机油泵压力脉动与流量稳定性研究

在发动机总成润滑系统中,针对机油泵运行过程中流量不稳定和压力脉动,提高机油泵的流量及压力稳定性,是发动机润滑系统需要解决的关键科学问题,对此展开研究有较大的理论和应用价值。课题以齿轮式机油泵为研究对象,从影响机油泵流量稳定性和压力脉动的齿轮参数、泵体结构、流道设计等方面进行了理论分析,通过数值仿真与试验研究相结合,主要完成了以下几个方面的工作:1.对机油泵工作原理和结构进行了说明,阐述了机油泵流量特性的重要性,分析了机油泵流量的影响因素。2.采用CFD动态模拟和内网格划分方法,利用fluent软件模拟了机油泵转动时内部流体的动态运动,对不同瞬时泵内压力分布和速度分布进行了分析。3、模拟发动机润滑系统在不同工况下机油泵的压力与流量变化。4、建立了影响机油泵流量的模型和分析方法,并通过限压阀的对比试验,找出了影响机油泵流量重要因素,以及保持机油泵流量稳定和防止压力脉动的方法。通过深入研究,获得了如下结论:(1)由仿真结果可知,进入啮合的齿轮对附近容积减少,压力升高,而脱离啮合的齿轮对附近容积增加,压力降低;由局部速度矢量图可以看出,速度在两齿啮合处急剧升高。(2)机油泵的限压阀对压力波动有巨大影响,阀芯采用钢球的比采用锥形好,采用钢球作为阀芯对保持机油泵的开启压力和流量稳定性能得到很大提高。(3)机油泵流量随齿宽与油腔直径的增加而增加,但它会导致产品结构强度降低、成本上升、工艺路线难度加大。增加齿轮压力角,流量的提高很明显;且不改变油泵的外形和结构,是最佳的设计优化途径。(4)通过分析实验数据,轴与支撑孔的配合间隙在0.02-0.03mm时机油泵流量较稳定。

机油泵; 流量; 稳定性; 压力脉动;

胡斌梁; 周知进;

TK403;TH38

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