本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向油泵。
背景技術(shù):
隨著我國汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,人們對(duì)汽車的性能及駕駛的舒適性和性能價(jià)格比要求越來越高。為滿足人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向靈敏的要求,在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用了動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力泵。為了滿足人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的更高要求,各廠家都在不斷地采用新技術(shù)、新材料、新工藝,而降低轉(zhuǎn)向泵的噪音和脈動(dòng)對(duì)汽車的性能及駕駛的舒適性有重要影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是一種低噪音低脈動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵,能有效的降低轉(zhuǎn)向泵的噪音和脈動(dòng),保證轉(zhuǎn)向助力穩(wěn)定。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種低噪音低脈動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵,包括設(shè)有壓縮室的泵體、安裝在泵體上的泵軸,以及設(shè)于壓縮室內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子、葉片,泵軸通過花鍵連接轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),所述轉(zhuǎn)子沿周向設(shè)有若干條轉(zhuǎn)子槽,所述葉片安裝在轉(zhuǎn)子槽中并隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),所述轉(zhuǎn)子槽的數(shù)量為12條,相鄰兩轉(zhuǎn)子槽之間設(shè)有間隔角度,轉(zhuǎn)子的兩個(gè)等分半圓沿轉(zhuǎn)子的順時(shí)針方向依次為第一間隔角度、第二間隔角度、第三間隔角度、第四間隔角度、第五間隔角度,所述第二間隔角度的角度小于第一間隔角度和第三間隔角度且同時(shí)大于第四間隔角度,所述第四間隔角度、第五間隔角度、第六間隔角度的角度沿轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向遞減。
作為優(yōu)選,所述第一間隔角度為36度,所述第二間隔角度為29.8度,所述第三間隔角度為31.3度,所述第四間隔角度為29.5度,所述第五間隔角度為27.7度,所述第六間隔角度為25.7度。
作為優(yōu)選,所述定子的短徑和長(zhǎng)徑之間的過渡曲線為:
當(dāng)
當(dāng)
式中:
r-定子曲線長(zhǎng)徑,
r-定子曲線短徑,
∝1-定子曲線的大圓弧角度30°,
∝3-定子曲線的大圓弧角度24°。
作為優(yōu)選,所述泵軸通過復(fù)合襯套安裝在泵體軸孔內(nèi)。
作為優(yōu)選,所述復(fù)合襯套上設(shè)有螺旋型潤滑油槽。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案,將轉(zhuǎn)子上的葉片安裝槽設(shè)置為12條不等分結(jié)構(gòu),12條不等分槽的轉(zhuǎn)子通過不等分槽消除了泵體共振產(chǎn)生的噪聲,使它的固有頻率趨于合理,使固有頻率偏離其轉(zhuǎn)速基頻的整倍頻率,避開了其頻率禁區(qū),從而有效的降低了轉(zhuǎn)向泵的噪音和脈動(dòng)。
因此,本發(fā)明能有效的降低轉(zhuǎn)向泵的噪音和脈動(dòng),保證轉(zhuǎn)向助力穩(wěn)定,提高了汽車轉(zhuǎn)向助力泵的使用壽命,使駕乘的舒適性和安全性得到了提高。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為定子的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為定子的短徑和長(zhǎng)徑之間的過渡曲線。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,低噪音低脈動(dòng)的轉(zhuǎn)向油泵,包括設(shè)有壓縮室的泵體、安裝在泵體上的泵軸1、流量安全控制閥總成11、,以及設(shè)于壓縮室內(nèi)的定子16、轉(zhuǎn)子17、葉片18、前配油盤4、后配油盤7,流量安全控制閥總成11與泵體閥孔之間通過o型圈12進(jìn)行密封,定子16、前配油盤4、后配油盤7通過定位銷5串接。泵體的回油孔由堵塞6過盈密封,后端開口并由后蓋13封閉,后蓋13和泵體底部之間有兩個(gè)o型密封圈8和9密封,后蓋13由擋圈10阻擋限位。泵軸通過骨架油封2和復(fù)合襯套3安裝在泵體軸孔內(nèi)。后配油盤7與后蓋13之間設(shè)有壓緊彈簧14。泵軸通過花鍵連接轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),所述轉(zhuǎn)子沿周向設(shè)有若干條轉(zhuǎn)子槽,所述葉片安裝在轉(zhuǎn)子槽中并隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸1轉(zhuǎn)動(dòng),泵軸1通過花鍵連接帶動(dòng)轉(zhuǎn)子17轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子槽中的葉片18隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),通過定子16上特定曲線實(shí)現(xiàn)葉片18同時(shí)徑向運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)吸壓油,在通過流量控制閥實(shí)現(xiàn)流量隨轉(zhuǎn)速變化保持相對(duì)穩(wěn)定。
其中,所述復(fù)合襯套上設(shè)有螺旋型潤滑油槽。去掉傳統(tǒng)汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵泵體上的滾動(dòng)軸承,采用有潤滑油槽的復(fù)合襯套,可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合襯套動(dòng)潤滑的要求,以滿足方向機(jī)性能要求。
所述o型密封圈全部為氟橡膠(f385、邵爾a硬度80~85)材料,提高了產(chǎn)品的可靠性。骨架油封為外露骨架油封(材料為氟橡膠),采用雙唇口密封形式,防止內(nèi)外兩層泄露,提高了軸端密封的可靠性,最高耐溫可達(dá)到240攝氏度;
閥座總成為帶2層濾網(wǎng)結(jié)構(gòu),可以過濾油品中的雜質(zhì),避免產(chǎn)品雜質(zhì)引起的卡閥,磨損較快現(xiàn)象,提高產(chǎn)品的壽命。
如圖2所示,轉(zhuǎn)子槽的數(shù)量為12條,相鄰兩轉(zhuǎn)子槽之間設(shè)有間隔角度,轉(zhuǎn)子的兩個(gè)等分半圓沿轉(zhuǎn)子的順時(shí)針方向依次為第一間隔角度、第二間隔角度、第三間隔角度、第四間隔角度、第五間隔角度,所述第二間隔角度的角度小于第一間隔角度和第三間隔角度且同時(shí)大于第四間隔角度,所述第四間隔角度、第五間隔角度、第六間隔角度的角度沿轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向遞減。
作為優(yōu)選,所述第一間隔角度為36度,所述第二間隔角度為29.8度,所述第三間隔角度為31.3度,所述第四間隔角度為29.5度,所述第五間隔角度為27.7度,所述第六間隔角度為25.7度。
如上表所示,將轉(zhuǎn)子上的葉片安裝槽設(shè)置為12條不等分結(jié)構(gòu),能有效的降低轉(zhuǎn)向泵的噪音和脈動(dòng)。
定子長(zhǎng)徑是定子內(nèi)圓的最大半徑,定子短徑是定子內(nèi)圓的最小半徑,現(xiàn)有技術(shù)中,定子長(zhǎng)徑與短徑間的過渡曲線有多種方式。最開始是采用等加速等減速曲線,按照這種過渡曲線容易產(chǎn)生硬沖擊,也就是速度變化沖擊,為了解決這種問題,后來將等速曲線改變?yōu)檎嘞仪€,這種過渡曲線雖然解決了硬沖擊的問題,但是軟沖擊沒有解決,同樣為了解決軟沖擊的問題,又采用阿基米德過渡曲線,卻又未能同時(shí)解決硬沖擊與軟沖擊的技術(shù)問題。
因此,為解決硬沖擊與軟沖擊的技術(shù)問題,如圖3和圖4所示,定子的短徑和長(zhǎng)徑之間的過渡曲線設(shè)計(jì)為:
當(dāng)
當(dāng)
式中:
r-定子曲線長(zhǎng)徑,
r-定子曲線短徑,
∝1-定子曲線的大圓弧角度30°,
∝3-定子曲線的大圓弧角度24°。
通過上述曲線設(shè)計(jì),可以解決定子過渡曲線產(chǎn)生硬沖擊與軟沖擊的技術(shù)問題,使葉片的運(yùn)動(dòng)速度平穩(wěn),加速度變化平緩。由于原結(jié)構(gòu)定子采用的是等加速等減速曲線,該種曲線本身就存在軟沖現(xiàn)象,尤其是在曲線的過渡段,曲線的整體加速度經(jīng)過matlab軟件計(jì)算為0.0041,新狀態(tài)曲線整體加速度經(jīng)過matlab軟件計(jì)算較小為0.0011。
上述曲線在設(shè)計(jì)建立邊界條件時(shí),約束了曲線兩端的速度和加速度值,所以新狀態(tài)定子過渡曲線不僅在曲線自身范圍內(nèi)光滑連續(xù),且在端點(diǎn)上也沒有突變,是一種綜合性能良好的曲線,能獲得較好的低噪聲效果。
另外,定子采用cr12mov模具鋼材料,解決了粉末冶金材料定子曲面拉傷現(xiàn)象,有效提高了定子曲面的耐磨性和產(chǎn)品使用耐久性。