基于特种装备车辆转向系统恒流量需求的背景,以优化某型恒流量径向柱塞泵输出动特性为目的,进行了恒流量机理解析及流量脉动分析优化。针对流量输出特性搭建了数学及仿真模型,并对比仿真、试验结果,以验证原理、模型的有效性。并以恒流量值、恒流量临界转速为约束条件,对流量脉动率进行了优化分析研究。结果表明:可通过该型结构实现柱塞泵恒流量功能;在输入转速大于恒流量临界转速后,随转速升高,平均流量将趋于稳定,而流量脉动将随转速升高而升高;通过优化柱塞直径、偏心距和节流口开口量,可有效降低流量脉动率5%以上。

在增压透平膨胀制冷系统中采用了新型气浮轴承支承结构,并通过系统性能实验对该设备的热力参数进行研究分析。研究结果表明：当制冷机转速从40000 r/min提高到60000 r/min,制冷性能提高较大,工质流量提高了一倍,压缩机和膨胀机的出入口温差提高了一倍多,而功率却提高了近5倍。该实验结果可为增压透平膨胀机制冷性能的进一步优化提供实验参考依据。

为适应轴向柱塞泵高速化发展趋势,建立了非惯性系下腰形孔压降理论模型,依托柱塞泵CFD仿真模型,进行了柱塞腔压力分布、空化研究及腰形孔参数敏感性分析。研究结果表明:柱塞泵运行工况对柱塞腔空化程度有一定影响,气体体积分数随着转速的升高和入口压力的降低而增大。高转速下,柱塞腔内部流体出现较大的轴向和径向压力梯度,压力分布情况恶劣,部分低压区域出现空化现象。改变腰形孔径向倾角、高度、切向偏转角、入口倒角和出口倒角等结构参

针对转向系统恒流量需求的背景,以简化结构提高可靠性为目标,以对应于转速的运动频率、有效吸油行程及其行程占比的控制,提出基于时频控制的恒流量泵原理,并从理论角度验证了其基本机理。以某型恒流径向柱塞泵开发为背景,开展了相关的仿真研究,针对该型柱塞泵关键参数进行了敏感性分析,对恒流控制的影响因素进行了解析。相关研究成果可拓宽恒流泵的设计思路,具有较强的理论及工程价值。

根据齿轮啮合原理,通过推导齿轮啮合点和转角的运动学关系,得出了内啮合齿轮泵排量的精确计算公式,同时结合界面化的程序设计为排量计算在实际工程应用中提供了便利,并利用3种不同型号的内啮合齿轮泵参数对该公式进行了排量验证,最大误差在3%左右,可为泵的结构参数选择和设计提供基础的理论指导。