主轴转速的影响

图6.16所示为不同主轴转速下滑靴倾覆角度和泄漏流量。从图6.16a可以看出，随着主轴转速升高，滑靴处于泵的排油区时的倾覆角度变化甚微，但当滑靴处于泵的吸油区时倾覆角度逐渐增大，最大倾覆角度从0.09°升高到0.25°，增幅达0.16°。这些特征表明滑靴的倾覆角度与主轴转速正相关，尤其滑靴处于泵的吸油区时，滑靴受到的正向压紧力较小，油膜动压效应随主轴转速升高而增强，导致滑靴倾覆角度增加，引起油膜厚度分布不均匀。从图6.16b可以看出，油膜厚度随缸体转角变化呈振荡衰减趋势，主轴转速越高，振荡幅度越大，滑靴底面无法形成均匀稳定的油膜，油膜厚度为2～6.5μm。滑靴挤压承载效应随转速升高而减弱，但油膜动压效应增强，油膜厚度因滑靴倾覆角度的增加而出现剧烈波动趋势，容易引起滑靴发生偏摩磨损，导致滑靴承载能力降低。

图6.16　不同主轴转速下滑靴倾覆角度和油膜厚度

图6.17所示为不同主轴转速下滑靴副泄漏流量和摩擦力矩。图6.17a中，由于油膜厚度随主轴转速的升高而增大，油膜动压效应增强，促使滑靴的倾覆角度增加，引起油液的径向流速增加，导致泄漏流量增大。图6.17b中，摩擦力矩随主轴转速的升高而减小，尤其滑靴处于泵的排油区时，最大摩擦力矩为2～2.6 N·m。究其原因，油膜厚度随主轴转速所引起的油液动压效应增强而变厚，减小油液的剪切应力，降低摩擦力矩。与图6.14b相比，柱塞腔压力对摩擦力矩的影响远小于主轴转速，这是因为摩擦力矩与油膜厚度成反比，但与油液流速成正比，导致主轴转速升高对摩擦力矩的影响大于油膜厚度的影响。因此，主轴转速的升高不仅引起泄漏流量增加，而且引起油膜厚度增大，在某种程度上抑制摩擦力矩增加，降低黏性摩擦力，减少滑靴的表面磨损。

图6.17　不同主轴转速下滑靴副泄漏流量与摩擦力矩

图6.18　不同主轴转速下油膜厚度对滑靴副泄漏流量和摩擦力矩的影响

图6.18所示为不同主轴转速下油膜厚度对滑靴副泄漏流量和摩擦力矩的影响。从图6.18a可以看出，泄漏流量随油膜厚度的增大而增加，并随主轴转速升高呈单调递增趋势。这些特征说明主轴转速升高增加了油膜动压效应，使得该部分承载力分担剩余压紧力的比重增大，减轻了油液挤压效应，有利于油膜厚度增加，但增加了油液的径向流速，导致泄漏流量增大。从图6.18b可以看出，摩擦力矩随油膜厚度或主轴转速的增大而降低，其原因是油膜厚度随主轴转速升高引起的油膜动压效应增强而变厚，油液的剪切应力降低，导致滑靴副摩擦力矩减小。