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液壓電機泵電機轉子轉速的數(shù)值分析_冀宏

甘　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２肅科學學報　　　　　　　　　　　　　　　　�。玻埃保茨辍〉冢逼�

片的內徑由主泵及泵芯座的外形尺寸限定，其槽型自行設計．

表１　液壓電機泵中電機的設計參數(shù)

Ｔａｂｌｅ１�。模澹螅椋睿铮妫恚铮簦铮颍椋睿澹欤澹悖簦颍椋悖恚铮簦铮颍幔颍幔恚澹簦澹颍螅酰怼　　　　　　。穑纾穑�

設計參數(shù)額定功率／ｋＷ　額定電壓／Ｖ　

－１）·ｍ額定轉速／（ｒｉｎ

ｆ＝

Ａｎｄｈ－１，　�。叮�

３

（）２

數(shù)值１１３８０１４６０�。担埃常础鳎常叮玻叮埃保罚埃埃罚保埃担玻叮保担担玻�

１�。场。�

，（）Ｐ＝Ｌｎ２ｄｈ３　　

３６００　

）、）中：式（式（２３ｎ為電機泵的轉速；ｄ為旋轉面直

間徑；ｈ為間隙厚度；Ｌ為間隙長度；Ｐ為功率損耗（隙粘性損耗）．

）由式（計算得出如表２所列的間隙粘性損耗．３／電機泵的轉速均取值為同步轉速１５００ｒｍｉｎ．　

表２　間隙粘性損耗計算值

Ｔａｂｌｅ２�。校铮鳎澹颍欤铮螅螅酰睿洌澹颍椋睿簦澹颍螅簦椋悖澹觯椋螅悖铮酰螅欤铮幔洹　　　　　�

進口油溫／℃２１�。玻场。玻怠。常薄。矗啊�

動力粘度／（·ｓ）Ｐａ０．０９１１６　　０．０８４７１　�。埃埃罚罚梗病　。埃埃担矗梗啊　。埃埃常梗担丁　�

密封間隙損耗／ｋＷ０．１２８�。埃保玻啊。埃保保薄。埃埃罚浮。埃埃矗场�

氣隙損耗／ｋＷ１．８７７１．７４５１．６０５１．１３００．６２８

工作頻率／Ｈｚ　

相數(shù)級數(shù)聯(lián)結定子槽數(shù)／個定子外徑／ｍｍ　定子內徑／ｍｍ　氣隙／ｍｍ　轉子內徑／ｍｍ　轉子槽數(shù)／個鐵心長度／ｍｍ　端環(huán)徑向長度／ｍｍ　

１．３　其他流體損耗的流場解析

其他流體損耗主要反映為油液與端環(huán)之間的摩擦損耗，建立端環(huán)接觸面的流動損耗計算模型如圖３所示

．

１．２　間隙粘性負載的理論計算

液壓電機泵間隙粘性損耗的計算模型如圖２所示

．

圖３　端環(huán)接觸面的流動損耗計算模型Ｆｉ．３�。停铮洌澹欤铮妫悖铮睿簦幔悖簦幔颍澹幔幔颍铮酰睿洌澹睿洌颍椋睢　　　　　。纾�

圖２　液壓電機泵間隙粘性負載計算模型Ｆｉ．２�。停铮洌澹欤铮妫椋睿簦澹颍螅簦椋悖澹觯椋螅悖铮酰螅欤铮幔洹　　　。�

采用Ｆ進口邊界條件為ｌｕｅｎｔ中ｋ－ε湍流模型，／；其值為０．出口邊界條件為自由速度進口，０７２ｍｓ

３

／；出流；油液的密度為８端環(huán)接觸面設置為６０ｋｍｇ

間隙粘性負載由氣隙粘性負載和密封間隙粘性負載兩部分組成，電機泵的氣隙和密封間隙均較小，故電機泵運轉時間隙中粘性負載損耗較大．間隙粘

８］

性負載由牛頓內摩擦力公式［為

／旋轉面，旋轉速度為１采用ｇ５００ｒｍｉｎ．ａｍｂｉｔ軟件　對模型進行網格劃分，模型的網格數(shù)為４最差００萬，網格質量為０．７６．

通過ＣＦＤ流場解析得出端環(huán)接觸面的負載轉矩，記為Ｔ，則計算得到其他流體損耗為

（）Ｐ＝Ｔ，４　　

３０

其中：Ｐ為其他流體損耗；ｎ為電機泵的轉速；Ｔ為接觸面的轉矩．

表３給出了不同進口油溫下（進口溫度的取值與表２相同）的其他流體損耗，該值由式（計算４）得出．

，（）１　　

ｄｙ

；其中：間隙粘性負載）Ａ為內摩擦力ｆ為內摩擦力（

Ａｆ＝μ

作用面積；為任一點的速度梯μ為油液的動力粘度，度．由于氣隙、密封間隙中油液的雷諾數(shù)Ｒｅ均小于內部油液的速２３２０，可認為二者內部為層流流態(tài)，　

度呈線性分布．

間隙粘性負載（油液粘性產生的內摩擦力）及間隙粘性損耗為

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