机油泵的设计及性能分析开题报告

1. 研究目的与意义

润滑系统是保证发动机可靠性和耐久性的重要组成部分，其性能实现的关键零部件为机油泵。但是目前机油泵仍存在很多问题，例如：机油泵流量的不足会导致整个发动机润滑系统的压力偏低；由于机油泵供油的不稳定会导致发动机润滑系统压力的脉动；而机油泵困油现象会对发动机润滑系统产生压力冲击；这些问题会导致发动机系统的各高速运转的摩擦副得不到良好的润滑，其最终的结果是导致发动机烧瓦、抱轴，使发动机无法正常工作。解决和研究发动机机油泵流量、压力的技术难题，提高润滑系统的性能，是目前各发动机厂和机油泵专业生产厂家一直追求的目标，也是当今技术进步和经济发展的需要。

本课题拟针对机油泵进行设计，设计机油泵的结构，给出机油泵图纸和三维模型并利用ANSYS/FLUENT软件对机油泵内部流动进行细致的CFD分析。

2. 国内外研究现状分析

高强在对转子式机油泵参数化设计时通过分析确定转子泵转子形成的基本结构参数，得出转子齿廓曲线方程，根据方程得出了内转子的曲率半径，从而得到转子形成齿廓根切的条件，即外转子齿形圆半径必须要小于转子的曲率半径。推导并分析了转子泵瞬时流量公式，根据瞬时流量公式分析了转子泵流量脉动情况，总结了影响流量脉动的主要因素。建立了转子泵端面泄漏和径向泄漏的数学模型，完善了转子泵泄露问题的理论分析。

郭帅等以新型汽车机油泵样机为研究对象，采用 cad 软件对转子式机油泵内流场进行几何建模，对模型应用非结构化网格生成技术划分网格并进行有限元前处理。在采用 k － ε 湍流模型的基础上，应用计算流体力学软件模拟稳定工况下机油泵进、出口部分的三维湍流流动，得到了压力等高线云图、流量值、流线图等及机油泵容积效率与转速的关系曲线; 对样机进行流量实验，将数值模拟得到的机油泵容积效率和转速曲线与实验特性曲线进行比较，得模拟结果与实验结果基本吻合。结果证明: 数值模拟能够准确地反应机油泵的量特性和特殊流动性能，为机油泵的设计开发和优化改进提供了新的研究方法和技术支持。

其他研究概况详见附件文献综述

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）掌握机油泵的结构设计的要点。

（2）完成机油泵的结构设计和三维模型

4. 研究创新点

采用软件对所设计的机油泵的性能进行模拟研究，可降低产品开发成本，缩短产品开发周期。