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作者:刘天旭;许孟辉;郭伟;罗力成;赖俊斌;赵燕乐;
单位:宁波大学机械工程与力学学院;北京航空航天大学宁波创新研究院;宁波圣龙汽车动力系统股份有限公司;
摘要:摆线型内啮合齿轮泵由于其具有结构紧凑、泄漏量小、流量脉动小、噪声低等优点,成为了为新能源汽车传动系统提供冷却和润滑的关键零部件。为了设计一款适用于某车辆传动液压系统的高性能油泵,根据该系统的流量和压力需求,采用遍历方式优化齿形参数,同时利用等距修形方法对内转子齿廓进行修形。修形后产生的齿侧间隙会影响泵体的性能,因此把容积效率和流量脉动率作为齿轮泵的性能指标,考虑空化对泵体寿命的影响,基于Pumplinx仿真软件对泵体流体域进行数值模拟。通过建立不同的齿侧间隙和轴向间隙模型,分析不同工况下间隙对油泵容积效率、流量脉动率和空化现象的影响,结果表明:在低转速下,随着齿侧间隙和轴向间隙的增加,容积效率急剧减小,流量脉动率急剧增加,但间隙变小,空化现象也会加剧,轴向间隙对空化影响较小,齿侧间隙是造成空化的主要原因。综合考虑仿真结果和加工成本,优选齿侧间隙修形尺寸为0.02 mm,轴向间隙范围在0.01~0.03 mm之间。最后根据齿形参数和间隙优选结果试制样机,搭建油泵液压实验台,验证了仿真结果的准确性和摆线泵设计优化的合理性。
关键词:摆线型内啮合齿轮泵;;参数设计;;流场仿真;;容积效率;;试验验证
基金资助:宁波市重点研发计划(2023Z014);; 宁波市鄞州区技术创新挑战赛项目(2023YZQ090004)