高转速航空泛摆线滑油泵的研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iobject
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
滑油泵作为航空发动机滑油系统的重要组成部件,主要用于发动机轴承和传动齿轮部分润滑油的输送和回收。由于泛摆线油泵具有结构紧凑、体积小、重量轻、填充性好、压力脉动小等特点。在国内外众多学者对其成型方式,工作特性及容积效率等方面研究的基础上。目前,我国和欧美一些发达国家的航空发动机上已经开始广泛应用泛摆线油泵。提高泛摆线滑油泵的转速,可以减小转子的几何尺寸,使油泵的体积减小。在相同转子配合间隙的条件下,提高内转子转速,能起到增强节流的作用,从而减少泄漏,提高容积效率。由于航空发动机滑油泵一般是由发动机附件机匣或主轴传动。提高转速,能有效减少变速结构重量,从而达到减轻发动机重量的效果。但是在航空泛摆线泵转子参数选择方面,我国目前主要采取测绘、试凑的方式,没有一套完整适当的方法。在实际应用中发现泛摆线滑油泵在高转速条件下,易出现因不合理的进、出油槽结构设计而导致油液充填不良和出现气穴的问题,从而严重影响泛摆线泵的容积效率、流量脉动率等性能,制约其高转速化发展。本文在了解泛摆线泵成型原理及工作原理的基础上,分析了影响泛摆线泵性能的重要因素。并在前人的基础上,根据航空滑油泵设计步骤及验收要求,改善了先前设计方法难以达到高转速寿命要求的问题,首次提出了以体积最小为设计目标,并将流量及滑动系数加入作为性能约束,提供了一种综合考虑了转速和齿宽影响的转子设计方法。为推动泛摆线滑油泵向高转速化方向发展,采用CFD方法,开展流体结构耦合研究,对高转速下,泛摆线泵进、出油槽结构对其性能的影响进行优化仿真分析及试验验证。通过研究高转速条件下,泛摆线滑油泵进、出油槽结构对泵容积效率影响的敏感性关系,发现在容积效率方面,多种转速下对角式油槽结构皆比其它两种油槽结构要高。在此基础上,针对高转速滑油泵工作特点,进一步优化发现,在进、出口中心线偏转25°左右时,内转子转速为15000r/min的泛摆线滑油泵地面容积效率略微下降,高空容积效率最高。保持偏转角度和转速不变的条件下,油槽深度取4.9mm附近时最为合适。在保证容积效率的前提下,对比得出,单级泵采用同时沟通进、出油槽的方式在降低流量脉动方面能够获得更好的效果。进一步分析发现,内转子转速为15000r/min时,地面状态下,进、出油槽较小的沟通面积和较大的油槽间距对容积效率及流量脉动改善效果不大,而过大的沟通面积和过小的油槽间距则会严重影响泵的性能。高空状态下,泛摆线泵实际流量最大值出现在沟通面积为:7.03~8.85 mm2之间,油槽间距:1.9~2.5mm之间,较不沟通的情况,提高约10%。高空状态下流量脉动最小值出现在沟通面积为:5.19~8.85 mm2之间,油槽间距:2.5~3.1mm之间,较不沟通的情况,下降约13%。两级泵的错相位法可以使流量脉动降低约40%。为以后航空滑油泵的设计提供参考依据。
其他文献
由于叶轮机械内部复杂的三维粘性流动,造成附面层在叶片出口边脱离,从而在叶栅出口处形成尾迹,引起尾迹损失。尾迹损失对叶轮机械的工作效率和运行稳定性有很大影响,也是叶轮
本文通过分析wMPS测量系统中的数据传输问题,并对比国内外大尺寸测量系统的通信形式,提出了构建基于ZigBee技术的无线传感器网络,ZigBee协议标准作为一种全新的无线传感网络
本文提出了基于nRF9E5的陶瓷窑炉温度测量系统方案的设计思想和实现方法。系统以嵌入式51单片机内核的单片射频收发芯片nRF9E5为核心,应用传感技术、无线收发技术及计算机技
钢缆索作为承重部件广泛的被应用于各种工程领域,一旦钢缆索的健康出现问题,有可能造成重大安全事故。因此,对钢缆索索力的检测具有十分重要的意义。目前,工程上检测索力的方
石英振梁加速度计(QVBA)是一种基于谐振梁力频效应以及石英逆压电效应的加速度传感器,能够直接输出频率,消除了A/D转换带来的误差,可采用微细加工工艺进行批量生产,具有精度高、成本低、体积小、功耗低等优点,在民用、军工、航空航天、勘探等低中高精度领域有着广泛的应用前景。国内外很多研究机构和高校研发了几种典型QVBA结构:基于双梁振梁的分体式结构、基于双梁的一体式结构、基于单梁振梁的一体式结构。本文
太阳帆航天器是众多学者与太空机构的研究热点之一,而太阳帆姿态控制又是保证太阳帆航天器能够按照预定轨道飞行的关键。本文对太阳帆航天器的方案、姿态动力学和姿态控制特
本文的主要工作是将湍流模型应用于N-S方程,并就多重网格技术的加速收敛作用进行研究。这一工作包含数值网格的生成、解算器的编写及加速收敛措施的应用。数值网格为混合粘性
喷丸成形是航空制造工业中机翼整体壁板不可替代的或者是首选的成形方法,可是在采用喷丸计算机数字控制(CNC)系统后工艺参数的选择仍然依靠试验数据和操作经验,这已成为喷丸
致动器阵列是智能变形体飞行器的一种重要控制方式。致动类微机电系统(MEMS)具有局部自主传感、控制和致动的能力,其主要部件微型致动器经常排成阵列来实现一些宏观的控制,最显
砂轮表面三维形貌的准确测量对工件表面质量的有效预测和控制极为重要。在目前砂轮离线测量中,需要砂轮从磨床上拆卸后重新定位测量,不仅可能改变原有的基准面和基准点,影响