配流副油膜厚度和压力计算示例

表9.1给出了某型配流盘结构尺寸参数值，根据该表各尺寸和参数值进行计算，得到此配流盘下的油膜厚度分布如图9.7～图9.9所示。

表9.1　油膜厚度计算主要参数表

图9.7　配流副油膜形状分布

图9.8　配流副油膜厚度

图9.9　配流副油膜厚度二维分布

根据求解得到的油膜厚度值，可知该配流副油膜呈楔形状态分布，油膜厚度值最小为8μm，最大为22μm。

根据前述配流副油膜压力分布计算方法，设定柱塞泵的工作压力值p为21 MPa，代入表9.1中的计算参数，采用中值有限差分法求解内外密封带区的压力场，计算结果如图9.10和图9.11所示。

由计算结果可知，由于腰形槽区域供油油液的压力作用，配流副的内外密封带处油膜的压力增加梯度较大，油膜压力值在腰形槽区域达到供油压力的最大值21 MPa。

图9.10　配流副密封带压力分布

改变柱塞泵的工作压力值，令工作压力分别为28 MPa、35 MPa，在计算结果中截取出腰形槽边界层的油膜压力值，将三组压力值绘于图9.12。

由图9.12可知，在腰形槽的边界层上，油膜的最大压力等于柱塞泵的供油压力，但由于腰形槽的入口与出口处受到配油过程中腰形槽不规则圆弧结构的影响，在高压区腰形槽入口处由于配流过程排油高压的超调，使得该处的油膜压力略大于工作压力。同理，该腰形槽出口处的油膜压力略低于工作压力，两处压力差均不大于0.06 MPa。

图9.11　内外密封带区的压力场

图9.12　不同工作压力下腰形槽边界层的压力变化

根据配流副油膜泄漏流量的表达式，解出不同压力下泄漏流量和油膜厚度的关系，如图9.13所示。

图9.13　不同工作压力下泄流流量和油膜厚度的变化关系

由图9.13可知，密封带之间的压力差越大，则两种计算模型下的油液泄漏流量差值越大。当工作压力分别为21 MPa、28 MPa以及35 MPa的时候，20μm的油膜厚度对应的泄漏流量分别约为40 ml/min、50 ml/min和70 ml/min，可见配流副的工作压力对油膜的泄漏流量影响较大。