变排量齿轮式机油泵动力学特性研究

发布时间：2017-10-30 05:13

  本文关键词：变排量齿轮式机油泵动力学特性研究

  更多相关文章： 动力学特性 刚柔耦合 振动特性 变排量齿轮式机油泵

【摘要】：机油泵对汽车发动机运动件的润滑起着至关重要的作用,它将定量的润滑油加压后输送到各运动件摩擦表面进行润滑,并维持机油在润滑系统中循环。由于机油泵在运转过程中不可避免地需要消耗发动机的部分功率,从而影响发动机的动力学特性。变排量齿轮式机油泵作为今后机油泵研发的一个典型范例,它不仅能降低发动机功率消耗,同时还具有节能减排的作用。因此,对变排量齿轮式机油泵动力学特性展开研究具有十分重要的意义。本文以某款变排量齿轮式机油泵为研究对象,对其动力学性能展开研究。主要研究内容如下:1)基于多刚体动力学理论,利用虚拟样机技术,依据企业提供的研究对象的结构参数、性能指标及工作特点,建立变排量齿轮式机油泵多刚体动力学模型。基于虚拟样机模型开展运动学和动力学分析,研究不同工况下变量泵输入与输出角速度的差异并计算分析齿轮传动比;探讨低转速和高转速下齿轮间的动态接触力的波动及分析对比齿轮的激振频率与理论值的误差。通过变排量齿轮式机油泵综合性能台架实验验证所建仿真模型的有效性。2)高转速下机油泵传动部分存在微变形,该现象会引起非线性惯性耦合造成不平稳冲击。为解决这一问题,根据刚柔耦合动力学理论,采用有限单元法确定变量泵传动部分主从动齿轮为柔性体。根据实际工作状态,构建变排量齿轮式机油泵刚柔耦合动力学模型,并通过台架实验验证模型的有效性。分析研究对象稳态工况和瞬态工况下齿轮间的动态载荷,并探讨分析多刚体模型、刚柔耦合模型与理论分析之间存在的差异。3)基于建立的刚柔耦合模型,确定载荷大小、边界条件,建立变排量齿轮式机油泵振动模型。根据变量泵实际工作状态确定分析的频率范围和采样频率。探讨分析影响变排量齿轮式机油泵系统振动特性的系统模态、频响函数及传递函数等其他振动特性参数。通过变排量齿轮式机油泵动力学特性研究,分析确定了变量泵稳态及瞬态工况下齿轮间动态接触力等相关参数,探讨确定了易发生疲劳损坏和引起局部共振的部件。研究结果可以为该产品动态优化设计提供技术依据,同时也为其他类似传递载荷的关键零部件开发设计奠定基础。
【关键词】：动力学特性 刚柔耦合 振动特性 变排量齿轮式机油泵
【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】：2016
【分类号】：U464.137.1
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 选题背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 变排量机油泵研究现状13-14
• 1.2.2 齿轮泵动力学性能研究现状14-18
• 1.3 论文主要研究内容18-21
• 第二章 变排量齿轮式机油泵多刚体建模与验证21-45
• 2.1 变排量齿轮式机油泵结构特性21-23
• 2.2 多刚体动力学模型23-28
• 2.2.1 多刚体动力学理论24-25
• 2.2.2 齿轮接触力及碰撞参数选取25-27
• 2.2.3 多刚体动力学建模27-28
• 2.3 台架实验验证28-33
• 2.4 多刚体仿真分析33-44
• 2.4.1 传动比分析33-35
• 2.4.2 齿轮啮合力分析35-44
• 2.5 本章小结44-45
• 第三章 变排量齿轮式机油泵刚柔耦合动力学分析45-63
• 3.1 刚柔耦合动力学理论45-47
• 3.2 刚柔耦合动力学模型47-52
• 3.2.1 柔性体建模48-52
• 3.2.2 刚柔耦合动力学建模52
• 3.3 实验验证52-53
• 3.4 刚柔耦合仿真分析53-62
• 3.4.1 稳态工况54-59
• 3.4.2 瞬态工况59-62
• 3.5 本章小结62-63
• 第四章 变排量齿轮式机油泵振动特性分析63-75
• 4.1 振动学理论64-65
• 4.2 振动模型的建立65-67
• 4.2.1 定义输入通道和振动激励66
• 4.2.2 定义输出通道66-67
• 4.3 仿真分析67-74
• 4.3.1 系统模态67-69
• 4.3.2 频率响应69-71
• 4.3.3 传递函数71-72
• 4.3.4 模态参与因子72-74
• 4.4 本章小结74-75
• 第五章 结论与展望75-77
• 5.1 结论75-76
• 5.2 展望76-77
• 参考文献77-81
• 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81-82
• 致谢82-83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程国明;郑耘;;对齿轮材料的研究[J];消费导刊;2010年08期

2 М.П.НОВИКОВ ,程┌，

本文编号：1116252