轴向柱塞泵设计

Ⅰ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设计对轴向柱塞泵进行了分析,主要分析了轴向柱塞泵的分类,对其中的结构,例如,柱塞的结构型式﹑滑靴结构型式﹑配油盘结构型式等进行了分析和设计,还包括它们的受力分析与计算.还有对缸体的材料选用以及校核很关键;最后对变量机构分类型式也进行了详细的分析,比较了它们的优点和缺点.该设计最后对轴向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,液压系统,结构型式,今后发展.AbstractⅡAbstractLiquid'spressingapumpisthemotivecomponentofoilliquidwhichpressessystemtoprovidecertaindischargeandpressuretowardtheliquid,itiseachcorecomponentthattheliquidpressestheindispensabilityinthesystem,reasonableofchoiceliquid'spressingapumpcanconsumea﹑exaltationtheefficiency﹑ofthesystemtoloweraZaovoice﹑animprovementworkfunctionandassurancesystemforliquidpressingsystemofofdependableworkallveryimportantThisdesignfilledapumptocarryontowardthepillartothestalkanalytical,mainlyanalyzedstalktofilltheclassificationofpumptowardthepillar,astoit'swinofstructure,forexample,thepillarfillofthe﹑slipperyXuestructurepattern﹑ofthestructurepatternwenttogetherwiththeoildishstructurepattern'setc.tocarryonanalysisanddesign,alsoincludetheirisanalyzebydintwithcalculation.Thematerialwhichstillhasabodytotheurnchoosesinordertoandschoolpitverykey;Finallymeasureanorganizationclassificationtowardschange,thepatternalsocarriedondetailedanalysisandcomparedtheiradvantageandweakness.Thatdesignendfilledthemeritandshortcomingofpumptocarryonwholeanalysistowardthepillartothestalkandalsocarriedonanoutlooktoaftertime'sdevelopment.Keyword:Thepillarfillsapump,theliquidpressessystem,structurepattern,willdevelopfromnowon.目录-1-目录摘要……………………………………………………………………………………………ⅠABSTRACT·····················································································Ⅱ绪论……………………………………………………………………………………………41直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数………………………………………………61.1直轴式轴向柱塞泵工作原理………………………………………………………………61.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数…………………………………………………………61.2.3排量﹑流量与容积效率………………………………………………………………71.2.2扭矩与机械效率....................................................................................81.2.3功率与效率……………………………………………………………………………92直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析…………………………………………102.1柱塞运动学分析…………………………………………………………………………102.1.1柱塞行程S……………………………………………………………………………112.1.2柱塞运动速度分析v…………………………………………………………………122.1.3柱塞运动加速度a……………………………………………………………………132.2滑靴运动分析……………………………………………………………………………142.3瞬时流量及脉动品质分析………………………………………………………………152.3.1脉动频率……………………………………………………………………152.3.2脉动率…………………………………………………………………………………163柱塞受力分析与设计………………………………………………………………………173.1柱塞受力分析……………………………………………………………………………173.1.1柱塞底部的液压力bP…………………………………………………………………173.1.2柱塞惯性力……………………………………………………………………………183.1.3离心反力tP……………………………………………………………………………183.1.4斜盘反力N……………………………………………………………………………193.1.5柱塞与柱塞腔壁之间的接触应力1p和2p…………………………………………203.1.6摩擦力1fP和2fP………………………………………………………………………203.2柱塞设计…………………………………………………………………………………213.2.1柱塞结构型式…………………………………………………………………………223.2.2柱塞结构尺寸设计……………………………………………………………………233.2.3柱塞摩擦副比压P﹑比功vP验算……………………………………………………23目录-2-4滑靴受力分析与设计………………………………………………………………………254.1滑靴受力分析……………………………………………………………………………254.1.1分离力…………………………………………………………………………………264.1.2压紧力yp………………………………………………………………………………274.1.3力平衡方程式…………………………………………………………………………274.2滑靴设计…………………………………………………………………………………284.2.1剩余压紧力法…………………………………………………………………………284.3滑靴结构型式与结构尺寸设计…………………………………………………………294.3.1滑靴结构型式…………………………………………………………………………294.3.2结构尺寸设计………………………………………………………………………315配油盘受力分析与设计…………………………………………………………………325.1配油盘受力分析…………………………………………………………………………325.1.1压紧力yp………………………………………………………………………………335.1.2分离力fp……………………………………………………………………………345.2配油盘设计………………………………………………………………………………355.2.1过渡区设计……………………………………………………………………………355.2.2配油盘主要尺寸确定…………………………………………………………………375.2.3验算比压p﹑比功pv…………………………………………………………………386缸体受力分析与设计………………………………………………………………………406.1缸体的稳定性……………………………………………………………………………406.2缸体主要结构尺寸的确定………………………………………………………………406.2.1通油孔分布圆半径fR和面积F……………………………………………………406.2.2缸体内﹑外直径1D﹑2D的确定……………………………………………………426.2.3缸体高度H……………………………………………………………………………437柱塞回程机构设计…………………………………………………………………………448斜盘力矩分析………………………………………………………………………………468.1柱塞液压力矩1M………………………………………………………………………468.2过渡区闭死液压力矩……………………………………………………………………468.2.1具有对称正重迭型配油盘……………………………………………………………468.2.2零重迭型配油盘………………………………………………………………………478.2.3带卸荷槽非对称正重迭型配油盘……………………………………………………478.3回程盘中心预压弹簧力矩3M…………………………………………………………488.4滑靴偏转时的摩擦力矩4M……………………………………………………………488.5柱塞惯性力矩5M………………………………………………………………………48目录-3-8.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩6M…………………………………………………………498.7斜盘支承摩擦力矩7M…………………………………………………………………498.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩8M………………………………………………508.9斜盘自重力矩9M………………………………………………………………………509变量机构……………………………………………………………………………………519.1手动变量机构……………………………………………………………………………519.2手动伺服变量机构………………………………………………………………………539.3恒功率变量机构…………………………………………………………………………559.4恒流量变量机构…………………………………………………………………………56结论……………………………………………………………………………………………57参考文献………………………………………………………………………………………58致谢……………………………………………………………………………………………59绪论4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。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