【摘要】：往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)通過(guò)利用柱塞所做的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)套單向旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)高效配流,得到了廣泛應(yīng)用。但其轉(zhuǎn)套-泵體配流副間的潤(rùn)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(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)中配流副的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),本文以配流副間的水潤(rùn)滑膜為研究對(duì)象,提出了一種耦合FLUENT軟件和FORTRAN編程的新算法,研究了轉(zhuǎn)套-泵體配流副間的潤(rùn)滑膜在不同工況參數(shù)下的特性,并將結(jié)果用ORIGIN軟件作圖進(jìn)行分析,完成的主要工作有:(1)泵體流場(chǎng)及柱塞與轉(zhuǎn)套間的彈簧力均隨轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動(dòng)而呈現(xiàn)周期性變化,因此配流副間的潤(rùn)滑分析屬于復(fù)雜的變速度變載荷周期性時(shí)變潤(rùn)滑問(wèn)題。為簡(jiǎn)化問(wèn)題,將轉(zhuǎn)套-泵體配流副視為一特殊的徑向滑動(dòng)軸承,針對(duì)特定瞬時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)求解,提出并驗(yàn)證了一種新算法:即先預(yù)設(shè)偏心率和偏位角的初值,利用FLUENT自定義函數(shù),采用動(dòng)網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù),模擬整體宏觀流場(chǎng)特性的周期性變化,然后取泵腔內(nèi)流體對(duì)轉(zhuǎn)套的壓力、彈簧力和出口壓力對(duì)潤(rùn)滑膜的作用力的合力作為潤(rùn)滑膜的外載荷,應(yīng)用高斯-賽德?tīng)柕▽?duì)轉(zhuǎn)套-泵體配流副間潤(rùn)滑膜編程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,根據(jù)求得的偏心率與偏位角和預(yù)設(shè)值之間的誤差,松弛迭代偏心率和偏位角并反復(fù)模擬流場(chǎng)和進(jìn)行數(shù)值分析直至達(dá)到收斂精度,可以得到某瞬時(shí)轉(zhuǎn)套的偏心率以及偏位角。計(jì)算結(jié)果表明此算法可行。(2)研究了三個(gè)瞬時(shí)下,半徑間隙、寬徑比和配流口結(jié)構(gòu)三個(gè)幾何參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)套-泵體配流副間的潤(rùn)滑膜特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:針對(duì)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(rùn)滑性能。(3)研究了進(jìn)排流腔深度對(duì)轉(zhuǎn)套-泵體配流副間的潤(rùn)滑膜的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著進(jìn)流腔深度的變大,對(duì)應(yīng)進(jìn)流腔位置處的潤(rùn)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(duì)應(yīng)最小膜厚位置。當(dāng)進(jìn)流腔深度增大到大于8μm,可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)套與泵體間無(wú)法形成全膜潤(rùn)滑,進(jìn)而導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。因此,進(jìn)流腔深度不宜大于8μm。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH322
【圖文】：

1-U 型槽 2-配流口 3-進(jìn)流口 4-進(jìn)流腔 5-泵體6-柱塞 7-法蘭蓋 8-轉(zhuǎn)套 9-凸輪槽 10-排流腔11-排流口 12-傳動(dòng)銷(xiāo) 13-泵腔圖 2.1 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖 2.3 中心角泵轉(zhuǎn)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(hào) 名稱 數(shù)值1 進(jìn)流口內(nèi)徑 Di/mm 152 排流口內(nèi)徑 Do/mm 103 進(jìn)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(jìn)、排流腔外半徑 Rq/mm 40往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)的核心轉(zhuǎn)動(dòng)部件，根據(jù)配流

圖 2.4 單配流口轉(zhuǎn)套 1-泄流孔 2-泵體 3-傳圖 2.6 傳動(dòng)銷(xiāo)與配流往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)中轉(zhuǎn)套的幾表 2.2 轉(zhuǎn)套的序號(hào) 名稱1 轉(zhuǎn)套內(nèi)徑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2775726