高压航空燃油齿轮泵的齿轮强度校核及应力仿真分析
2021-02-03李华聪王万成李柯柯郭丹妮
液压与气动 2021年2期
关键词:分析
李 嘉,李华聪,王万成,李柯柯,郭丹妮
(1.长安大学 公路养护装备国家工程实验室,陕西 西安 710064;2.西北工业大学 动力与能源学院,陕西 西安 710072;3.中国航发西安动力控制科技有限公司,陕西 西安 710077;4.西安卫星测控中心,陕西 西安 710043 )
引言
齿轮泵是当今重要的动力设备之一,结构简单,工作稳定,转速范围大,工作可靠。目前,高压齿轮泵的设计一直是关注的重点,尤其在航空发动机燃油系统中,高压齿轮泵作为主燃油泵提供了稳定可靠的动力。然而,随着高机动、超音速飞行等先进技术的革新,对燃油系统的性能提出了更为严苛的技术指标要求,如高压、高温、高可靠性、长寿命等,导致泵需要在更为宽泛且极端的边界条件下工作,这些特殊的边界载荷使得设计人员需要对泵的结构进行更为细致的分析研究。其中,完成齿轮泵高精度的应力计算及强度校核对提高齿轮泵的设计效率和寿命等具有重要的意义,其齿轮的应力仿真及与优化设计技术更是关键技术之一[1-2]。然而,目前以经验为主的传统理论仍存在很大的局限,极有必要专门对齿轮啮合中的受力及强度发展规律进行深入研究,从而大幅提升齿轮泵的设计效率和寿命[3-4]。
当前,国内外研究人员对齿轮泵的应力计算及强度校核等开展了研究。KOLLEK W等[5]借助ANSYS分析软件对某型微型外啮合齿轮泵的泵体进行了静力学分析;MUCCHI E等[6]对齿轮泵应力影响下的振动和泵效率进行了分析;FIEBIG W等[7]分析了齿轮泵的动态应力载荷变化,同时也得出了振动频率变化规律;……
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