面向航空电动燃油泵的齿轮泵研究

摘要

在航空宇航推进的领域，多电及全电发动机已经成为重要的发展方向，航空发动机燃油供应与控制系统的电动化是势在必行的。现代航空发动机控制元件的一体化及动态响应要求越来越高，本文为实现体积小重量轻对固定指标外啮合齿轮泵进行设计和优化，对新型四行星齿轮泵结构进行探索分析，同时以试验为基础，完成了燃油流量测量系统的设计，开展了一系列研究工作。
　　首先为满足航空燃油泵大功率，大流量的要求设计外啮合齿轮泵，并用遗传算法对其进行优化，结果说明了遗传算法能有效地减小初步设计的齿轮泵体积，达到了较好的设计结果。
　　然后提出了四行星齿轮泵，分析了中心轮齿数的选择对流量品质的影响，并设计四行星泵与传统外啮合齿轮泵进行对比。结果表明，四行星齿轮泵在参数选择合理的条件下，对减小泵本身的流量脉动，降低齿轮泵的体积和成本，提高其工作性能方面具有重要作用。
　　最后，以某型航空外啮合齿轮泵为工作机，结合高可靠的永磁容错电机，组成电动燃油泵。再根据孔板压差的原理设计并加工安装了孔板，采购了压差传感器，以现有的涡轮流量计为标准，对实验数据进行拟合，完成孔板流量测量装置的静态标定。然后根据实验室现有的供油油源、增压泵、油路管道及相应的流量、压力传感器等装置组成了电动燃油泵流量测量装置。接着进行动态流量测量试验，试验结果表明，系统具有较好的动态响应精度。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作及章节安排

第二章 齿轮泵的特性分析

2.1 齿轮泵介绍

2.2齿轮泵的压力特性

2.3齿轮泵的流量特性

2.4齿轮泵的流量脉动特性

2.5齿轮泵的效率特性

2.6电动燃油泵介绍

2.7 永磁电机介绍

2.8 本章小结

第三章 齿轮泵结构参数的设计优化

3.1 齿轮泵的设计

3.2 齿轮泵参数的优化

3.3 本章小结

第四章 四行星齿轮泵特性分析与设计

4.1 多从动轮齿轮泵

4.2 四行星齿轮泵

4.3 本章小结

第五章 面向电动燃油泵的试验系统

5.1试验系统的组成及结构原理

5.2流量测量系统的设计

5.3 试验的要求

5.4 流量测量装置的静态标定

5.5 流量的动态测量

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 今后工作展望

参考文献

致谢