【摘要】：往復柱塞泵轉套式配流系統(tǒng)通過利用柱塞所做的直線往復運動驅動轉套單向旋轉實現(xiàn)高效配流,得到了廣泛應用。但其轉套-泵體配流副間的潤滑特性是影響整體工作性能和使用壽命的重要因素之一。為了給往復柱塞泵轉套式配流系統(tǒng)中配流副的優(yōu)化設計提供理論依據(jù),本文以配流副間的水潤滑膜為研究對象,提出了一種耦合FLUENT軟件和FORTRAN編程的新算法,研究了轉套-泵體配流副間的潤滑膜在不同工況參數(shù)下的特性,并將結果用ORIGIN軟件作圖進行分析,完成的主要工作有:(1)泵體流場及柱塞與轉套間的彈簧力均隨轉套轉動而呈現(xiàn)周期性變化,因此配流副間的潤滑分析屬于復雜的變速度變載荷周期性時變潤滑問題。為簡化問題,將轉套-泵體配流副視為一特殊的徑向滑動軸承,針對特定瞬時進行準穩(wěn)態(tài)求解,提出并驗證了一種新算法:即先預設偏心率和偏位角的初值,利用FLUENT自定義函數(shù),采用動網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術,模擬整體宏觀流場特性的周期性變化,然后取泵腔內流體對轉套的壓力、彈簧力和出口壓力對潤滑膜的作用力的合力作為潤滑膜的外載荷,應用高斯-賽德爾迭代法對轉套-泵體配流副間潤滑膜編程進行數(shù)值計算,根據(jù)求得的偏心率與偏位角和預設值之間的誤差,松弛迭代偏心率和偏位角并反復模擬流場和進行數(shù)值分析直至達到收斂精度,可以得到某瞬時轉套的偏心率以及偏位角。計算結果表明此算法可行。(2)研究了三個瞬時下,半徑間隙、寬徑比和配流口結構三個幾何參數(shù)對轉套-泵體配流副間的潤滑膜特性的影響規(guī)律。結果表明:針對給定工況,半徑間隙取10~20μm,寬徑比取1.25~1.4,采用弧形配流口,可保證潤滑性能。(3)研究了進排流腔深度對轉套-泵體配流副間的潤滑膜的影響規(guī)律。結果表明:隨著進流腔深度的變大,對應進流腔位置處的潤滑膜膜厚變大,承壓區(qū)的最小膜厚減小,最小膜厚位置沿周向發(fā)生偏移;承壓區(qū)的最大壓力增大,且最大壓力位置對應最小膜厚位置。當進流腔深度增大到大于8μm,可能會導致轉套與泵體間無法形成全膜潤滑,進而導致潤滑失效。因此,進流腔深度不宜大于8μm。
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH322
【圖文】：

1-U 型槽 2-配流口 3-進流口 4-進流腔 5-泵體6-柱塞 7-法蘭蓋 8-轉套 9-凸輪槽 10-排流腔11-排流口 12-傳動銷 13-泵腔圖 2.1 往復柱塞泵轉套式配流系統(tǒng)整體結構示意圖

圖 2.3 中心角泵轉套式配流系統(tǒng)中泵體的基本幾何尺寸如表 2.1 所示表 2.1 泵體基本參數(shù)序號 名稱 數(shù)值1 進流口內徑 Di/mm 152 排流口內徑 Do/mm 103 進流腔中心角αi/° 1254 密封段中心角αo/° 505 排流腔中心角αs/° 1356 泵體外半徑 Rb/mm 507 進、排流腔外半徑 Rq/mm 40往復柱塞泵轉套式配流系統(tǒng)的核心轉動部件，根據(jù)配流

圖 2.4 單配流口轉套 1-泄流孔 2-泵體 3-傳圖 2.6 傳動銷與配流往復柱塞泵轉套式配流系統(tǒng)中轉套的幾表 2.2 轉套的序號 名稱1 轉套內徑

【參考文獻】

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本文編號：2775726