| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第27-45页 |
| 1.1 研究背景及课题来源 | 第27-28页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第27-28页 |
| 1.1.2 课题来源 | 第28页 |
| 1.2 研究现状 | 第28-41页 |
| 1.2.1 水液压技术及其水压元件研究现状 | 第28-34页 |
| 1.2.2 微造型技术研究现状 | 第34-35页 |
| 1.2.3 微造型加工方法研究现状 | 第35-39页 |
| 1.2.4 煤矿单体液压支柱及其三用阀的研究现状 | 第39-41页 |
| 1.3 课题研究难点 | 第41-42页 |
| 1.3.1 水压三用阀微造型阀芯的润滑及减磨机理 | 第41-42页 |
| 1.3.2 水压三用阀阀腔抗气蚀性能的异形结构设计 | 第42页 |
| 1.3.3 高效、灵活、低成本的微造型加工技术 | 第42页 |
| 1.4 课题研究内容 | 第42-45页 |
| 2 微造型阀芯润滑特性及其减磨机理研究 | 第45-79页 |
| 2.1 引言 | 第45页 |
| 2.2 基于Reynolds方程的润滑模型 | 第45-51页 |
| 2.2.1 基本条件假设 | 第45-46页 |
| 2.2.2 Reynolds润滑模型 | 第46-49页 |
| 2.2.3 基于Reynolds方程的润滑效应分析 | 第49-51页 |
| 2.3 微造型阀芯动压润滑及抗污染机理 | 第51-56页 |
| 2.3.1 微造型动压机理 | 第51页 |
| 2.3.2 微造型惯性机理 | 第51-52页 |
| 2.3.3 微造型空化机理 | 第52-53页 |
| 2.3.4 存储磨粒及二次润滑机理 | 第53页 |
| 2.3.5 空化边界 | 第53-55页 |
| 2.3.6 Reynolds润滑方程有效性分析 | 第55-56页 |
| 2.4 微造型阀芯二维CFD模型的建立 | 第56-62页 |
| 2.4.1 微造型阀芯几何模型 | 第56-57页 |
| 2.4.2 基于N-S方程的微造型润滑模型建立 | 第57-58页 |
| 2.4.3 微造型阀芯膜厚方程、摩擦力及承载力方程 | 第58-59页 |
| 2.4.4 边界条件及参数设置 | 第59-61页 |
| 2.4.5 二维CFD模型求解 | 第61-62页 |
| 2.5 结构及性能参数对润滑特性的影响 | 第62-67页 |
| 2.5.1 微造型单元的压力分布 | 第63-65页 |
| 2.5.2 微造型单元的空化现象 | 第65页 |
| 2.5.3 微造型单元的法向承载力 | 第65-67页 |
| 2.6 微造型形貌对润滑及泄漏特性的影响 | 第67-74页 |
| 2.6.1 参数设置及模型求解 | 第68-69页 |
| 2.6.2 微造型单元的压力分布 | 第69-71页 |
| 2.6.3 微造型单元的承载力和剪切摩擦力 | 第71-73页 |
| 2.6.4 微造型单元的泄漏量 | 第73-74页 |
| 2.7 微造型阀芯变尺寸动压润滑机理 | 第74-77页 |
| 2.7.1 计算模型及参数设置 | 第74-75页 |
| 2.7.2 叠合量对承载力的影响 | 第75-76页 |
| 2.7.3 叠合量对剪切摩擦力的影响 | 第76-77页 |
| 2.8 本章结论 | 第77-79页 |
| 3 阀芯微造型的摩擦及磨损试验研究 | 第79-105页 |
| 3.1 引言 | 第79-80页 |
| 3.2 摩擦磨损试验装置 | 第80页 |
| 3.3 摩擦磨损试验方案 | 第80-82页 |
| 3.4 摩擦磨损试样制作 | 第82-86页 |
| 3.4.1 试片初加工 | 第82页 |
| 3.4.2 试片预处理 | 第82-83页 |
| 3.4.3 微造型加工结构参数 | 第83-84页 |
| 3.4.4 微造型加工 | 第84-86页 |
| 3.5 摩擦磨损试验过程 | 第86-88页 |
| 3.5.1 试验预处理 | 第86页 |
| 3.5.2 摩擦分析 | 第86-88页 |
| 3.5.3 磨损分析 | 第88页 |
| 3.6 试验结果与分析 | 第88-103页 |
| 3.6.1 微造型对摩擦系数的影响 | 第88-95页 |
| 3.6.2 微造型对摩擦磨痕的影响 | 第95-96页 |
| 3.6.3 微造型对磨损质量的影响 | 第96-98页 |
| 3.6.4 干摩擦工况下的摩擦磨损及其减磨机理 | 第98-99页 |
| 3.6.5 试片微造型抗磨减磨机理分析 | 第99-103页 |
| 3.7 本章小结 | 第103-105页 |
| 4 异形阀腔抗气蚀性能的优化设计与研究 | 第105-131页 |
| 4.1 引言 | 第105页 |
| 4.2 气蚀发生机理 | 第105-106页 |
| 4.3 二级节流结构的气穴特性和刚度特性 | 第106-110页 |
| 4.3.1 二级节流结构气穴特性 | 第106-108页 |
| 4.3.2 二级节流结构刚度特性 | 第108-110页 |
| 4.4 水压三用阀的异形阀腔结构 | 第110-111页 |
| 4.5 水压三用阀异形阀腔结构的性能分析 | 第111-128页 |
| 4.5.1 网格划分及边界条件定义 | 第111-112页 |
| 4.5.2 模型设置及参数定义 | 第112页 |
| 4.5.3 二级节流结构性能分析 | 第112-117页 |
| 4.5.4 二级节流结构气穴消减机理及优化 | 第117-122页 |
| 4.5.5 高压引流结构的气穴消减机理及优化 | 第122-128页 |
| 4.6 本章小结 | 第128-131页 |
| 5 微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀设计与优化 | 第131-163页 |
| 5.1 引言 | 第131页 |
| 5.2 基于微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀结构设计 | 第131-139页 |
| 5.2.1 总体设计要求 | 第131-132页 |
| 5.2.2 安全阀结构形式的选择 | 第132-133页 |
| 5.2.3 关键摩擦副材料的选择 | 第133-134页 |
| 5.2.4 安全阀设计计算 | 第134-139页 |
| 5.3 水压三用阀的结构特点及工作原理 | 第139-141页 |
| 5.3.1 水压三用阀的结构特点 | 第139-141页 |
| 5.3.2 水压三用阀的工作原理 | 第141页 |
| 5.4 水压三用阀数学模型及AMESim支护模型 | 第141-149页 |
| 5.4.1 水压三用阀数学模型 | 第142-144页 |
| 5.4.2 AMESim支护模型 | 第144-147页 |
| 5.4.3 模型的参数设置 | 第147-148页 |
| 5.4.4 支柱工作过程模拟 | 第148-149页 |
| 5.5 水压三用阀的动态性能优化 | 第149-161页 |
| 5.5.1 单因素对动态性能的影响 | 第149-155页 |
| 5.5.2 多因素综合作用对动态性能的影响 | 第155-161页 |
| 5.6 本章小结 | 第161-163页 |
| 6 微造型微钻电解复合加工平台及其加工工艺 | 第163-181页 |
| 6.1 引言 | 第163页 |
| 6.2 微造型高速微钻电解复合加工平台搭建 | 第163-168页 |
| 6.2.1 微细钻削系统 | 第164页 |
| 6.2.2 运动控制系统 | 第164-165页 |
| 6.2.3 电解循环系统 | 第165-166页 |
| 6.2.4 电解控制系统 | 第166页 |
| 6.2.5 实时监测系统 | 第166-168页 |
| 6.3 微造型高速微钻电解复合加工简介 | 第168-169页 |
| 6.3.1 高速微钻电解复合加工的优点 | 第168页 |
| 6.3.2 高速微钻电解复合加工的原理 | 第168-169页 |
| 6.4 微造型高速微钻电解复合加工工艺研究 | 第169-178页 |
| 6.4.1 电解质种类的影响 | 第171-172页 |
| 6.4.2 电解液浓度的影响 | 第172-173页 |
| 6.4.3 电解电压的影响 | 第173-175页 |
| 6.4.4 电解进给速度的影响 | 第175-177页 |
| 6.4.5 阴极旋转速度的影响 | 第177-178页 |
| 6.5 微造型高速微钻电解复合加工参数确定 | 第178-179页 |
| 6.6 本章小结 | 第179-181页 |
| 7 总结与展望 | 第181-185页 |
| 7.1 总结 | 第181-183页 |
| 7.2 创新点 | 第183-184页 |
| 7.3 展望 | 第184-185页 |
| 参考文献 | 第185-197页 |
| 致谢 | 第197-199页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第199-203页 |
