实施方案
[0014] 下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。
[0015] 如图1-3所示,本发明的机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统,包括变频器1、电机2、动态扭矩传感器3、机油泵4、瞬态压力传感器5、质量流量计6、输油管7、储油箱8、油温加热器9,变频器1与电机2相连接,变频器1可以用来控制电机2的转动频率;电机2与扭矩传感器3的一端通过联轴器相连接;扭矩传感器3的另一端通过联轴器与机油泵4相连接,扭矩传感器3可以测得电机2的转速和扭矩的大小;电机2受变频器1的控制,并且可以通过动态扭矩传感器3间接地拖动机油泵4转动从而控制机油泵4的转速大小;机油泵4的进油口与储油箱
8相连接,机油泵4出油口与质量流量计6相连接;瞬态压力传感器5与机油泵4连接,瞬态压力传感器5可以实时测得机油泵4出油口的压力大小;质量流量计6与输油管7相连接,质量流量计6可以测得机油泵4出油口的瞬态流量;输油管7与储油箱8相连接;泵油时从储油箱8泵出机油,然后泵出的机油再通过质量流量计6和输油管7流回到储油箱8中,实现了机油的循环再利用。油温加热器9置于机油泵的吸油的油路上。
[0016] 本发明的机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统具体运作如下:
[0017] 变频器1控制电机2的转动频率,使得电机2的转速可控。电机2连接动态扭矩传感器3并且间接地拖动机油泵4进行泵油。动态扭矩传感器3可以测得机油泵在进行泵油时泵轴的瞬时扭矩大小。机油泵4从储油箱8中吸油,经过油温加热器9的加热,使润滑油从出油口流经质量流量计6在通过输油管7流回到储油箱8中。瞬态压力传感器5置于机油泵4的出油口,用以监测机油泵4出油口的瞬态压力波动。质量流量计6用以监测出油口的瞬时流量。
[0018] 转子式机油泵的工作的特征方程可近似为以下表达式(1):
[0019] Tq=Tp+Tf (1)
[0020] Tq:表示输入力矩;
[0021] Tp:表示内转子相邻工作腔压力差的力矩;
[0022] Tf:表示内外转子啮合接触时的瞬时摩擦力矩。
[0023] 在表达式(1)中,Tq和Tp都是已知的,可以由上述相关仪器测得或者结合机油泵的相关参数求得,我们最终要求的是Tf。
[0024] Tp可由以下公式(2)算得:
[0025]
[0026] L1:表示内转子的齿高;
[0027] B:表示内转子的齿厚;
[0028] Δp:表示内转子相邻工作腔的压力差;
[0029] R:表示内转子齿根圆的半径。
[0030] 在容积式机油泵正常工作条件下,润滑油的容积随压力的变化如图4所示。
[0031] 可以算出相邻两个工作腔P1和P2的压力差,即Δp。Pout出口压力以及其相对应的容积Vout可以通过瞬态压力传感器和质量流量计测得。Pin进口压力为大气压,其对应的Vin是已知的。容积V1和V2可以通过计算内转子的相关参数得到。P1可由以下方程式(3)算得:
[0032]
[0033] 同理可求得P2,然后可得Δp=P1-P2。最终通过表达式(1)可以求得瞬时摩擦力矩Tf的大小。