验中，一种液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置可单独模拟柱塞-缸孔副或滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度、不同材料配和不同结构参数下的摩擦磨损试验，也可同时模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度、不同材料配和不同结构参数下的摩擦磨损试验。

Claims (10)

1.一种液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：包括动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置，动力源和液压马达柱塞副摩擦检测装置通过传动装置连接；

动力源包括电机座(2)，电机座(2)上设置有变频电机(1)，变频电机(1)的输出轴连接有减速器(3)；

传动装置包括安装板(4)，安装板(4)底部设有L形支腿(14)，安装板(4)上设有轴承座(15)，轴承座(15)上匹配设有回转曲柄轴(16)，回转曲柄轴(16)的底部穿过安装板(4)与减速器(3)通过同步带轮(5)连接，回转曲柄轴(16)顶部与连杆(17)连接；

液压马达柱塞副摩擦检测装置包括支承平台(6)，支承平台(6)顶部平行设有两条导轨(7)，导轨(7)上通过滑块(8)连接有滑动平台(9)，滑动平台(9)与支承平台(6)滑动连接；滑动平台(9)的一侧与连杆(17)连接使滑动平台(9)在连杆(17)的驱动下左右往复运动，滑动平台(9)上设有内曲线试验轨道(10)，内曲线试验轨道(10)上设有柱状结构的滚子(19)，滚子(19)上设有柱塞副加载结构，柱塞副加载结构包括开口向下的柱塞缸(12)，柱塞缸(12)垂直设置在滑动平台(9)上，柱塞缸(12)顶部设有端盖(13)，柱塞缸(12)内设有与滚子(19)匹配的被测试的柱塞(18)，柱塞(18)的轴瓦与滚子(19)匹配，柱塞(18)的轴瓦与滚子(19)上表面弧面匹配，端盖(13)中间开有油液进口，油液进口通过管路连接有液压阀站；

所述端盖(13)处的管路上设有压力传感器(21)，压力传感器(21)通过油管与端盖(13)上的油液进口连接并测量柱塞缸(12)内压力，液压泵站的出口设有比例溢流阀。

2.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：所述的柱塞缸(12)底部两侧设有防止柱塞(12)转动的侧板；所述的内曲线试验轨道(10)四周设有用于存储工作液体的挡板，从而与内曲线试验轨道(10)形成存储工作液体的槽，从而模拟出滚子(19)滚动使将部分工作液体带入到柱塞(18)和滚子(19)摩擦副中间启动润滑作用，柱塞(18)和滚子(19)在工作中式中泡在工作液体内；内曲线试验轨道(10)采用高强度工程塑料制成，滚子(19)和内曲线试验轨道(10)间软硬接触，从而将滚子(19)的滚动摩擦降低到最小，不影响滚子(19)与轴瓦间旋转滑动摩擦。

3.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：内曲线试验轨道(10)为直线方向上的曲线，具体为模拟凸轮曲线，即将内曲线轨道的一段在直线上投影，通过内曲线试验轨道(10)上的曲线能够使柱塞(18)和滚子(19)受侧向力，从而模拟塞在柱塞缸内偏载的工作状态；既能够模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的工况，又能够模拟不同工作介质润滑下两柱塞副的摩擦磨损性能。

4.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：柱塞(18)在柱塞缸(12)内的往复滑动模拟了内曲线马达柱塞的运动工况，即模拟柱塞-缸孔副的运动工况；同时动力源通过带动滑动平台(9)往复运动带动内曲线试验轨道(10)、滚子(19)在柱塞(18)的轴瓦内滚动，模拟了柱塞和滚子摩擦副的运动工况，即滚子-轴瓦副的运动工况。

5.根据权利要求4所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：柱塞-缸孔副的运动工况过程中通过调整柱塞(18)与柱塞缸(12)之间不同间隙、不同材料、不同压力、不同速度和不同表面处理工艺，从而模拟不同的摩擦磨损性能和泄漏量变化规律；通过模拟密封圈密封结构的柱塞-缸孔副在不同密封结构形式、参数和柱塞-缸孔副间隙、柱塞缸孔表面的粗糙度对柱塞-缸孔副性能的影响。

6.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：柱塞缸(12)通过支架垂直设置，所述支架包括垂直设置在支承平台上的立板，立板上设有水平设置的横板(11)，柱塞缸(12)通过横板(11)保持位置固定。

7.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：让滚子(19)在不同结构的柱塞(18)轴瓦内滚动，测量静压支承式滚子-轴瓦、剩余压紧式滚子-轴瓦的泄漏量，观测试验后静压支承式滚子-轴瓦、剩余压紧式滚子-轴瓦表面的磨损形貌变化规律，从而模拟静压支承式滚子-轴瓦、动压润滑式滚子-轴瓦、剩余压紧式的滚子-轴瓦副结构的工作性能；其中：

在静压支承式滚子-轴瓦副试验中，静压支承式滚子-轴瓦副的结构参数包括：固定阻尼的直径为Dr，长度Lr，柱塞直径Dz，以及支承腔宽度W，根据设计计算结果，先加工对应尺寸的主轴轴瓦和滚子，安装后装入柱塞缸12内，滚子19受内曲线试验轨道10作用在轴瓦内滚动摩擦，同时柱塞18上腔受液压力作用，从而实现对滚子-轴瓦副摩擦磨损试验的模拟；由于剩余压紧式柱塞轴瓦在轴线方向上的投影面积小于柱塞底面积，静压支承式柱塞轴瓦的在轴线方向上的投影面积大于柱塞底面积，两者只是摩擦副结构不同，所以剩余压紧式滚子-轴瓦副试验的过程和方法与静压支承式滚子-轴瓦副的试验过程完成相同，剩余压紧式滚子-轴瓦副中的支承腔宽度为Ws；

在动压润滑式滚子-轴瓦副试验中，动压润滑时滚子-轴瓦副的的结构参数包括：通过机加工使滚子-轴瓦半径间隙为Rzw-Rg，滚子(19)的滚动速度为滚子(19)在轴瓦内滚动摩擦速度，该速度是由内曲线试验轨道(10)的往复速度决定，通过调整变频电机(1)的转速实现，通过更换不同材料加工的滚子(19)和柱塞(18)从而测试不同的摩擦磨损性能。

8.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副运动中摩擦副的相对运动速度调整过程为：通过调整变频器控制变频电机(1)，进而控制减速器(3)输出转速驱动同步带轮(5)使回转曲柄轴(16)以不同的转速运动，进而带动连杆(17)和滑动平台(9)运动，滑动平台(9)带动内曲线试验轨道(10)运动，最终实现柱塞(18)在柱塞缸(12)内的往复滑动速度，同时实现滚子(19)在柱塞(18)轴瓦内的滚动速度，模拟了柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力和不同速度下工况。

9.根据权利要求1所述液压马达柱塞副摩擦性能试验装置，其特征在于：利用比例溢流阀调整柱塞缸(12)腔内工作介质的工作压力，调节工作液体使柱塞(18)受到液压力，从而保证滚子(19)压紧在内曲线试验导轨10上；柱塞缸(12)腔内的工作介质可以是纯水、乳化液、水乙二醇、抗磨液压油、海水，模拟柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同粘度液体润滑下试验的摩擦磨损性能。

10.一种液压马达柱塞副摩擦磨性能试验装置，其特征在于步骤为：

a、首先根据试验目的，将加工的柱塞(18)、滚子(19)、柱塞缸(12)装配完毕后安装在横板(11)上，将内曲线试验轨道(10)安装在滑动平台(9)上，在内曲线试验轨道(10)及其四面挡板构成储液槽内加入工作液体；

b、开启电源，启动变频器控制变频电机(1)转动，变频电机(1)通过联轴器带动减速器(3)的输出轴转动，减速器(3)驱动同步带轮(5)带动回转曲柄轴(16)转动，回转曲柄轴(16)带动连杆(17)使滑动平台(9)在导轨7上往复滑动；

c、内曲线试验轨道(10)随滑动平台(9)做往复运动时推动柱塞(18)在柱塞缸(12)内往复运动，实现柱塞-缸孔副的摩擦磨损试验模拟；同时工作中内曲线试验轨道(10)与滚子(19)间互相作用使滚子(19)在柱塞(18)的轴瓦内滚动，实现了滚子-轴瓦副的摩擦磨损试验模拟；

d、启动液压泵站向柱塞缸(12)的腔内供液，调整比例溢流阀的压力，控制柱塞缸(12)内工作液体的压力，同时柱塞缸(12)腔内压力通过压力传感器(21)测量并记录，可实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力下的摩擦磨损试验；

e、通过调整变频器控制变频电机(1)的输出转速，从而依次通过减速器(3)、同步带轮4、回转曲柄轴(16)、连杆(17)、滑动平台(9)控制内曲线试验轨道(10)推起柱塞(18)在柱塞缸(12)内的往复速度和滚子(19)在轴瓦内的滚动速度，实现柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同运动速度下的摩擦磨损试验；

f、试验过程中柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副的泄漏量被收集在液体收集槽(20)内，记录试验过程中摩擦副的泄漏量；

试验后将柱塞缸(12)、柱塞(18)和滚子(19)拆下，通过测量柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副对应摩擦面的表面轮廓曲线波动、表面粗糙度、微观磨痕、微观三维形貌，并结合试验中液体收集槽(20)内收集的工作液体体积，分析柱塞-缸孔副、滚子-轴瓦副在不同压力、不同速度下的摩擦磨损试验性能，进而评估摩擦副的工作性能和磨损失效机理。

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