重載型二維(2D)燃油泵的設(shè)計與研究.pdf

1、在燃油動力系統(tǒng)中，油泵是不可或缺的功能性元件。隨著燃油泵技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，市場需求量也越來越大，同時對燃油泵也提出了更高的性能要求。但是傳統(tǒng)的燃油泵難以集高效、高壓、高功率密度和高可靠性于一體，在苛刻工況的應(yīng)用比較困難。本文基于二維活塞泵原理提出了一種新型結(jié)構(gòu)的船用重載型二維燃油泵，主要研究工作和成果如下:
　　(1)分析了重載型二維(2D)燃油泵的結(jié)構(gòu)原理。針對原有的二維(2D)雙聯(lián)式燃油泵使用壽命較短且載荷較低

2、的情況，提出了滾輪固定而凸輪做為運(yùn)動件的傳動方案，極大提高了燃油泵的使用壽命和承載強(qiáng)度。確定了其整體結(jié)構(gòu)形式，建立了三維模型，對主要的工作元件進(jìn)行了受力分析和強(qiáng)度校核，利用有限元方法對主要零部件進(jìn)行了仿真分析，確定了零部件的可靠性，最后對其不合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和優(yōu)化改進(jìn)，確定了總體結(jié)構(gòu)方案。
　　(2)分析了重載型二維(2D)燃油泵滾輪的支撐方式。進(jìn)行在分析二維(2D)燃油泵的結(jié)構(gòu)特征時發(fā)現(xiàn)其外形尺寸的大小主要受滾輪的限制，滾輪

3、中軸承的尺寸直接限制燃油泵輕小化的發(fā)展。因此本文就滾輪的支撐方式進(jìn)行了分析，考慮取消滾動軸承的結(jié)構(gòu)而采用滑動軸承來突破軸承對燃油泵輕小化的限制，利用Fluent軟件對錐形四油腔的滑動靜壓軸承的結(jié)構(gòu)布置和性能進(jìn)行仿真分析，為以后的實(shí)驗(yàn)研究提供一定的參考。
　　(3)設(shè)計了重載型二維(2D)燃油泵的凸輪導(dǎo)軌。凸輪的形狀直接決定了燃油泵的運(yùn)動特性，直接影響整個泵的特性甚至使用壽命，所以對凸輪的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行了分析，對凸輪導(dǎo)軌進(jìn)行了精確的設(shè)

4、計。本文還分析了燃油泵的氣蝕特性以及燃油泵的效率分析，通過分析研究得出結(jié)論，所設(shè)計的重載型二維(2D)燃油泵具有高速氣蝕小，高能脈動小，高效體積質(zhì)量小的特點(diǎn)。
　　(4)對重載型二維(2D)燃油泵進(jìn)行了建模仿真。利用AMESim軟件進(jìn)行建模仿真，分析單體泵在不同轉(zhuǎn)速下的流量脈動和泄漏，在此基礎(chǔ)上對其空載流量特性進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了消除流量脈動方式的可能性，并分析了其負(fù)載特性。仿真結(jié)果顯示了該泵性能的優(yōu)越性以及設(shè)計理論的正確性和合理性