[发明专利]一种机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统及方法

权利要求书

1.一种机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统的试验方法，所述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)，其特征在于：所述变频器(1)与电机(2)相连接；所述电机(2)与动态扭矩传感器(3)的一端通过联轴器相连接；动态扭矩传感器(3)的另一端通过联轴器与机油泵(4)相连接；所述机油泵(4)的进油口与储油箱(8)相连接，所述机油泵(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；所述质量流量计(6)与输油管(7)相连接；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；所述油温加热器(9)置于机油泵的吸油油路上；

包括如下步骤：

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)测量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，监测机油泵(4)出油口的瞬态压力波动；

质量流量计(6)监测出油口的瞬时流量；

所述机油泵为转子式机油泵，转子式机油泵的工作的特征方程近似为以下表达式(1)：

T_q＝T_p+T_f (1)

T_q：表示输入力矩；

T_p：表示内转子相邻工作腔压力差的力矩；

T_f：表示内外转子啮合接触时的瞬时摩擦力矩；

在表达式(1)中，T_q和T_p都是已知的；

T_p由以下公式(2)算得：

L₁：表示内转子的齿高；

B：表示内转子的齿厚；

Δp：表示内转子相邻工作腔的压力差；

R：表示内转子齿根圆的半径；

在机油泵正常工作条件下，相邻两个工作腔P₁和P₂的压力差为Δp；P_out出口压力以及其相对应的容积V_out通过瞬态压力传感器和质量流量计测得；P_in进口压力为大气压，其对应的V_in是已知的，容积V₁和V₂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：

同理可求得P₂，然后可得Δp＝P₁-P₂；最终通过表达式(1)求得瞬时摩擦力矩T_f的大小。