目前對(duì)三螺桿泵的研究目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高速、高壓、大流量,其中提高三螺桿泵工作壓力的重要途徑是提高泵螺桿的型線設(shè)計(jì)和加工精度,嚴(yán)格控制各傳動(dòng)間隙以減少泵的內(nèi)部泄漏。利用數(shù)值計(jì)算方法生成主、從動(dòng)螺桿型線,并在MATLAB軟件進(jìn)行編程驗(yàn)證。在UG軟件中建立了主、從動(dòng)螺桿的三維模型,導(dǎo)入Fluent軟件進(jìn)行流場(chǎng)仿真分析,獲得了主、從動(dòng)螺桿在不同中心距、不同齒頂間隙條件下流道壓力的變化和不同螺桿轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的泵內(nèi)流場(chǎng)壓力和流線的分布規(guī)律。仿真結(jié)果顯示:當(dāng)齒頂間隙由0.1 mm增大至0.2和0.3 mm時(shí),沿軸向距螺桿端面80～100 mm的三螺桿泵壓力分別減小3.85%和8.1%,而不同壓力差所對(duì)應(yīng)的壓力值依次減少16.9%、16.6%和15.4%,且壓力差越大,泄漏越大;三螺桿泵的泵腔壓力隨中心距的增大而波動(dòng),當(dāng)中心距從45 mm增大到45.3 mm時(shí)、輸出設(shè)定壓力差為5 MPa的壓力值下降10%,而輸出設(shè)定壓力差為4 MPa和3 MPa壓力值則分別下降9.7%和9.6%。

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【部分圖文】：

圖1主動(dòng)螺桿型線圖2從動(dòng)螺桿型線

在擺線設(shè)計(jì)三螺桿泵端面型線的基礎(chǔ)上,采用直線修正法對(duì)從動(dòng)螺桿的尖點(diǎn)進(jìn)行修正,修正后的主、從動(dòng)螺桿的端面形狀分別如圖1、圖2所示。從動(dòng)螺桿的接觸點(diǎn)內(nèi)移,減小了主、從動(dòng)螺桿的磨損。直線修正后從動(dòng)螺桿齒形曲線a′b′的方程式:

圖5三螺桿泵的螺桿實(shí)體模型

圖4從動(dòng)螺桿齒形線2三螺桿泵流場(chǎng)的計(jì)算方法

圖6三螺桿泵流場(chǎng)有限元模型

在UG三維軟件中,將三螺桿泵螺桿模型通過布爾運(yùn)算,得到三螺桿泵的三維流體模型,見圖6(a)。將模型導(dǎo)入到Fluent軟件中劃分網(wǎng)格,采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格形式,具有122萬個(gè)節(jié)點(diǎn)、561萬個(gè)單元的三螺桿泵的流場(chǎng)網(wǎng)格模型如圖6(b)所示。3.2設(shè)置邊界條件及求解方法

圖7流道速度場(chǎng)

通過Fluent對(duì)三螺桿泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果如圖7所示。由于泵腔流體與流道的壁面沒有滑移,可以通過圖7(a)看出外壁速度幾乎為零,入口處速度集中在主、從動(dòng)螺桿嚙合間隙處,說明流體通過入口向出口流動(dòng);圖7(b)為流道入口截面速度云圖,可以發(fā)現(xiàn)A區(qū)域速度為正值,并且速度比其....

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