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车用旋片式电子真空泵的设计与试验研究

作　者: 王今鑫
导　师: 上官文斌；蒋开洪
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 汽车 制动系统 旋片式 电子真空泵 结构设计
分类号: TB752
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要


旋片式真空泵以其结构紧凑、动平衡性好、维修方便等优点,在真空获得设备市场中占有重要的地位。传统的旋片式真空泵广泛地应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业。近几年,随着汽油直喷发动机、混合动力和纯电动汽车的发展与普及,电子真空泵逐渐取代发动机进气歧管,成为汽车真空助力制动系统的主要真空来源。旋片泵具有结构简单、体积小、重量轻、振动噪声小等优点,与其他真空泵相比,更适合设计安装于汽车上。因此,旋片式真空泵也将广泛的应用于汽车行业,在未来的汽车零部件市场占有重要地位。本文对旋片泵的基本构造、工作原理,以及影响工作性能的主要因素进行研究,并分析了国产旋片泵在抽气速率、极限真空、噪声、漏油等指标不足的原因,提出一些改进方法。根据现有乘用车对电子真空泵的性能要求,设计了一台车用旋片式电子真空泵样机。本文的研究内容有:针对旋片泵的性能计算方法进行推导,并分析旋片的运动与受力情况,建立动力学数学模型;根据乘用车对电子真空泵的性能要求,建立三维结构模型,并加工出试验样机;根据前面的理论推导和建立的数学模型,编写了一个旋片泵计算分析程序,便于设计人员对设计参数调整和优化;对旋片泵样机进行性能测试,将试验结果与理论计算进行分析对比,找出实际运用中存在的工程问题。研究结果表明,通过本文探索的旋片泵设计方法,可以加工制作出一台满足抽速和极限真空度等性能的车用旋片泵样机;但该样机仍存在温度高、噪声大等问题,需要后期进行优化设计。通过本次课题的研究,为车用旋片式电子真空泵的进一步开发研究,提供了可行的设计方法和试验数据。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-18
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究意义  12-13
  1.3 旋片式真空泵的起源与发展现状  13-16
    1.3.1 旋片式真空泵的起源  13-14
    1.3.2 旋片泵的国内外发展现状  14-15
    1.3.3 国内外发展现状对比  15-16
  1.4 本文研究内容  16-18
第二章 车用旋片泵的工作原理  18-33
  2.1 引言  18
  2.2 真空助力制动系统的工作原理  18-20
    2.2.1 传统的真空助力制动系统  18-19
    2.2.2 改进后的真空助力制动系统  19-20
  2.3 旋片式真空泵的主要分类  20-23
    2.3.1 按照密封方式分类  20-21
    2.3.2 按照传动方式分类  21-22
    2.3.3 按照驱动方式分类  22-23
  2.4 旋片泵的结构及工作原理  23-25
    2.4.1 旋片泵的工作腔结构  23
    2.4.2 旋片泵的进、排气原理  23-24
    2.4.3 旋片泵的工作循环过程  24-25
  2.5 旋片泵的主要性能参数  25-32
    2.5.1 性能参数的影响因素  25-28
    2.5.2 性能参数的计算方法  28-32
  2.6 本章小结  32-33
第三章 车用旋片泵的结构设计  33-49
  3.1 引言  33
  3.2 设计要求  33-34
    3.2.1 性能要求  33-34
    3.2.2 材料选择要求  34
  3.3 结构参数的选择  34-37
  3.4 三维结构模型的建立  37-47
    3.4.1 三维建模技术概述  37-38
    3.4.2 零部件的建模过程  38-44
    3.4.3 泵体总成的虚拟装配  44-47
  3.5 二维工程图的生成  47-48
  3.6 本章小结  48-49
第四章 旋片泵的动力学研究与计算程序的编写  49-61
  4.1 引言  49
  4.2 旋片泵的动力学研究  49-54
    4.2.1 旋片的运动速度研究  49-50
    4.2.2 旋片的运动加速度研究  50-51
    4.2.3 旋片的受力分析研究  51-54
  4.3 计算分析程序的编写  54-60
    4.3.1 程序简介  54
    4.3.2 程序的结构  54-55
    4.3.3 程序界面介绍  55-58
    4.3.4 功能介绍  58-60
    4.3.5 计算范例  60
  4.4 本章小结  60-61
第五章 旋片泵样机的试验研究  61-68
  5.1 引言  61
  5.2 测试设备  61-62
  5.3 抽气机构性能测试  62-65
    5.3.1 试验方案  62-63
    5.3.2 试验结果与分析  63-65
  5.4 泵体总成性能测试  65-67
    5.4.1 试验方案  65-66
    5.4.2 试验结果分析  66-67
  5.5 本章小结  67-68
结论与展望  68-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75-76
附件  76

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 真空技术 > 真空获得技术及设备 > 真空泵
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