流量脈動的均勻性是泵的一項重要的品質(zhì),過大的流量脈動,直接影響到液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性,同時也會產(chǎn)生壓力脈動,進而導致系統(tǒng)振動、噪聲的產(chǎn)生。因此,在泵的設計過程中,對其流量脈動特性進行分析,并將流量脈動小作為一項重要指標加以考慮。多齒差擺線齒輪具有結構緊湊、排量大、流量脈動小等優(yōu)點,從而廣泛應用于化工、機械等行業(yè)中。因此,將多齒差擺線泵應用于雙離合自動變速器中,并對其流量脈動及外形、體積等進行優(yōu)化,選取合理的泵的參數(shù);利用動力學分析技術,對泵的動態(tài)性能進行模擬,基于減振降噪的原則,進行結構優(yōu)化設計。
本文通過對多齒差擺線、圓弧齒輪的嚙合原理的研宄,建立擺線泵三維模型,通過對三維軟件的二次,實現(xiàn)建模過程的參數(shù)化;對擺線泵的流量脈動進行分析,利用進行仿真分析,結合擺線齒輪嚙合原理,提出一種計算流量脈動系數(shù)的新方法;利用統(tǒng)計學方法,對多齒差擺線齒輪泵各個關鍵參數(shù)對流量脈動系數(shù)影響程度進行分析,并得出關系式;利用優(yōu)化方法及優(yōu)化軟件,對擺線泵的參數(shù)進行優(yōu)化,以達到流量脈動低、體積小的目標;利用有限元方法,有限元分析軟件對擺線泵的有限元模型進行模態(tài)分析,提取各階模態(tài)并分析振型圖,確定主要振動形式,基于減振的目的對擺線泵的結構進行合理的設計,對終結構進行動力學分析,驗證結構設計的合理性。終完成一款流量脈動低、體積小、振動小、強度符合要求的多齒差擺線齒輪泵的設計。
本課題來源于高技術研究發(fā)展計劃(計劃)一一乘用車雙離合自動變速器平臺產(chǎn)品。變速器油泵的流量脈動均勻性直接關系到液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,大的流量脈動會使得液壓系統(tǒng)產(chǎn)生壓力脈動,從而導致系統(tǒng)產(chǎn)生振動、噪聲。因此,在對栗產(chǎn)品的設計中,須對其流量脈動特性進行深入的分析,并將降低流量脈動作為一項目標加以考慮。同時,降低油泵的體積對實現(xiàn)變速器以及整車的輕量化具有重要意義,因此,本課題所研究的內(nèi)容對于雙離合自動變速器平臺產(chǎn)品的具有意義重大。
多齒差擺線齒輪泵菜具有大的排量、小的流量脈動、緊湊的外形結構、的容積效率等諸多優(yōu)點,因此廣泛應用于各行各業(yè)。內(nèi)嚙合擺線齒輪分為單齒差擺線栗和多齒差擺線栗兩種,而單齒差擺線泵的應用歷史較長,但是其自身復雜的齒廓曲線造成了其加工制造上的困難,從而不能廣泛的應用。
由于擺線齒輪不具有可分性,且齒廊曲線方程也較為復雜,因此即使是微小的加工誤差也會導致裝配上的困難,或者是導致載荷分布上的不均勻。由于受到科技水平的制約,擺線齒輪在很長一段時間內(nèi)沒有廣泛的應用。近年來,隨著加工技術的持續(xù)提升,尤其是數(shù)控加工技術的的發(fā)展,使得擺線齒輪的加工精度實質(zhì)性的提高,制造成本也得以大幅下降,這也使得其應用廣泛。對擺線齒輪嚙合的研究起先主要集中于擺線針輪的嚙合與傳動上,而一直以來很少有對擺線齒輪泵研究,從而未能形成系統(tǒng)的理論體系。特別是在流量脈動不均勾系數(shù)計算方法的研究上,一直沒有統(tǒng)一的,明確的方法。筆者認為,在設計多齒差擺線齒輪泵的過程中,應當以對多齒差擺線、圓弧齒輪的嚙合原理和系統(tǒng)動力學的研宄為基礎,綜合應用三維建模軟件、二次幵發(fā)工具、統(tǒng)計學方法、優(yōu)化方法、優(yōu)化設計軟件、有限元分析軟件,形成一套完善的正向設計理論體系,終能夠方便地完成擺線泵的參數(shù)化建模、流量脈動計算、參數(shù)優(yōu)化、振動分析、結構優(yōu)化等一系列的具體設計工作。該體系的形成,能夠為后續(xù)同類產(chǎn)品的設計提供了平臺,可以地縮減產(chǎn)品的設計周期,因此具有的實際應用意義。
三螺桿泵是螺桿式式容積泵。在三螺矸泵中,由于主螺桿與從動螺桿上螺旋槽相互嚙合及它們與襯套三孔內(nèi)表面的配合,得以在泵的與出口之間形成數(shù)級動密封室,這些動密封室將不斷把液體由泵軸向移動到泵出口,并使所輸送液體逐級升壓。