叶片式机油泵噪音控制研究
本文选题:叶片式机油泵 + 降噪 ; 参考:《湖南工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:随着国家对汽车噪声法规的要求越来越严格,机油泵噪声作为汽车发动机主要噪声来源之一,逐渐引起了研究人员的关注。汽车发动机中常见的有齿轮式、转子式和叶片式机油泵。叶片泵由于具有结构紧凑、体积小、瞬时流量脉动小、运转平稳、噪声较小、容积效率较高、使用寿命长等优点而被广泛应用。本文以2014省市联合基金(2015JJ5025)“新型汽车发动机润滑系统中机油泵的节能优化控制策略研究”为依托,对机油泵噪音的产生原因进行分析,基于有限元法,就噪音产生机理对机油泵的结构进行优化设计,降低机油泵噪音。研究具体所做的工作如下:1.运用Pro/E软件对机油泵轴进行三维实体建模,导入ANSYSWorkbench中进行模态分析,得到轴的固有频率,对比机油泵噪音范围,对轴的结构进行优化研究,改变轴的直径,使轴的固有频率不在机油泵范围内,降低泵的噪音。2.本研究提出一种新的降噪方法:在保证结构安全的前提下,通过去除转子的部分代之以阻尼吸振材料填补,通过阻尼材料的吸震作用降低噪音。建立两种转子的三维实体模型,导入ANSYSWorkbench进行模态分析,对比两种分析结果。3.提出一种新型配油盘的优化设计方法:在配油盘上开抛物线母线的半圆型减振槽,改善压力的瞬间突变和油击现象,降低因油压冲击而造成的振动和噪音。通过对预升/卸压过程的压力变化理论分析,基于Matlab仿真软件分析了减震槽处压力分布,结果表明:开设减震槽可以有效减轻较大压差引起的液压冲击和压力突变现象,同时也减小了压力梯度的峰值,降低噪音。4.对优化前后的机油泵噪音进行实验测试,对比测试结果可知,改进后的机油泵的噪声声压级走势较原结构平缓,波峰得到较好的削弱,这表明改进的效果非常好,可以直接指导产品研发过程中的改进。
[Abstract]:With the more and more strict requirements of automobile noise regulations, engine pump noise, as one of the main noise sources of automobile engine, has gradually attracted the attention of researchers.In automobile engine, there are gear type, rotor type and vane type oil pump.The vane pump is widely used because of its compact structure, small volume, small transient flow pulsation, stable operation, low noise, high volumetric efficiency and long service life.In this paper, based on the 2014 provincial and municipal joint fund, 2015 JJ5025), "study on Energy-saving Optimization Control Strategy of engine Oil pump in a New Type of Automobile engine Lubrication system", the causes of engine oil pump noise are analyzed, based on finite element method.In order to reduce the noise of engine oil pump, the structure of engine oil pump is optimized and designed according to the mechanism of noise generation.The specific work of the study is as follows: 1.The 3D solid model of engine oil pump shaft is built by using Pro/E software, and the modal analysis is carried out in ANSYSWorkbench. The natural frequency of shaft is obtained, the noise range of engine oil pump is compared, the structure of shaft is optimized and the diameter of shaft is changed.The natural frequency of the shaft is not within the range of the engine oil pump, reducing the pump noise. 2.In this study, a new noise reduction method is proposed: under the premise of ensuring the safety of the structure, the rotor is replaced by damping material to reduce the noise by the action of damping material.Three dimensional solid model of two kinds of rotors was established, and the modal analysis was carried out by importing ANSYSWorkbench, and comparing the results of the two kinds of analysis. 3. 3.In this paper, a new optimization design method of oil distribution plate is put forward. The semi-circular vibration absorber of parabola busbar is opened on the oil distribution plate, which can improve the sudden change of pressure and the phenomenon of oil shock, and reduce the vibration and noise caused by oil pressure shock.Based on the theoretical analysis of pressure variation in pressure-relief process and based on Matlab simulation software, the pressure distribution in the damping slot is analyzed. The results show that the opening of shock absorber can effectively reduce the hydraulic shock and pressure sudden change caused by large pressure difference.It also reduces the peak pressure gradient and noise. 4. 4.The noise of engine oil pump before and after optimization is tested experimentally. The comparison of the test results shows that the sound pressure level of the improved engine oil pump is slower than that of the original structure, and the wave peak is weakened better, which shows that the effect of the improvement is very good.Can direct the product development process of improvement.
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U464.137.1
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,本文编号:1753952
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