介绍了一种车用往复式真空泵的工作原理。基于泵体几何参数、电机工作参数、进排气单向阀的压力损失与干摩擦损失和环境因素的影响,建立了往复式真空泵性能计算模型,并给出了往复式真空泵的真空度、到达指定压力所需时间和功耗的计算方法。计算并实测了某款往复式真空泵的性能,其计算值和实测值吻合较好,表明所建立的往复式真空泵性能计算模型精度较高。1）即可得到QB：QB=P∞·Sd（12）将式（12）代入式（10），并对排气状态微分方程（10）两边进行积分，可得出抽气速率与压力的关系：P=P∞+（Pc-P∞）e-SdVh·t（13）由于真空度与压力的关系为：λ=1-P/P0（14）若指定真空助力器伺服气室内的真空度为λ，根据公式（13）、（14）可以计算出所需的抽气时间t:t=-VhSdInP0（1-λ）-P∞Pc-P∞∞∞（15）3.4功耗的计算3.4.1绝热循环功耗和气阀损失功耗计算图3为真空泵的示功图，4-1-2-3为理论循环过程。本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com在实际循环过程中，由于真空泵存在余隙容积、流动阻力、气体泄漏、热交换及压力脉冲等因素的影响，使得实际进气压力Ps′低于理论进气压力Ps，实际排气压力Pd′高于理论排气压力Pd，即真空泵实际循环过程如图3中曲线4′-1′-2′-3′所示。其中，曲线4′-1′代表抽气过程，气体不断进入气缸；1′-2′为压缩过程，活塞运动压缩缸内气体；2′-3′为排气过程，气体受到活塞的推挤而排出气缸；3′-4′为膨胀过程，即气缸内剩余气体的膨胀。图3实际循环过程与理论循环过程简化示功图真空泵实际循环绝热功即为面积4′-1′-2′-3′-4′真空泵的设计方法-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机，为了计算方便也可以认为是面积1′-2′-5′-6′-1′与面积4′-3′-5′-6′-4′之差，即：Wi′=Pd′Ps′乙V1′-2′（P）dP-Pd′Ps′乙V3′-4′（P）dP（16）式中，V1′-2′（P）、V3′-4′（P）分别表示压缩过程和膨胀过程气缸容积与压力的函数关系。假定压缩过程指数与膨胀过程指数相等，且都等于绝热过程指数，按照力学气体状态方程[7]，多变过程方程为：P·Vm=Ps密封件之间的摩擦损失，若把除缸体-活塞环摩擦副外的摩擦件传动损失均考虑在机械效率ηm内，则ηm通常取0.7~0.85。另外，真空泵由电机带动，需要考虑电机效率ηe，ηe一般可取0.80~0.85。此外，真空泵的内泄漏、冷却温度、运动负荷波动、吸气状态突变等因素难以用数值关系表示，可参考往复式压缩机，采用修正系数将真空泵功耗增加5%～15%[6]。因此，往复式真空泵电机的功耗可表示为：WM=（1.05~1.15）Wηmηe（28）4真空泵性能实测及计算结果对比分析真空泵性能测试试验台如图4所示，通过抽气泵P1、电磁阀V1和V2调节抽气容器压力，确定测试时抽气容器的初始压力；利用抽气泵P2和电磁阀V3调节压力模拟气室的气压,以模拟真空泵在高原、平地等不同工作环境下的气压。图4真空泵测试试验台组成真空泵与抽气容器、压力模拟气室之间用真空软管连接，并由试验台向电机提供12V的工作电压。真空泵性能的测试过程如下：关闭电磁阀V1，利用抽气泵P1对抽气容器进行抽气，直至抽气容器内的压力达到设定的初始压力，关闭电磁阀V2；关闭电磁阀V3和V4，通过抽气泵P2对压力模拟气室进行抽气，使气室内的压力达到模拟的环境压力；打开电磁阀V4开始测试。压力传感器S1与抽气容器相连，压力传感器S2与压力模拟气室相连，通过压力传感器S1、S2测得不同时刻抽气容器内和压力模拟气室内的压力值，然后电磁阀V4往复式真空泵抽气泵P1电磁阀V2电磁阀V1S1S2抽气泵P2电磁阀V3压力模拟气室抽气容器压力传感器压力传感器·设计·计算·研究真空泵的设计方法-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com