变量机油泵的设计及其动态特性分析

发布时间：2017-10-05 16:46

  本文关键词：变量机油泵的设计及其动态特性分析

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【摘要】：传统的定排量机油泵必须按照发动机的最大需求点进行排量的选择，它将导致在发动机的常用工况下，供油能力和功率消耗的巨大浪费，，而变排量的机油泵可以根据发动机工况精确的控制机油泵的流量必然会有效的降低机油泵的驱动功，从而实现发动机燃油耗的降低。 变排量叶片式机油泵的设计依据排量与转子和定子之间偏心距的正比关系，通过控制机构改变某些工况下的偏心距，即有效减小机油泵的输出流量。文章在对泵内流体域进行计算流体力学分析(CFD)时采用一种新型的分析方法，即把变量机构当做滑阀来处理，能真实的模拟变量泵的反馈油路的开启和闭合；文章同时详细阐述应用CFD分析得到机油泵的各项性能指标：流量、扭矩、压力波动、湍流及空化，并依靠CFD分析结果指导和优化泵体设计。在机油泵的开发过程中，对机油泵泵体进行有限元结构强度和密封性分析是其重要环节，以此来指导选材和加工精度，保证泵体安全工作。机油泵的开发过程离不开实验的验证和对比，采用机油泵综合性能测试台和PULSE振动噪声测试系统等试验测试设备，对变排量叶片式机油泵进行性能测试实验和振动测试实验，并根据实验数据处理和CFD分析结果对比，对变量泵结构提出针对性的建议和改进策略。 本文应用一种新型CFD分析方法开发出变排量叶片式机油泵，有效减少模型处理和计算时间；同时根据CFD分析得到的各项工作性能指标与实验数据对比，对变量泵的设计提出有针对性的建议和改进措施，对于同类型机油泵的开发也具有较好的指导意义。
【关键词】：变排量 计算流体力学(CFD) 反馈油路 有限元结构分析 振动测试
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 变量泵发展概述12-15
• 1.2.1 机油泵类型介绍12-13
• 1.2.2 变量泵分类和原理介绍13-15
• 1.3 国内外研究现状15-17
• 1.4 有限元分析在机油泵开发中的应用17-18
• 1.5 本文所做工作介绍18-20
• 第二章 变排量叶片式机油泵特性分析20-30
• 2.1 变排量叶片泵工作原理20-21
• 2.2 变排量叶片泵受力分析21-24
• 2.2.1 定子对叶片的作用力21-22
• 2.2.2 转子对叶片的作用力22-24
• 2.3 变排量叶片泵排量与流量计算24-27
• 2.4 变排量叶片泵功率计算27-28
• 2.5 变排量叶片泵扭矩计算28-30
• 第三章 变量泵 CFD 分析30-43
• 3.1 CFD 分析理论介绍30-32
• 3.2 定量分析方法32-35
• 3.2.1 模型介绍32-33
• 3.2.2 边界条件设置介绍33-35
• 3.3 变量分析方法35-41
• 3.3.1 动态网格划分35-37
• 3.3.2 边界条件设置介绍37-39
• 3.3.3 变量机构分析39-41
• 3.4 本章总结41-43
• 第四章 变量泵性能分析43-59
• 4.1 变量泵流量分析43-45
• 4.2 变量泵压力波动分析45-49
• 4.3 变量泵湍流分析49-52
• 4.4 变量泵内空化分析52-57
• 4.5 本章总结57-59
• 第五章 机油泵有限元分析59-71
• 5.1 机油泵强度分析59-63
• 5.1.1 模型处理59-60
• 5.1.2 工作强度求解60-61
• 5.1.3 结果分析61-62
• 5.1.4 总结62-63
• 5.2 机油泵密封性分析63-68
• 5.2.1 模型处理63-64
• 5.2.2 分析步骤64-66
• 5.2.3 后处理分析66-67
• 5.2.4 结论分析67-68
• 5.3 变量泵模态分析68-70
• 5.3.1 模态分析理论68
• 5.3.2 模态求解68-69
• 5.3.3 模态结果分析69-70
• 5.4 本章总结70-71
• 第六章 振动测试与分析71-79
• 6.1 叶片泵振动噪声浅析71-72
• 6.2 试验设计72-74
• 6.2.1 机理分析与测试方案72-73
• 6.2.2 试验测试73-74
• 6.3 实验数据处理74-78
• 6.3.1 振动加速度分析74-76
• 6.3.2 FFT 分析76-77
• 6.3.3 结论评价77-78
• 6.4 本章总结78-79
• 第七章 总结与展望79-81
• 7.1 总结79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-83
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果83-84
• 致谢84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 胡凤兰;谭季秋;高为国;高文举;;基于ANSYS的叶片泵有限元分析[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2007年04期

2 王自勤;计算机辅助工程(CAE)技术及其应用[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2001年04期

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6 铃木盛夫 ,李玉甫;变量叶片泵的特性[J];国外组合机床;1974年S2期

本文编号：977917