为优化换向阀的工作性能,国内外学者从液压换向阀的液压夹紧力、液动力、摩擦磨损等多方面入手展开研究,提出了多种优化方案。本文通过将表面织构化技术引入换向阀的优化设计,对织构化对换向阀的性能影响进行了以下研究:(1)对织构换向阀的阻流特性开展了实验研究和数值研究。通过在不同供油压力下进行织构阀与普通阀的泄漏实验,研究了阀芯表面织构化对换向阀内泄漏的影响,提出了织构化表面具有阻流特性的观点。通过对织构化缝隙流体域展开数值研究,获得了织构化表面的阻流机理,解释了供油压力影响织构化表面阻流特性的机理。(2)对织构换向阀的响应性开展了实验研究和数值研究。通过在不同供油压力下进行织构阀与普通阀的振动特性实验研究,研究了阀芯表面织构化对换向阀振动特性的影响,提出了织构化表面能够改善液压系统响应性的观点。通过对织构化缝隙流体域展开数值研究,总结出织构化表面是通过影响换向阀振动系统的流体阻力、摩擦阻力和流体刚度对阀芯的振动产生了影响的结论,进而对的换向阀的响应性以及液压系统的响应性产生影响。(3)对不同形状、尺寸的微织构对织构阀阻流特性和响应性的影响开展了数值研究。重点分析了微织构的形状、面积比和宽高比三个因素对织构化表面的泄漏、动压支承以及近壁面摩擦力的影响,为织构阀的阻流特性和响应性的优化提供设计思路。结合实验结果和数值结果,得出以下结论:(1)当缝隙流体域达到微米级时,织构阀阀芯近壁面的微织构会引起流体的速度振荡从而波及整个流体域,产生阻流作用;但随着供油压力的增大,流体变得容易侵入微织构凹坑,织构化壁面的阻流作用会逐渐减弱直至消失。(2)织构换向阀通过改变流体阻力和流体液动力,影响了阀芯振动过程中的摩擦阻尼、流体阻尼以及流体刚度,并会对换向阀阀芯的振动幅值和振动稳定时间产生影响,进而影响换向阀的响应性甚至整个液压系统的响应性。(3)不同形状、宽高比和面积比的微织构会影响织构化缝隙流体域的泄漏、动压效应以及近壁面摩擦力,进而影响织构阀的阻流特性和响应性。就微织构的形状而言,尚不能归纳出何种形状的微织构对织构阀的阻流特性和响应性都有明显改善,但能够推出多边形在改善织构阀的阻流特性和响应性方面明显优于圆形;就微织构的面积比而言,25%-36%的面积比在改善织构阀的阻流特性和响应性方面具有明显优势;就微织构的宽高比而言,0.4-0.6的宽高比在改善织构阀的阻流特性和响应性方面具有明显优势。