针对外啮合齿轮泵高转速下空化现象严重的问题,对外啮合齿轮泵空化的发生及其影响因素进行研究。运用吸油腔几何模型,推导出其容积变化率及介质压力变化模型,分析了吸油口尺寸及转速对吸油腔介质最小压力的影响;运用PumpLinx在不同转速及吸油口尺寸下对外啮合齿轮泵进行了仿真,分析了不同条件下泵的空化特性及吸油稳定性。结果表明:啮合点位置的变化与吸油腔压力的变化有很大关系;转速及吸油口尺寸对腔内最小介质压力有很大的影响;同时空化极大的影响了吸油口的流量稳定性。在模型推导和仿真计算的过程中考虑了外啮合齿轮泵很多实际因素,这些研究对齿轮泵的设计及性能优化有重要的参考价值。

柱塞型电磁式往复泵结构简单,易于微型化,但单向阀配流和单柱塞结构使泵的流量脉动问题严重,造成泵体的振动和噪声。将差动泵的差动原理应用于柱塞改进,采用三单向阀配流和有面积差的内截面动子柱塞结构,使柱塞在一个行程内两次排油。基于AMESim软件,建立电磁式往复泵简化模型。在固定节流阀开度下,分别改变小柱塞腔内截面直径和3个配流单向阀弹簧刚度及预紧力,分析其对往复泵性能的影响。结果表明,大小柱塞腔内截面积比影响泵的流量脉动,单向阀弹簧刚度影响压力损失,弹簧预紧力影响稳定性和流量连续性。

为了研究沟槽对滑动轴承性能的影响,在滑动轴承上增加螺纹槽,运用有限差分法求解雷诺方程,构建绝热流动能量积分方程的外啮合齿轮泵滑动轴承热流润滑模型。基于Matlab数值仿真并采用正交设计表讨论了不同螺纹槽结构参数对滑动轴承承载力和温升的影响。