转子式叶片泵的低噪声定子内轮廓过渡曲线研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用 。所 以 ，在 设 计 和选 择
曲线 示 意 图
产生非 常大的冲击惯性 力 ，称这种 冲击为 刚性 冲击 。 ② 柔性 冲击 。 由于在标 准 圆弧与 过渡 曲线接 触 点处 ，加速度瞬时突变为一有 限值 ，引起惯性力也瞬 时突变为一有限值 ，导致 叶片泵 叶片对定子 内表面 产生一定 的冲击作用 ，称这种冲击为柔性冲击。 ③ 理论理想无 冲击 。 由于 在标 准 圆弧与过 渡 曲 线接触点 处 ，速度 、加速度 、加速度率都是从零开始 渐 变 ，所 以在标 准圆弧与过渡曲线接触点处理论上不 存在 冲击效 应 ，称这种情 况为理想无 冲击状 态 。 ６ 为了实现速 度 、加 速度 、加速度率在过 渡点处从 零 开始连续光 滑渐变的理想无 冲击 过渡曲线设计 ，作
冲击小 、使用 寿命长 ，必须提 出一种优化 的定子 内圆
弧过渡曲线 。
２ 定子 曲线 引起 的 冲击 与性能 比较
（ ）常见 的冲击类型 １ ① 刚性 冲击。 由于在标 准 圆弧 与过渡 曲线接 触 点处 ，速度瞬时 突变为一有 限值 ，加速度在理论上瞬 时 突变为无穷大 ，导致 叶片泵 的叶片与定子 内表面
转 子 式叶 片 泵 的低 噪 声定 子 内轮 廓 过 渡 曲线 研 究
林立强 ，鲁 阳
（ 江大 学航 空航 天 学 院 ，浙 江杭 州 ３０２ ） 浙 １０７
摘要 ：对现有 叶片泵常见 的定子 内轮 廓过 渡曲线 以及叶片与定子 内轮廓 的冲击 特性进行 分析 比较 ，根据标准 圆弧与过
渡 曲线接触点处 的速度 、加速度 、加速度率为零 的无 冲击条件 ，在 常见 的定子 内轮廓过 渡曲线基础 上 ，提出一种 综合性能 较好 的低噪声 ５次方组合过渡 曲线方程 ，可为现有 叶片泵 的改进设计 提供 一定 参考。
关键词 ：叶片泵 ；过渡 曲线 ；冲击 ；噪声
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ． １ Ｈ１７５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ３ ８ 《０ ０ １ ０ １ ４ ０ １— ８ １ ２ １ ） ９— ２ —
Ｌｏ Ｎｏ ｓ ａ ｓ ｔｏ ａ ｗ ｉｅ Ｔｒ ｎ ｉｉ ｎ ｌＣｕｒ ｅ ｔ ｙ ｆ ｒ Ｉ ｅ ｎａ ｖ ｓ ＳБайду номын сангаасｕｄ ｏ ｎｔ ｒ ｌ
及连接大小 圆弧 的两段过渡 曲线组成 ，大小圆弧之间 的夹角 （ 过渡 曲线 的夹角 ）为 Ｏ 。具体定子弧段示 ｔ
意 图 如 图 １所 示 。
要获得最佳定子过渡 曲线 ，必须充分考虑叶片径
向运动速度 、加速度 、加速度率的运动规律 ，使得 它
们在过渡点处从零开始连续光滑渐变。
ｂ ａ ｉ ｉｄ ｂ ｐ ｉ ｌ ｒ ｎ ｉ ｏ ａ Ｃ Ｉ ｅ ｏ ｅ ｂ ｓｓｏ ｔ ｅ ｕ ｖ ｓ ａ ｘ ｅｌ ｎ ，ｌ ｗ ｒｎ ｉｅ，ｃ ｍｂ ｎ ｎ ａ ｓｔ ｎ ｌＣ Ｉ ｅｗｈｃ ｅ ｓ ｔ ｆ ｙｏ ｔ ｓｅ ｍａ ａ ｓｔ ｎ ｌ Ｈ Ｖ ， ｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｈ ｒｃ ｒ ｅ ， ｎ ｅ ｃ ｌ ｔ ｏ ｅ － ｏ ｓ ｔ ｉ ｈ ｏ ＇ ｅ ｏ ｉ ｉｇ ｔ ｎ ｉ ｏ ａ Ｈ ｉｈ ｒ ｉ Ｖ ｄ ｇ ｅ ａ ｓ ｐ ｔ ｏｗａ ｄ Ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅｅ ｅ ｃ ｓｆ ｒｉ ｒ ｖｎ ｅ ｉｎ ｏ ｕ ｒｎ ａ ｅ ｐ ｍｐ ． ｅ ｒ ｅ ｗ ｓ５ ｗａ ｕ ｒ ｒ ． ｔ ｒ ｖｄ ｓ ｓ ｍｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｆ ｍｐ ｏ ｉｇ ｄ ｓｇ ｆ ｒｅ ｔｖ ｎ ｕ ｓ ｃ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ： Ｖａ ｅ ｐｕ ｙ ｄ ｎ ｍｐ； Ｔ ａ ｉｉｎａ ｕ ｖ ｓ； Ｉ ａ ｔ Ｎｏ ｓ ｒ ｎｓｔ ｏ ｌｃ ｒ ｅ ｍｐ ｃ ； ｉｅ
在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有叶 片泵 、齿轮泵 、柱塞泵 ３大类 型。其 中 ，叶片泵 由于 具有运动稳定 、噪声小 、流量 均匀性 能好 、容积效率 高等优点而被广泛应 用 。 为了使叶片泵转 子运转稳 定 、叶片对定 子内圆弧
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｒｏｍ ａ ｃ ｓ ｏ ｘｓｉ ｇ ｔａ ｉｉｎａ ｕ ｖ ｓｏ ａ ｅ ｐｕ ｎ ｈ ｍｐａ ｔｅｆｃ ｓｏ ａ ｓａ ｈｅ ｉ ｅｎａ ｏ ｔ ｕ ｓｒ ｃ ： ｅ ｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｆｅ ｉｔｎ ｒ ｎｓｔｏ ｌｃ ｒ ｅ ｆｖ ｎ ｍｐ ａ ｄ ｔｅ ｉ ｃ ｆｅ ｔ ｆｖ ｎｅ ｎｄ ｔ ｎｔｒ ｌｃ ｎ ｏ ｒ ｏ ｈｅ ｓａ ｏ ｒ ｏ ａ ｅ ｆｔ ｔｔ ｒｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ． Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｏｎ ｉｉｎｓｉ ｃｕｄｎｇ ｖ ｌｃｔ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｄ ｔ ｏ ｎ ｌ ｉ ｅｏ ｉｙ， ａ ｃ ｌ ｒ ｉｎ ａ ｄ ａ ｃ ｌ ｒｔｏ ａｔ ｅｉｇ ｚ ｒ ｃ ｅ ｅａｔ ｎ ｃ ｅ ｅａ ｉｎ ｒ ｅ ｂ ｎ ｅ ｏ ｗｈｉｈ ｍｕ ｔ ｏ ｃ ｓ
Ｃ
１ 理想定 子 过渡 曲线具 备特 性分 析
叶片 泵 的定 子 过 渡 曲线 决定着叶片顶端 的运动轨 迹 ，
它 对 叶 片 的 径 向 速 度 、加 速
度 、加 速度 率 等 特性 参 数 和 运转 可 靠性 影 响 较 大 ，加 速 度和加 速度 变 化率 分 别 决 定 着叶片 对定 子 内表 面 冲 击 与 脱 空 特 性 和 叶 片 的 助 振 作 图 １ 定 子 内 圆 弧
Ｃｏ ｔ ｕ ｆｔ ｅ Ｓ ａ ｏ ｆＲｏ ａｒ ｎｅ Ｐｕ ｐ ｎ ｏ ｒ ｏ ｈ ｔ ｔ ｒ ｏ ｔ ｙ Ｖａ ｍ
ＬＩ Ｌ ｑ ａ ｇ， ＬＵ ｎ Ｎ ｉ ｉ ｎ Ｙａ ｇ
（ ｃｏｌ ｆ ｅｏ ａｔ ｓａｄＡ ｔ ｎ ｕｉｓ ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ，Ｈａｇｈ ｕＺ ｅｉ ｇ３ ０ ２ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｒｎｕｉ ｎ ｓ ｏ ａｔ ，Ｚ ｅ ａ ｇＵ ｉｅ ｉ Ａ ｃ ｒ ｃ ｉ ｓｙ ｎ ｚｏ ｈｊ ｎ ０ ７ ｈｎ ） ａ １
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ００Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＮＥ Ｔ ＣＳ
０ｃ． ０１ ｔ２ ０
第３ ８卷 第 １ ９期
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ １３ ． ９
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ ０ １ ． ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ８ １ ２ １． ９０ ７
曲线 示 意 图
产生非 常大的冲击惯性 力 ，称这种 冲击为 刚性 冲击 。 ② 柔性 冲击 。 由于在标 准 圆弧与 过渡 曲线接 触 点处 ，加速度瞬时突变为一有 限值 ，引起惯性力也瞬 时突变为一有限值 ，导致 叶片泵 叶片对定子 内表面 产生一定 的冲击作用 ，称这种冲击为柔性冲击。 ③ 理论理想无 冲击 。 由于 在标 准 圆弧与过 渡 曲 线接触点 处 ，速度 、加速度 、加速度率都是从零开始 渐 变 ，所 以在标 准圆弧与过渡曲线接触点处理论上不 存在 冲击效 应 ，称这种情 况为理想无 冲击状 态 。 ６ 为了实现速 度 、加 速度 、加速度率在过 渡点处从 零 开始连续光 滑渐变的理想无 冲击 过渡曲线设计 ，作
冲击小 、使用 寿命长 ，必须提 出一种优化 的定子 内圆
弧过渡曲线 。
２ 定子 曲线 引起 的 冲击 与性能 比较
（ ）常见 的冲击类型 １ ① 刚性 冲击。 由于在标 准 圆弧 与过渡 曲线接 触 点处 ，速度瞬时 突变为一有 限值 ，加速度在理论上瞬 时 突变为无穷大 ，导致 叶片泵 的叶片与定子 内表面
转 子 式叶 片 泵 的低 噪 声定 子 内轮 廓 过 渡 曲线 研 究
林立强 ，鲁 阳
（ 江大 学航 空航 天 学 院 ，浙 江杭 州 ３０２ ） 浙 １０７
摘要 ：对现有 叶片泵常见 的定子 内轮 廓过 渡曲线 以及叶片与定子 内轮廓 的冲击 特性进行 分析 比较 ，根据标准 圆弧与过
渡 曲线接触点处 的速度 、加速度 、加速度率为零 的无 冲击条件 ，在 常见 的定子 内轮廓过 渡曲线基础 上 ，提出一种 综合性能 较好 的低噪声 ５次方组合过渡 曲线方程 ，可为现有 叶片泵 的改进设计 提供 一定 参考。
关键词 ：叶片泵 ；过渡 曲线 ；冲击 ；噪声
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ． １ Ｈ１７５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ３ ８ 《０ ０ １ ０ １ ４ ０ １— ８ １ ２ １ ） ９— ２ —
Ｌｏ Ｎｏ ｓ ａ ｓ ｔｏ ａ ｗ ｉｅ Ｔｒ ｎ ｉｉ ｎ ｌＣｕｒ ｅ ｔ ｙ ｆ ｒ Ｉ ｅ ｎａ ｖ ｓ ＳБайду номын сангаасｕｄ ｏ ｎｔ ｒ ｌ
及连接大小 圆弧 的两段过渡 曲线组成 ，大小圆弧之间 的夹角 （ 过渡 曲线 的夹角 ）为 Ｏ 。具体定子弧段示 ｔ
意 图 如 图 １所 示 。
要获得最佳定子过渡 曲线 ，必须充分考虑叶片径
向运动速度 、加速度 、加速度率的运动规律 ，使得 它
们在过渡点处从零开始连续光滑渐变。
ｂ ａ ｉ ｉｄ ｂ ｐ ｉ ｌ ｒ ｎ ｉ ｏ ａ Ｃ Ｉ ｅ ｏ ｅ ｂ ｓｓｏ ｔ ｅ ｕ ｖ ｓ ａ ｘ ｅｌ ｎ ，ｌ ｗ ｒｎ ｉｅ，ｃ ｍｂ ｎ ｎ ａ ｓｔ ｎ ｌＣ Ｉ ｅｗｈｃ ｅ ｓ ｔ ｆ ｙｏ ｔ ｓｅ ｍａ ａ ｓｔ ｎ ｌ Ｈ Ｖ ， ｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｈ ｒｃ ｒ ｅ ， ｎ ｅ ｃ ｌ ｔ ｏ ｅ － ｏ ｓ ｔ ｉ ｈ ｏ ＇ ｅ ｏ ｉ ｉｇ ｔ ｎ ｉ ｏ ａ Ｈ ｉｈ ｒ ｉ Ｖ ｄ ｇ ｅ ａ ｓ ｐ ｔ ｏｗａ ｄ Ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅｅ ｅ ｃ ｓｆ ｒｉ ｒ ｖｎ ｅ ｉｎ ｏ ｕ ｒｎ ａ ｅ ｐ ｍｐ ． ｅ ｒ ｅ ｗ ｓ５ ｗａ ｕ ｒ ｒ ． ｔ ｒ ｖｄ ｓ ｓ ｍｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｆ ｍｐ ｏ ｉｇ ｄ ｓｇ ｆ ｒｅ ｔｖ ｎ ｕ ｓ ｃ
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ： Ｖａ ｅ ｐｕ ｙ ｄ ｎ ｍｐ； Ｔ ａ ｉｉｎａ ｕ ｖ ｓ； Ｉ ａ ｔ Ｎｏ ｓ ｒ ｎｓｔ ｏ ｌｃ ｒ ｅ ｍｐ ｃ ； ｉｅ
在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有叶 片泵 、齿轮泵 、柱塞泵 ３大类 型。其 中 ，叶片泵 由于 具有运动稳定 、噪声小 、流量 均匀性 能好 、容积效率 高等优点而被广泛应 用 。 为了使叶片泵转 子运转稳 定 、叶片对定 子内圆弧
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｒｏｍ ａ ｃ ｓ ｏ ｘｓｉ ｇ ｔａ ｉｉｎａ ｕ ｖ ｓｏ ａ ｅ ｐｕ ｎ ｈ ｍｐａ ｔｅｆｃ ｓｏ ａ ｓａ ｈｅ ｉ ｅｎａ ｏ ｔ ｕ ｓｒ ｃ ： ｅ ｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｆｅ ｉｔｎ ｒ ｎｓｔｏ ｌｃ ｒ ｅ ｆｖ ｎ ｍｐ ａ ｄ ｔｅ ｉ ｃ ｆｅ ｔ ｆｖ ｎｅ ｎｄ ｔ ｎｔｒ ｌｃ ｎ ｏ ｒ ｏ ｈｅ ｓａ ｏ ｒ ｏ ａ ｅ ｆｔ ｔｔ ｒｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ． Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｏｎ ｉｉｎｓｉ ｃｕｄｎｇ ｖ ｌｃｔ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｄ ｔ ｏ ｎ ｌ ｉ ｅｏ ｉｙ， ａ ｃ ｌ ｒ ｉｎ ａ ｄ ａ ｃ ｌ ｒｔｏ ａｔ ｅｉｇ ｚ ｒ ｃ ｅ ｅａｔ ｎ ｃ ｅ ｅａ ｉｎ ｒ ｅ ｂ ｎ ｅ ｏ ｗｈｉｈ ｍｕ ｔ ｏ ｃ ｓ
Ｃ
１ 理想定 子 过渡 曲线具 备特 性分 析
叶片 泵 的定 子 过 渡 曲线 决定着叶片顶端 的运动轨 迹 ，
它 对 叶 片 的 径 向 速 度 、加 速
度 、加 速度 率 等 特性 参 数 和 运转 可 靠性 影 响 较 大 ，加 速 度和加 速度 变 化率 分 别 决 定 着叶片 对定 子 内表 面 冲 击 与 脱 空 特 性 和 叶 片 的 助 振 作 图 １ 定 子 内 圆 弧
Ｃｏ ｔ ｕ ｆｔ ｅ Ｓ ａ ｏ ｆＲｏ ａｒ ｎｅ Ｐｕ ｐ ｎ ｏ ｒ ｏ ｈ ｔ ｔ ｒ ｏ ｔ ｙ Ｖａ ｍ
ＬＩ Ｌ ｑ ａ ｇ， ＬＵ ｎ Ｎ ｉ ｉ ｎ Ｙａ ｇ
（ ｃｏｌ ｆ ｅｏ ａｔ ｓａｄＡ ｔ ｎ ｕｉｓ ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ，Ｈａｇｈ ｕＺ ｅｉ ｇ３ ０ ２ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｒｎｕｉ ｎ ｓ ｏ ａｔ ，Ｚ ｅ ａ ｇＵ ｉｅ ｉ Ａ ｃ ｒ ｃ ｉ ｓｙ ｎ ｚｏ ｈｊ ｎ ０ ７ ｈｎ ） ａ １
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ００Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＮＥ Ｔ ＣＳ
０ｃ． ０１ ｔ２ ０
第３ ８卷 第 １ ９期
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ １ １３ ． ９
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ ０ １ ． ０ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ８ １ ２ １． ９０ ７