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1、潤(rùn)滑系統(tǒng)是保證柴油機(jī)正常工作的重要系統(tǒng)之一,能夠連續(xù)地提供有一定壓力和流量的潤(rùn)滑油,具有潤(rùn)滑和清洗運(yùn)動(dòng)零件表面,帶走摩擦產(chǎn)生的熱量以及磨削和其他異物,并在運(yùn)動(dòng)零部件之間形成一層油膜,提高密封性等作用。良好的潤(rùn)滑系統(tǒng)可以改善摩擦副的摩擦狀態(tài),降低摩擦阻力,減小零部件之間的摩擦與磨損,提高機(jī)械運(yùn)動(dòng)的精度和使用壽命。潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性都有著重要影響。本文以494Q柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)及其核心部件機(jī)油泵進(jìn)行
2、試驗(yàn)和仿真研究。
首先,建立了494Q柴油機(jī)外嚙合齒輪式機(jī)油泵試驗(yàn)臺(tái),考察了不同潤(rùn)滑油溫度下,機(jī)油泵轉(zhuǎn)速、泵出壓力與機(jī)油泵供油量之間的關(guān)系,以及各因素變化對(duì)機(jī)油泵供油量的影響;結(jié)果表明,機(jī)油泵供油量隨機(jī)油泵轉(zhuǎn)速的增加而增大,隨泵出壓力的增大而略微減小,隨潤(rùn)滑油溫度的升高而略有增大。運(yùn)用AUTOCAD和GAMBIT軟件對(duì)機(jī)油泵進(jìn)行幾何建模并劃分網(wǎng)格,通過(guò)FLUENT軟件對(duì)機(jī)油泵進(jìn)行仿真并依據(jù)機(jī)油泵試驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù),驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性
3、;根據(jù)模型模擬各種工況下機(jī)油泵油腔內(nèi)的二維湍流運(yùn)動(dòng),分析了流量脈動(dòng)、間隙泄漏以及困油現(xiàn)象對(duì)機(jī)油泵性能的影響;結(jié)果表明,機(jī)油泵壓油腔主動(dòng)輪與從動(dòng)輪嚙合處附近出現(xiàn)高壓區(qū),機(jī)油泵吸油腔主動(dòng)輪與從動(dòng)輪分離處出現(xiàn)低壓區(qū),兩齒輪嚙合處的潤(rùn)滑油流速最大,且隨著機(jī)油泵轉(zhuǎn)速的增加,該處的流速增大;機(jī)油泵的流量脈動(dòng)系數(shù)隨壓力角、齒數(shù)以及端面間隙的增大而有所減小:端面間隙為0.1mm與端面間隙為0.05mm相比,機(jī)油泵的流量脈動(dòng)系數(shù)減小14%。
其
4、次,對(duì)494Q柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,測(cè)量了主油道處潤(rùn)滑油流量以及主油道、氣缸蓋、增壓器等關(guān)鍵點(diǎn)處的潤(rùn)滑油壓力、溫度隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的變化關(guān)系。結(jié)果表明,隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的增大,主油道流量逐漸增加,但增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸減小;相同工況下,主油道、氣缸蓋、增壓器三個(gè)壓力測(cè)點(diǎn)中,主油道處潤(rùn)滑油壓力最大,且三個(gè)測(cè)點(diǎn)處的潤(rùn)滑油壓力隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的增大而升高,隨柴油機(jī)負(fù)荷的增大及潤(rùn)滑油溫度的升高而有所降低。
最后,運(yùn)用彈性流體潤(rùn)滑理論建立柴
5、油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主要零部件的數(shù)學(xué)模型,分析了這些部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和所處潤(rùn)滑流場(chǎng)的環(huán)境參數(shù)之間的相互關(guān)系,以AMESim為仿真平臺(tái),根據(jù)494Q柴油機(jī)潤(rùn)滑系的實(shí)際油路和部件性能參數(shù)建立一維CAE仿真模型,并依據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行評(píng)估,確定模型的正確性;通過(guò)模型模擬潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑系統(tǒng)中的流量分配和壓力分布以及最大扭矩轉(zhuǎn)速和標(biāo)定轉(zhuǎn)速下各主軸承的最小油膜厚度。結(jié)果表明,潤(rùn)滑油經(jīng)主油道大部分流向了主軸承和連桿大頭軸承,其中流向主軸承的比例最大
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