[發明專利]一種螺桿與星輪嚙合的潤滑性能的測試方法

有效

• 申請號: 202110030635.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112763208B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 黃銳;趙博陽;陳國慶;夏天;張潔;張浩
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/025
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王敏強

1.一種螺桿與星輪嚙合的潤滑性能的測試方法，將潤滑流體注入測試裝置進行測試，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將實際星輪齒面每個幾何形態特征點S₁(x₁,y₁,z₁)轉換為試驗星輪齒面幾何形態特征點S₂(x₂,y₂,z₂)，且轉換前后星輪與螺桿嚙合間隙幾何形態相同；

步驟2、根據所述試驗星輪齒面幾何形態特征點S₂(x₂,y₂,z₂)加工得到星輪；

步驟3、將步驟2得到的所述星輪安裝在測試裝置上進行潤滑性能測試，在測試過程中，使所述星輪與螺桿嚙合間隙內潤滑流體的雷諾數與實際星輪與螺桿嚙合間隙內潤滑流體的雷諾數相同，同時通過調節液體流量、氣體流量得到與實際星輪與螺桿嚙合間隙內氣體體積含氣率一致的潤滑流體；

所述測試裝置包括電機(1)，所述電機(1)通過聯軸器(2)連接有用于固定螺桿(4)的轉子軸(3)，所述轉子軸(3)上套接有第一密封蓋體、第二密封蓋體，所述螺桿(4)位于第一密封蓋體、第二密封蓋體之間，所述螺桿(4)外套接有密封殼(5)，所述密封殼(5)兩端分別與第一密封蓋體、第二密封蓋體連接，所述密封殼(5)內壁設有密封板(6)，所述密封板(6)伸入螺桿(4)螺槽內將其分隔；所述密封殼(5)開設有安裝孔(7)，所述螺桿(4)上設置有壓力傳感器(8)；所述星輪(11)通過星輪軸(9)活動連接在星輪支架(10)上，所述星輪軸(9)上套接用于鎖緊星輪(11)的鎖緊機構，所述星輪軸(9)上方還設置有角位移傳感器(12)，所述星輪(11)齒伸入安裝孔(7)與螺桿(4)嚙合，所述星輪(11)上表面與密封板(6)之間的密封殼(5)上設置有進液孔(13)，所述星輪(11)下表面與密封板(6)之間設置有回液孔(15)；供液回液系統包括供液箱(33)、低壓氣罐(34)、液氣分離器(35)，所述供液箱(33)出口依次連接有液泵(36)、第一調節閥(37)、第一流量計(38)、混合器(39)，所述低壓氣罐(34)出口依次連接有壓縮機(40)、減壓閥(41)、第二調節閥(42)、第二流量計(43)、單向閥(44)，所述單向閥(44)出口與混合器(39)連通，所述混合器(39)出口與進液孔(13)連通；所述回液孔(15)與液氣分離器(35)進口連通，所述液氣分離器(35)出口分別與供液箱(33)、低壓氣罐(34)進口連通；

步驟3.1、啟動所述液泵(36)、壓縮機(40)、電機(1)，增壓后的潤滑液和氣體在所述混合器(39)內混合，通過所述第一調節閥(37)、第二調節閥(42)分別調節液體流量、氣體流量形成與實際星輪與螺桿嚙合間隙內氣體體積含氣率一致的高壓氣液混合物；

步驟3.2、高壓氣液混合物通過所述進液孔(13)進入高壓密封腔，控制電機(1)轉速使星輪與螺桿嚙合間隙內流體的雷諾數與實際星輪與螺桿嚙合間隙內流體的雷諾數相同；

步驟3.3、所述壓力傳感器(8)測量高壓氣液混合物從星輪(11)齒上表面泄入星輪(11)齒下表面的壓力分布值；同時通過所述角位移傳感器(12)測量星輪(11)的偏轉角度，得到星輪(11)與螺桿(4)嚙合的潤滑性能；然后低壓密封腔內的氣液混合物通過回液孔(15)進入液氣分離器(35)，分離后的液體、氣體分別返回供液箱(33)、低壓氣罐(34)。

2.根據權利要求1所述的一種螺桿與星輪嚙合的潤滑性能的測試方法，其特征在于，步驟1中所述將實際星輪齒面每個幾何形態特征點S₁(x₁,y₁,z₁)轉換為試驗星輪齒面幾何形態特征點S₂(x₂,y₂,z₂)的方式如下：

上式中，為坐標系S₁和坐標系S₂之間的x軸夾角，當轉換星輪齒前側的幾何形態時：當轉換星輪齒后側的幾何形態時：