轉(zhuǎn)子式機油泵數(shù)值模擬分析及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，作為汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中關(guān)鍵部件的機油泵也隨之進入高速發(fā)展時期。但是由于在裝配工藝水平、加工設(shè)備、加工精度和檢測手段方面存在較大差距，目前國內(nèi)機油泵仍無法達到國外的性能標準。因此，為了提高廠家的研發(fā)能力、研發(fā)速度與產(chǎn)品性能質(zhì)量，將有限元數(shù)值模擬分析引入機油泵的優(yōu)化設(shè)計過程，可望為國內(nèi)機油泵行業(yè)目前存在的上述問題的解決提供一條新途徑。 本文以湖南機油泵股份有限公司委托項目-BF6M1013系列柴油發(fā)動機機油

2、泵動力學(xué)及結(jié)構(gòu)仿真分析為依托，主要進行了以下研究工作： (1) 在考慮了油液阻力與摩擦的基礎(chǔ)上，利用LS-DYNA關(guān)鍵字控制了接觸一碰撞過程的參數(shù)，并實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子泵運動件旋轉(zhuǎn)—接觸—碰撞過程數(shù)值仿真研究，得到運動件所受應(yīng)力的分析結(jié)果，其中包括壓力分布圖、交變有效應(yīng)力—時間曲線圖等，從中捕捉到了機油泵運動件應(yīng)力集中現(xiàn)象。將穩(wěn)定工況下的模擬結(jié)果與實際情況相結(jié)合進行分析，從而得到了轉(zhuǎn)子泵運動件損壞的原因。 (2)在數(shù)值模擬分析的

3、基礎(chǔ)上，針對工程實際要求，采用圓弧—短幅外擺線內(nèi)等距線對轉(zhuǎn)子運動件輪齒進行了改型，并采用LS-DYNA進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，改型后的轉(zhuǎn)子運動件應(yīng)力過渡平穩(wěn)，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到了改善。 (3)建立了轉(zhuǎn)子泵體三維模型，對泵體進行模態(tài)分析。結(jié)果顯示了低轉(zhuǎn)速下容易發(fā)生共振的頻率和應(yīng)力、應(yīng)變情況，同時表明此泵體在現(xiàn)有約束條件下的固有頻率偏離轉(zhuǎn)子運動件激振頻率，與之對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)速遠遠低于機油泵的工作轉(zhuǎn)速，不易產(chǎn)生共振。為泵體參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計