内啮合摆线滑油泵的性能分析与优化改进

摘要

润滑系统是发动机的重要组成系统,对发动机的正常工作及其可靠性起着决定性作用。滑油泵是润滑系统的核心部件,其功能是将润滑油从油箱抽出,并送到各润滑点,实现润滑和冷却的功能。针对某滑油泵的效率过低从而造成整机体积过大,驱动电机电流较高的问题,研究内啮合摆线滑油泵的效率,通过对滑油泵转子参数的优化以及内部流场的仿真分析,达到提高滑油泵效率、减小滑油泵体积,最终减少能源消耗的目的。
　　内啮合摆线滑油泵内、外转子的齿廓分别为短幅外摆线的等距曲线以及与之相共轭的各段圆弧曲线。首先对滑油泵转子齿廓曲线的形成及其参数方程进行了介绍,计算转子齿廓的曲率半径;然后从容积效率和机械效率两方面分析内啮合摆线滑油泵的最重要的性能参数之一——效率。
　　转子的齿廓参数对滑油泵的输油性能有很大影响,需要谨慎选择,可通过优化设计的方法来确定。以滑油泵单位排量的体积最小和流量脉动最小为多目标函数,以齿廓能正常啮合以及其他边界条件为约束对滑油泵内、外转子的中心距e,创成圆半径R和齿形圆半径a三个参数进行了优化求解,利用优化结果建立了内、外转子的三维几何模型,并对优化效果进行了对比分析。
　　计算流体力学是研究流体机械常用的方法,通过对内啮合摆线滑油泵的CFD仿真计算,分析了其内部流场关键点的压力和速度变化情况,并比较滑油泵进、出油腔上面的夹角G0和F0取不同的值对泵容积效率的影响。计算结果表明,设计合理的夹角G0和F0可以提高滑油泵的容积效率。

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1.绪 论

1.1课题背景及意义

1.2内啮合摆线滑油泵的工作原理

1.3内啮合摆线滑油泵国内外研究概况

1.4文章主要内容

2.内啮合摆线滑油泵的理论分析

2.1引 言

2.2内啮合摆线滑油泵的转子齿廓曲线

2.3内啮合摆线滑油泵的效率分析

2.4本章小结

3.内啮合摆线滑油泵转子参数的优化

3.1引 言

3.2转子参数优化数学模型

3.3优化计算

3.4优化结果比较

3.5本章小结

4.内啮合摆线滑油泵CFD仿真分析

4.1滑油泵CFD分析方法概述

4.2内啮合摆线滑油泵的进、出油腔

4.3内啮合摆线滑油泵的CFD仿真

4.4仿真结果分析及比较

4.5本章小结

5.全文总结和展望

5.1全文总结

5.2展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士期间发表的论文