航天超低黏度齿轮微泵困油下的流量脉动研究
发布时间：2021-09-07 04:39
为实现航天超低黏度齿轮微泵困油下无级调速的高使役性能,依序从齿轮微泵的困油啮合过程、瞬时流量及卸荷流量的3个方面,逐步建立出对应的流量均值和脉动系数式,并就困油压力和齿形参数对流量均值和脉动系数的影响,进行实例分析。结果表明:双卸荷槽对称布置下,单纯通过增加卸荷面积来缓解困油压力,对流量脉动的品质几乎无影响;轴向缝隙是影响困油压力和流量脉动的最大因素;轴向的阶梯缝隙能满足困油卸荷与降低轴向泄漏的不同需求。齿形参数的影响各异,尤其小模数与大齿数的组合能实现均值提高与脉动改善的双重目的。研究成果为高品质齿轮微泵的进一步研究与开发,提供一定的理论依据。
【文章来源】：液压与气动. 2020,(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
齿轮微泵的困油过程和啮合过程
采用A,B,C 3种方案来实施不同的困油压力。其中,A采用单端的卸荷面积且cZ=0.01 mm;B采用双端的卸荷面积且cZ=0.01 mm;C采用双端的卸荷面积且cZ=0.02 mm;对应的困油压力如图2a所示。瞬时流量如图2b所示。其中,δ′Q=0.26,δQ(A)=0.40,δQ(B)=0.41,δQ(C)=0.41;ave(QXY)=4.8 L/min,A,B,C的ave(QSH)分别为4.0, 4.0, 3.9 L/min。如以A为比较基准,则B均值降低0.042%,品质降低2.44%;C均值降低3.71%,但品质提升32.7%。
由此说明:流量均值总小于理论均值,实际脉动总大于理论脉动;单纯通过增大卸荷面积来缓解困油压力,对流量均值和脉动系数几乎无影响,这是由双矩形卸荷槽对称布置所决定的[11];轴向缝隙是影响困油压力的最大因素,这与常规齿轮油泵以槽卸荷为主,轴向缝隙为辅正好相反。为此,基于满足困油卸荷、降低泵泄漏对大、小轴向缝隙的不同需求,轴向可采用不同的阶梯缝隙来实现,即在图1中双矩形卸荷槽之间的“bG×hG”轴向密封区域,再下沉一个如图3所示的额外缝隙c0。此时,泄漏、困油卸荷的轴向缝隙分别为cZ,cZ+c0。由图2a方案C说明只要cZ+c0>0.02 mm,即c0>(0.02-cZ) mm就能满足困油卸荷的需要。其中,由轴向功率损失最小[13],得最佳轴向缝隙0.0012 mm,这在实际加工装配中是很难实现的。故cZ应由实际加工装配的精度来确定,cZ> 0.02 mm时,c0=0;否则c0=0.02-cZ。
【参考文献】：
期刊论文
[1]齿轮泵在航天两相回路中的使役特性研究[J]. 李玉龙. 机床与液压. 2020(05)
[2]不同吸油口尺寸及转速下齿轮泵空化特性[J]. 杨国来,王文宇,黄付田,张明明. 液压与气动. 2020(01)
[3]齿轮泵轴承-轴颈全流体润滑的逆向设计[J]. 李玉龙,钟飞. 液压与气动. 2019(10)
[4]基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液压与气动. 2019(09)
[5]齿轮泵基于困油力的高困油性能优化设计[J]. 李玉龙,钟飞,孙付春. 液压与气动. 2018(12)
[6]航天器用超低黏度齿轮泵轻量化设计[J]. 李玉龙,孙付春,姚旗,谢文,李鹏,刘雄. 农业工程学报. 2016(21)
[7]基于机械泵控制的毛细分离式喷雾冷却回路热控系统仿真分析[J]. 王瑾,巩萌萌,李运泽,王浚. 航天器环境工程. 2015(06)
[8]基于蜡式自驱动温控阀的在轨卫星热控方法分析[J]. 巩萌萌,王瑾,李运泽,王浚. 航空动力学报. 2015(09)
[9]大侧隙外啮合齿轮泵的困油特性和流量特性[J]. 李玉龙,刘春艳,王生. 机械科学与技术. 2015(03)
博士论文
[1]外啮合齿轮泵困油机理、模型及试验研究[D]. 李玉龙.合肥工业大学 2009
本文编号：3388861
【文章来源】：液压与气动. 2020,(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
齿轮微泵的困油过程和啮合过程
采用A,B,C 3种方案来实施不同的困油压力。其中,A采用单端的卸荷面积且cZ=0.01 mm;B采用双端的卸荷面积且cZ=0.01 mm;C采用双端的卸荷面积且cZ=0.02 mm;对应的困油压力如图2a所示。瞬时流量如图2b所示。其中,δ′Q=0.26,δQ(A)=0.40,δQ(B)=0.41,δQ(C)=0.41;ave(QXY)=4.8 L/min,A,B,C的ave(QSH)分别为4.0, 4.0, 3.9 L/min。如以A为比较基准,则B均值降低0.042%,品质降低2.44%;C均值降低3.71%,但品质提升32.7%。
由此说明:流量均值总小于理论均值,实际脉动总大于理论脉动;单纯通过增大卸荷面积来缓解困油压力,对流量均值和脉动系数几乎无影响,这是由双矩形卸荷槽对称布置所决定的[11];轴向缝隙是影响困油压力的最大因素,这与常规齿轮油泵以槽卸荷为主,轴向缝隙为辅正好相反。为此,基于满足困油卸荷、降低泵泄漏对大、小轴向缝隙的不同需求,轴向可采用不同的阶梯缝隙来实现,即在图1中双矩形卸荷槽之间的“bG×hG”轴向密封区域,再下沉一个如图3所示的额外缝隙c0。此时,泄漏、困油卸荷的轴向缝隙分别为cZ,cZ+c0。由图2a方案C说明只要cZ+c0>0.02 mm,即c0>(0.02-cZ) mm就能满足困油卸荷的需要。其中,由轴向功率损失最小[13],得最佳轴向缝隙0.0012 mm,这在实际加工装配中是很难实现的。故cZ应由实际加工装配的精度来确定,cZ> 0.02 mm时,c0=0;否则c0=0.02-cZ。
【参考文献】：
期刊论文
[1]齿轮泵在航天两相回路中的使役特性研究[J]. 李玉龙. 机床与液压. 2020(05)
[2]不同吸油口尺寸及转速下齿轮泵空化特性[J]. 杨国来,王文宇,黄付田,张明明. 液压与气动. 2020(01)
[3]齿轮泵轴承-轴颈全流体润滑的逆向设计[J]. 李玉龙,钟飞. 液压与气动. 2019(10)
[4]基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析[J]. 王建,崔祥波,常雪峰. 液压与气动. 2019(09)
[5]齿轮泵基于困油力的高困油性能优化设计[J]. 李玉龙,钟飞,孙付春. 液压与气动. 2018(12)
[6]航天器用超低黏度齿轮泵轻量化设计[J]. 李玉龙,孙付春,姚旗,谢文,李鹏,刘雄. 农业工程学报. 2016(21)
[7]基于机械泵控制的毛细分离式喷雾冷却回路热控系统仿真分析[J]. 王瑾,巩萌萌,李运泽,王浚. 航天器环境工程. 2015(06)
[8]基于蜡式自驱动温控阀的在轨卫星热控方法分析[J]. 巩萌萌,王瑾,李运泽,王浚. 航空动力学报. 2015(09)
[9]大侧隙外啮合齿轮泵的困油特性和流量特性[J]. 李玉龙,刘春艳,王生. 机械科学与技术. 2015(03)
博士论文
[1]外啮合齿轮泵困油机理、模型及试验研究[D]. 李玉龙.合肥工业大学 2009
本文编号：3388861
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