斜盘式柱塞泵毕业设计
A10VSO45FR轴向柱塞泵毕业设计说明书12

第二章运动学分析2.1运动学斜盘式轴向柱塞泵,在工作时其柱塞和滑靴作两个主运动:一个是沿缸体轴线的相对缸体的往复移动;一个是与缸体一起旋转。
图2-1柱塞滑靴的运动分析图如图2-1所示,当柱塞由对缸体为最大外伸位置转至ϕ角时,柱塞球头中心即A点移至B点。
柱塞沿缸体轴线的相对(缸体)位移为SP,由直角三角形可以得:-SP BC ACtanβ== (2-1)上式中,β——斜盘的倾角(如图2-1)。
⨯tantan16v 由相对速度p图2-2 滑靴与柱塞球头中心沿斜盘平面的运动分析图如图2-2所示,滑靴与柱塞球头中心A 之绝对运动轨迹的参数方程为:sin X R ϕ=;sin cos Ry ϕβ=由上式我们可以得知,此运动轨迹为一椭圆,其长轴与短轴分别为:cos Ra =β;b R =如为变量型液压泵,最其最大长轴为:max cos Ra =max β (2-7)图2-3 椭圆的运动轨迹滑靴由于沿斜盘平面作椭圆运动,所以在与压盘一起绕Z 轴旋转时作径向移动,其位移量:2D =-ερ (2-8)上式中ρ——滑靴球心(即滑靴与柱塞球头中心)运动轨迹的向径,40,所以,以下各个柱塞的瞬时理论流量分别为:2Rtandω2Rtandω2cos(24'tan 8sin()4it i i Q q d R ααϕπωβα=-±==∑) (2-19)上式中“±”——当02αϕ≤≤,取“+”;当2αϕα≤≤,取“—”。
式2-19表明液压泵的瞬时理论排量Qt 是缸体转角φ的函数,其变化如图2-4所示。
图2-4 输油率脉动曲线由式(2-20)和图2-4可以看出,液压泵的理论变量是以2T π=为转角进行周期变化的,其脉动频率将为30Q Znf Hz =上式中,n ——泵轴的转速。
当z 为奇数时,液压泵的瞬时理论排量为Qt 在0ϕ=、2α、α……时为最小值,而在4αϕ=、34α……时为最大值。
2min tan cos84t Q d R παωβ=(2-20)1500⨯mint Q -(a) ( b ) ( c )图 3.2 柱塞结构型式图 3.3 封闭薄壁柱塞从图3.2 可见,三种型式的柱塞大多做成空心结构,以减轻柱塞重量,减小柱塞运动时的惯性力。
斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计

浮动缸体
浮动式配流盘
八、配流盘和缸体的自位结构
八、配流盘和缸体的自位结构
泵的加工、装配误差可能造成缸体端面与配流盘不平行。对通轴式斜盘泵来讲,主轴的挠曲变形也有可能造成缸体倾斜。为了使缸体和配流盘能很好贴紧,在结构上可采用自位措施,使配流表面能自动适应缸体端而的微量倾斜。 球面配流 浮动缸体 浮动式配流盘
八、配流盘和缸体的自位结构
缸体的参数设计
1
确定斜盘倾角、柱塞直径、柱塞数量和柱塞分布园直径
2
根据驱动转矩设计泵轴直径(先估算 )
3
缸体的强度计算
4
找最小壁厚:柱塞孔与缸体外圆之间的壁厚、 柱塞孔与缸体内圆之间壁厚,柱塞孔与柱塞孔之间的壁厚。
5
缸体
九、关键零部件的设计
柱塞的设计
当 时,
2、配流盘与缸体间流场的作用力
五、缸体的受力分析
柱塞与缸体 斜盘对柱塞的作用力: 轴向力由液压力平衡 侧向力造成缸体倾斜(缸体与配流盘之间出现楔形缝隙,泄漏增大,加剧缸体与配流盘之间的磨损) 侧向力还造成柱塞与缸体之间的磨损
六、滑靴副的结构
两种设计思想: 静压支承原理 剩余压紧力原理
六、滑靴副的结构
2-6 轴向柱塞泵的设计问题
柱塞运动学分析
流量脉动
困油问题
柱塞滑靴的受力分析
缸体的受力分析
滑靴副的结构
配流盘的结构
配流盘和缸体的自位结构
关键零部件的设计
主要零件的材料与技术要求
一、柱塞运动学分析(参考《液压元件》) 滑靴在旋转过程中,由于离心力的作用,滑靴对于斜盘产生的压紧力将偏离滑靴的轴线。在此力所引起的摩擦力的作用下,滑靴、柱塞在运动中会产生绕自身轴线的旋转运动,转动的快慢取决于旋转摩擦力的大小。但这一自旋可以改善滑靴底部的润滑,对减小摩擦、改善磨损和提高效率均有利。
斜轴式柱塞泵设计任务书

2012 届本科毕业论文(设计)任务书选题斜轴式柱塞泵的设计指导教师职称题目来源□科研□生产□教学■模拟□其它题目类别□论文■设计所需学生专业车辆工程研究的目的和意义1.设计斜轴式柱塞泵,排量不可调。
2.通过设计训练使,使学生掌握机械设计的一般规程,熟练图纸绘制及相关设计软件的使用,掌握国标、机械设计手册的使用,建立机械设计的整体概念。
主要工作内容和要求一、设计内容1.泵的整体设计;2.泵的壳体设计;3.泵的缸体设计;4.主轴设计二、设计要求:1.泵的额定工作压力30MPa;2.排量180mL/r;3.定量泵;三、设计工作量要求6.总装图图1张,部件图1~2张,零件图2~3张,设计说明书一份。
工作进度1.实习及资料搜集,写出实习报告和文献综述(2月13~3月1日);2.整体方案确定(3月1日~3月26日);3.参数计算(3月26日~4月9日);4.结构设计,绘图纸(4月10日~5月15日);5.论文书写(5月15日~6月1日);6.论文提交修改(6月1日)。
文献资料要求设计时应综合运用所学理论和专业知识、独立工作,设计图样应能满足机械工作原理的实现,在此基础上应具有结构的先进性、设计的合理性,在某些方面应有自己的独特见解。
总装图必须全面、正确地反映设计对象。
图纸中至少有1张用计算机绘制,1张用手绘制,其它图样的绘制方法自便。
设计图样必须按国家标准绘制,要根据图样的复杂程度选择适当比例和图幅,图形表达应在结构清楚的基础上尽量简明,图线、字体、尺寸标注、技术要求、标题栏和明细栏等都要注意GB要求,绘图时手边必须有制图标准,随时参考。
另外手边还必须有《机械设计手册》等有关设计和计算用工具书和参考书。
设计时应尽量多地采用标准件、标准结构和外购件。
标准件和外购件不用画零件图。
在绘正式图样(白图)前,先要在方格纸上绘草图,经过指导教师检查同意后再绘正式图;无论在绘草图还是在绘正式图期间,指导教师要随时检查绘图的进展情况和绘图质量,学生不得回避或拒绝检查,特别是在正式图样图线加深以前,学生应主动找指导教师审查。
11-斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计

一、柱塞运动学分析
一、柱塞运动学分析
一、 柱 塞 运 动 学 分 析
一、柱塞运动学分析
一、柱塞运动学分析(参考《液压元件》)
滑靴在旋转过程中,由于离心力的 作用,滑靴对于斜盘产生的压紧力将 偏离滑靴的轴线。在此力所引起的摩 擦力的作用下,滑靴、柱塞在运动中 会产生绕自身轴线的旋转运动,转动 的快慢取决于旋转摩擦力的大小。但 这一自旋可以改善滑靴底部的润滑, 对减小摩擦、改善磨损和提高效率均 有利。
二、瞬时流量与流量脉动
1、随着柱塞数的增加,流量不均匀系数 减小 2、流量不均匀系数,奇数柱塞明显优于 柱塞数相近的偶数柱塞,这就是轴向柱 塞泵采用奇数柱塞的原因。 3、大多数轴向柱塞泵柱塞数采用7或9个, 有时小排量可采用5个
三、困油问题
为了保证密封,配油盘吸、排油 槽的间隔角应该等于或略大于缸体底 部腰形孔所对应的中心角。柱塞在偏 离上、下死点位臵时,柱塞在缸孔中 的往复运动会使工作容积发生变化。 如果配流盘吸、排油槽的间隔角大于 缸体底部腰形孔道的包角 ,就会 在这一区域内产生困油现象。
六、滑靴副的结构
2、剩余压紧力原理
滑靴受到总的液压反推力为
2 2 FNf 12 d5 d5d6 d6 p
令 FNf 0.9 ~ 0.95FN 则可得压紧力系数
d
2 5
2 d5d6 d6 cos 0.9 ~ 0.95 2 3d
六、滑靴副的结构
八、配流盘和缸体的自位结构
泵的加工、装配误差可能造成缸体端面与 配流盘不平行。对通轴式斜盘泵来讲,主轴的 挠曲变形也有可能造成缸体倾斜。为了使缸体 和配流盘能很好贴紧,在结构上可采用自位措 施,使配流表面能自动适应缸体端而的微量倾 斜。
柱塞泵毕业设计简介

A4F040斜盘式轴向柱塞泵的设计摘要液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的能耗﹑提高系统的效率﹑降低噪声﹑改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。
本次所设计的A4F040斜盘式轴向柱塞泵的压力为31.5MPa,排量为40ml/r,属于高压小排量柱塞泵,A4FO40斜盘式轴向柱塞泵具有结构简单,压力高,质量轻等优点,特别适用于工程、矿山机械以及行走机械。
本文在分析柱塞泵的工作原理以及其优缺点之后,对A4FO40斜盘式轴向柱塞泵进行了运动分析和受力分析。
在结构设计部分主要针对滑靴副、柱塞副、球面配流副等部分进行分析计算。
为了减小泵的流量脉动采用9个柱塞的结构; 此次设计的柱塞泵采用球面配流方式,同时柱塞也采用倾斜式安放,这样不仅能使缸体和配流盘很好的密合,同时还有利于改善柱塞的受力,延长了泵的寿命。
关键词:轴向柱塞泵球面配流柱塞缸体滑靴AbstractLiquid's pressing a pump is the motive component of oil liquid which presses system to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reasonable of choice liquid's pressing a pump can consume a﹑exaltation the efficiency﹑of the system to lower a Zao voice﹑an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of of dependable work all very important.The piston pump designed this time, which is part of high pressure and small displacement, has a pressure of 31.5MPa and displacement of 40ml/r. The swash plate axial piston pump,A4FO40,which is simple, has high press and is more lighter, is usually used in engineering machinery, mining machinery and walking machinery. After analysising the working principle and the advantages and disadvantages of front swash and back swash piston pump, this paper describes the moving conditions and stressing conditions of piston pump. In the parts of structure designing ,we mainly concentrated in the analyses and calculating of slipper ,piston ,sphere port plate . In order to deduce the undershoot and overshoot of flow, we adopt the structure of 9 piston as recommended. In addition ,the significant difference between this pump and the common others are that this pump adopts the sphere port plate and the lean placing piston, thus ,the sylinder block and port plate can match up each other compactly, and the pressure the piston bearde can improved. At the same time , the life of the pump can be extended.Keywords:axial piston pump sphere port plate piston cylinder block slipper一、前言液压传动技术从近代开始,在经过了半个多世纪的发展后,已经成为现代工业不可或缺的一部分。
斜轴式轴向柱塞泵的设计学位论文

毕业论文斜轴式轴向柱塞泵的设计摘要轴向柱塞泵作为应用广泛的一类柱塞泵,它的柱塞轴线与缸体轴线相互平行。
因为结构紧凑的原因使它具有较为明显的优点,具有紧凑的结构、较轻的重量、单位功率体积小、较高的工作压力以及较高的容积效率。
轴向柱塞泵在机械工业,特别是在液压系统中有着广泛的应用。
本次毕业设计是对斜轴式轴向柱塞泵进行的设计,其主要性能参数为额定压力P n =32MPa,理论排量v=28ml/r,转速n=1450r/min。
本文将对斜轴式轴向柱塞泵的发展状况、应用现状、轴向柱塞泵的研究现状以及工作原理进行一定的阐述。
根据已知参数对连杆柱塞组、缸体、配流盘、主轴等进行设计计算。
着重进行连杆柱塞组、配流盘的受力分析,轴承的选择与校核,平键的强度校核。
根据计算得到的相关参数绘制三维零件图以及三维装配图。
关键词:柱塞泵柱塞缸体配流盘The Design of Bent Axis Axial Piston PumpAbstractAxial piston pump is widely used as in mechanical industry , its position axis parallel to the cylinder axis. It has many obvious the advantages due to its compact structure, such as light weight, small size, power units, high working pressure and high volume efficiency. Axial piston pump has been widely used in the machinery industry, especially in the hydraulic system .The graduation project is to design Cline axial piston pump, the main performance parameters is given, its nominal pressure is 32MPa, the theoretical displacement is 28ml / r, speed is 1450r/min. In this paper, there are some exposition about the development status of Bent Axis Piston Pumps, application status, the status of research and how is the axial piston pump works . Based on the given parameters,I will do some calculations on the plunger rod group, cylinder, valve plate, and spindle . Be focused on the check of plunger rod group, valve plate stress analysis, bearing selection and verification, and flat key strength . Draw three-dimensional assembly drawing and parts drawing in accordance calculated parameters .Key Words : plunger pump;plunger; cylinder; valve plate目录1.引言 (1)1.1研究基础 (1)1.2斜轴式轴向柱塞泵的特点 (1)1.3国内外发展现状 (2)2.A2F型斜轴式轴向柱塞泵的结构及工作原理 (3)2.1斜轴式轴向柱塞泵的结构 (3)2.2斜轴式轴向柱塞泵工作原理 (3)3.A2F斜轴式轴向柱塞泵的基本参数 (5)3.1容积效率 (5)3.2 机械效率 (5)3.3 功率与效率 (6)4.主要零件的设计计算 (7)4.1连杆柱塞组的设计 (7)4.1.1柱塞直径d z (7)4.1.2柱塞名义长度 (8)4.1.3连杆球头直径 (8)4.1.4连杆设计 (8)4.2配油盘的设计 (10)4.2.1过渡区设计 (10)4.2.2配油盘主要尺寸确定 (11)4.3缸体的设计 (12)4.3.1柱塞分布圆半径R f (13)4.3.2缸体内﹑外直径D1,D2的确定 (13)4.3.3缸体的高度 (14)4.4球面配流副的设计 (14)的确定 (15)4.4.1缸孔油窗口倾斜角4.4.2球面半径R的确定 (16)4.5主轴的设计计算 (16)4.5.1主轴最小直径d (17)min4.5.2 R1与R的比例 (18)5.运动学分析 (19)5.1柱塞的位移s (19)5.2柱塞的速度v (19)5.3柱塞的加速度a (19)6.受力分析 (20)6.1柱塞上的作用力 (20)6.2连杆上的作用力 (21)6.2.1连杆A点所受的力 (21)6.2.2连杆B点所受的力 (22)6.3主轴上的转矩 (23)6.4轴承的选择与校核 (24)6.4.1寿命计算公式 (24)6.4.2轴承的平均负荷 (24)6.5平键的强度校核 (28)6.6配流盘受力分析 (28)6.6.1压紧力P y (29)6.6.2分离力P f (29)6.6.3力平衡方程 (30)7.三维装配图 (32)结语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1.引言1.1研究基础现代液压驱动泵的应用范围贯穿整个机械行业。
柱塞泵设计 毕业设计

1)随着泵内排出量压力增大,泵内泄漏损失加大,泵的实际流量只略有下降;
2)适用于较宽压力、高粘度、较窄的流量范围;
3)随着排出压力增大,轴功率增大泵效率提高;
4)柱塞往复次数底,有脉冲,平均流量恒定,吸入能力好;
5)有摩擦件相对运动;
6)泵效率高,配用功率较小,节约能源。
4.1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数
本设计对往复式柱塞泵(容积泵)进行了分析,主要分析了柱塞泵部分主要的结构,例如,柱塞的结构型式﹑泵体的结构型式﹑阀体的结构型式等进行了分析,还有对零件的材料选用;工艺的制定与实施,计算机仿真模拟,并通过仿真模拟得出了数控加工程序。并对部件进行草图绘制、CAD画图、三维建模。该设计最后对柱塞泵的优缺点进行了整体的分析,对今后的发展也进行了展望。
关键词:柱塞泵,工艺路线,程序。
柱塞泵毕业设计
1.摘要
2.关键词
3.绪论
4.论文内容
4.1柱塞泵的简介及参数的设定
4.2零件简介
4.3零件的分析
4.4工艺的制定
4.5工艺的实施
4.6夹具的设计
4.7计算机仿真
5总结与展望
6参考文献
7致谢
绪论
随着工业技术的不断发展,液压传动也越来越广,而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。在容积式液压泵中,惟有柱塞泵是实现高压﹑高速化﹑大流量的一种最理想的结构,在相同功率情况下,径向往塞泵的径向尺寸大、径向力也大,常用于大扭炬、低转速工况,做为按压马达使用。而轴向柱塞泵结构紧凑,径向尺寸小,转动惯量小,故转速较高;另外,轴向柱塞泵易于变量,能用多种方式自动调节流量,流量大。由于上述特点,轴向柱塞泵被广泛使用于工程机械、起重运输、冶金、船舶等多种领域。航空上,普遍用于飞机液压系统、操纵系统及航空发动机燃油系统中。是飞机上所用的液压泵中最主要的一种型式。
柱塞泵设计 毕业设计

本设计对柱塞泵的结构作了详细的研究,在柱塞泵中有阀配流﹑轴配流﹑端面配流三种配流方式。这些配流方式被广泛应用于柱塞泵中,并对柱塞泵的高压﹑高速化起到了不可估量的作用。可以说没有这些这些配流方式,就没有柱塞泵。但是,由于这些配流方式在柱塞泵中的单一使用,也给柱塞泵带来了一定的不足。设计中对轴向柱塞泵结构中的滑靴作了介绍,滑靴一般分为三种形式;对缸体的尺寸﹑结构等也作了设计;对柱塞的回程结构也有介绍。
柱塞泵的特点:
1)随着泵内排出量压力增大,泵内泄漏损失加大,泵的实际流量只略有下降;
2)适用于较宽压力、高粘度、较窄的流量范围;
3)随着排出压力增大,轴功率增大泵效率提高;
4)柱塞往复次数底,有脉冲,平均流量恒定,吸入能力好;
5)有摩擦件相对运动;
6)泵效率高,配用功率较小,节约能源。
4.1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数
=
3)实际流量
它是只柱塞泵在某一特定工况下,单位时间内所排出的液体体积。即
Q = Qn-△Q
=
=
上1)2)3)式中
Q -----实际流量(L/min)
Fx-----柱塞的截面积(m2)
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目录绪论斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数2.1 斜盘式轴向柱塞泵工作原理2.2 斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析3.1 柱塞运动学分析3.1.1 柱塞行程s3.1.2 柱塞运动速度v3.1.3 柱塞运动加速度a3.2 滑靴运动分析3.3 瞬时流量及脉动品质分析3.3.1 脉动频率3.3.2 脉动率柱塞受力分析与设计4.1 柱塞受力分析4.1.1 柱塞底部的液压力Pb4.1.2 柱塞惯性力Pg4.1.3 离心反力Pl4.1.4 斜盘反力N4.1.5 柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P1和P2 4.1.6 摩擦力p1f和P2f4.2 柱塞设计4.2.1 柱塞结构型式4.2.2 柱塞结构尺寸设计4.2.3 柱塞摩擦副比压p、比功pv验算滑靴受力分析与设计5.1 滑靴受力分析5.1.1 分离力Pf5.1.2 压紧力Py5.1.3 力平衡方程式5.2 滑靴设计5.2.1 剩余压紧力法5.2.2 最小功率损失法5.3 滑靴结构型式与结构尺寸设计5.3.1 滑靴结构型式5.3.2 结构尺寸设计配油盘受力分析与设计6.1 配油盘受力分析6.1.1 压紧力Py6.1.2 分离力Pf6.1.3 力平横方程式6.2 配油盘设计6.2.1 过度区设计6.2.2 配油盘主要尺寸确定6.2.3 验算比压p、比功pv缸体受力分析与设计7.1 缸体地稳定性7.1.1 压紧力矩My7.1.2 分离力矩Mf7.1.3 力矩平衡方程7.2 缸体径向力矩和径向支承7.2.1 径向力和径向力矩7.2.2 缸体径向力支承型式7.3 缸体主要结构尺寸的确定7.3.1 通油孔分布圆半径Rf´和面积Fα7.3.2 缸体内、外直径D1、D2的确定7.3.3 缸体高度H结论摘要斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件,斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动,改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的,是容积式液压泵,对于斜盘式轴向柱塞泵柱塞、滑靴、配油盘缸体是其重要部分,柱塞是其主要受力零件之一,滑靴是高压柱塞泵常采用的形式之一,能适应高压力高转速的需要,配油盘与缸体直接影响泵的效率和寿命,由于配油盘与缸体、滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了一静压支承,省去了大容量止推轴承,具有结构紧凑,零件少,工艺性好,成本低,体积小,重量轻,比径向泵结构简单等优点,由于斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量,维修方便等优点,因而斜盘式轴向柱塞泵在技术经济指标上占很大优势。
关键词斜盘柱塞泵滑靴缸体AbstractThe inclined dish type and axial pump with a pillar is a main part in liquid press system,The inclined dish type and axial pump with a pillar is a back and forth movement by pillar to fill the inside of the pillar cavity,in order to change the pillar fills the contents of cavity to realize the oil of inhaling with line up oily,Is a capacity type liquid to press the pump .Fill to pillar to pump for the inclined dish type stalk the pillar fill, slip the boots and go together with the oil dish an is its importance part. The pillar fills is it suffer the one of the dint spare parts primarily. The slippery boots is one of the form that high pressure pillar fill the pump to often adopt. It can adapt to the high demand turning soon in high pressure dint, go together with the oil dish and the efficiency of the direct influence in a pump with life span. Because of going together with the oil dish fills ,pillar and a slippery boots these two rightness of high speeds the sport the vice- all adopting a the static pressure accepts. The province went to the big capacity push the bearings, have the construction tightly packed, the spare parts is little, the craft is good, the cost is low, the physical volume is small, the weight is light, comparing the path face to pump the construction simple etc. Because the inclined dish type stalk fills to pillar the pump to realizes to have no easily the class changes the deal, maintain convenience and so on.Key words the inclined dish pillar pump slippery boot crock body第1章绪论近年来,容积式液压传动的高压化趋势,使柱塞泵尤其轴向柱塞泵的采用日益广泛。
轴向柱塞泵主要有结构紧凑,单位功率体积小,重量轻,压力高,变量机构布置方便,寿命长等优点,不足之处是对油液的污染敏感,滤油精度要求高,成本高等。
轴向柱塞泵分为盘式柱塞泵和阀式柱塞泵,盘式轴向柱塞泵包括斜轴式轴向柱塞泵和斜盘式轴向柱塞泵。
斜盘式与斜轴式轴向柱塞泵相比较,各有所长斜轴式轴向柱塞泵采用了驱动盘结构,使柱塞缸体不承受侧向力,所以,缸体对配油盘的倾复可能性小,有利于柱塞副与配油部位工作,另外,允许的倾角大,可是,结构复杂,工艺性差,需要使用大容量止推轴承,因而高压连续工作时间往往受到限制,成本高。
斜盘式轴向柱塞泵,由于配油盘与缸体、滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了一静压支承,省去了大容量止推轴承,具有结构紧凑,零件少,工艺性好,成本低,体积小,重量轻等优点,从而使该泵获得了迅速发展,并且由于轴向泵比径向泵结构简单,制造成本低;斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量,体积小,重量轻,维修方便;因而斜盘式轴向柱塞泵比较其他泵在技术经济指标上占很大优势,所以,斜盘式轴向柱塞泵在不断地改进和发展,其发展方向是:扩大使用范围、提高参数、改善性能、延长寿命、降低噪声,以适应液压技术不断发展的要求。
斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件,斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动,改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的。
是容积式液压泵的一种。
柱塞式液压泵由于其主要零件柱塞和缸体均为圆柱形,加工方便,配合精度高,密封性能好,工作压力高而得到广泛的应用。
轴向柱塞泵有非通轴和通轴两种。
非通轴式的径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡以限制缸体的倾斜,因此传动轴只传递扭矩,轴径小,由于存在缸体的倾斜力矩,因而制造精度较高,否则易损坏配油盘。
但对于通轴式的传动轴穿过斜盘取消了大轴承,径向载荷由传动轴支撑,并且重量轻、体积小、零件种类少,可以串联辅助泵便于集成化,缸体倾斜力矩由主轴承受,因而转动轴径大。
柱塞是斜盘式轴向柱塞泵的主要受力零件之一;滑靴是目前高压柱塞泵常采用的形式之一,能适应高压力高转速的需要;配油盘设计的好坏也直接影响泵的效率和寿命。
斜盘式轴向柱塞泵被广泛使用与工程机械、起重运输、冶金、航空、船舶等都种领域,在航空中普遍用于飞机液压系统,操纵系统及航空发动机燃油系统中,使飞机上所用的液压泵中最主要的一种形式,尤其是在煤炭行业的高压重载液压系统中,更是得到广泛应用。
第二章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数2.1 斜盘式轴向柱塞泵工作原理各种柱塞泵的运动原理都是曲柄连杆机构的演变,因而,它们的运动和动力分析就可以用统一的方程式来描述。
斜盘式轴向柱塞泵主要结构如图(2-1)。
柱塞的头部安装有滑靴,滑靴低面始终贴着斜盘平面运动。
当缸体带动柱塞旋转时,由于斜盘平面相对缸体(xoy面)存在一倾斜角γ,迫使柱塞在柱塞腔内作直线往复运动。
如果缸体按图示n方向旋转,在180º~360º范围内,柱塞由下死点(对应180º位置)开始不断伸出,柱塞腔容积不断增大,直至死点(对应0º位置)止。
在这个过程中,柱塞腔刚好与配油盘吸油窗相通,油液被吸入柱塞腔内,这是吸油过程。
随着缸体继续旋转,在0º~180º范围内,柱塞在斜盘约束下由上死点开始不断进入腔内,柱塞腔容积不断减小,直至下孔点止。
在这个过程中柱塞腔,1-柱塞 2-缸体 3-配油盘 4-传动轴 5-斜盘 6-滑靴 7-回程盘 8-中心弹簧图2-1 斜盘式轴向柱塞泵工作原理刚好与配油盘排油窗相通,油液通过排油窗排出。
这就是排油过程。
由此可见,缸体每转一周,各个柱塞有半周吸油,半周排油。
如果缸体不断旋转,泵便连续地吸油和排油。
2.2 斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数 1.排量、流量与容积效率轴向柱塞泵排量b q 是指缸体旋转一周,全部柱塞腔所排出油液的容积,即zs d Z s F q z Z b max 2max 4π==不计容积损失时,泵理论流量lb Q 为bZ b b lb Zn s d n q Q max 24π==式中 Z d ―柱塞外径 mm d z 24=;Z F ―柱塞横截面积224.452024.044mm d F z z =⨯=⨯=ππ;max s ―柱塞最大行程 ; Z ―柱塞数 取Z=7;b n ―传动轴转速 min /1500r n b =; 从图可知,柱塞最大行程为mmtg tg D s f 231874max =⨯== γ 式中fD ―柱塞分布圆直径mmD f 74=;γ ―斜盘倾斜角 取 18=γ;所以,泵的理论流量是ml n q Q b b lb 94500== 泵的实际输出流量ml Q Q Q b lb sb 92321198219795400=--=∆-= 泵容积效率Vb η为%7.969540092321===lb sb Vb Q Q η泵的机械效率为%90=m b η所以,泵的总效率为容积效率与机械效率之积,%87=b η第三章 斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析泵在一定斜盘倾角下工作时,柱塞一方面与缸体一起旋转,沿缸体平面做圆周运动,另一方面又相对缸体做往复直线运动。