圓弧-擺線轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及流場(chǎng)特性仿真分析.pdf

1、內(nèi)嚙合圓弧.擺線轉(zhuǎn)子泵(簡(jiǎn)稱擺線轉(zhuǎn)子泵)因具備結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、脈動(dòng)小以及容積效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于車輛、船舶裝備的潤(rùn)滑系統(tǒng)中。目前國(guó)內(nèi)擺線轉(zhuǎn)子泵的產(chǎn)品開發(fā)多采用仿制或類比設(shè)計(jì)方法，缺乏一整套完整的設(shè)計(jì)方法和開發(fā)流程來指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者多側(cè)重于擺線轉(zhuǎn)子泵的理論研究，忽略了研究成果的工程實(shí)用性，因此在如何提高設(shè)計(jì)理論對(duì)工程實(shí)踐的指導(dǎo)意義方面還有很多工作要做。
　　 針對(duì)上述問題，運(yùn)用理論推導(dǎo)和仿真分析的方法對(duì)擺線轉(zhuǎn)子

2、泵的設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行研究，并通過實(shí)驗(yàn)方式對(duì)仿真分析的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，將擺線轉(zhuǎn)子泵的關(guān)鍵部件--內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)建模過程軟件化，并在設(shè)計(jì)中充分考慮擺線轉(zhuǎn)子泵使用廠家最為關(guān)注的結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)性能等要求，以保證研究成果的工程實(shí)用價(jià)值。引入動(dòng)態(tài)干涉檢測(cè)方法和數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)，盡可能將設(shè)計(jì)過程數(shù)字化，以便在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)并排除各種設(shè)計(jì)缺陷和錯(cuò)誤，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次性成功率；同時(shí)，為了縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，尋找一種可行的流場(chǎng)仿真分

3、析方案，以便在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)估流場(chǎng)特性，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性與合理性。
　　 結(jié)合嚙合原理、微分幾何、流體力學(xué)等理論，分析擺線轉(zhuǎn)子泵的工作原理和內(nèi)、外轉(zhuǎn)子齒廓的成型機(jī)理，并運(yùn)用流體力學(xué)理論建立泵腔流場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)擺線轉(zhuǎn)子泵的流場(chǎng)特性進(jìn)行仿真分析，本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1)基于包絡(luò)嚙合理論推導(dǎo)內(nèi)轉(zhuǎn)子廓形方程，并研究短幅外擺線齒廓曲率半徑對(duì)其廓形的影響，探討避免內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形產(chǎn)生頂切的約束方法；根據(jù)擺線轉(zhuǎn)子泵幾何

4、特性，采用優(yōu)化分析的方法去獲取創(chuàng)成系數(shù)和弧徑系數(shù)的最佳值，并對(duì)原有產(chǎn)品方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 2)分析進(jìn)、排油腔結(jié)構(gòu)對(duì)擺線轉(zhuǎn)子泵容積效率的影響，研究其改進(jìn)方式，旨在開發(fā)一種能最大程度地利用進(jìn)油慣性的新型油槽封油曲線，以利于提高擺線轉(zhuǎn)子泵的容積效率。
　　 3)基于可視化編程軟件Visual Basic對(duì)Solidworks三維建模軟件進(jìn)行二次開發(fā)，將擺線泵內(nèi)、外轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)過程程序化，并運(yùn)用虛擬裝配和干涉分析技術(shù)驗(yàn)證內(nèi)、外