柱塞泵设计与计算
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斜盘式轴向柱塞泵排量公式
```
Q=n*V*I*ε/(2*π)
```
其中
Q是泵的排量,单位是立方米/秒(m^3/s);
n是柱塞的数量;
V是柱塞的体积,单位是立方米(m^3);
I是泵的转速,单位是转/分(rpm);
ε是偏心距,单位是米(m);
这个公式可以分为四个关键部分:
1.柱塞数量(n):斜盘式轴向柱塞泵中通常有多个柱塞,通过这些柱
塞的运动来实现液压油的输送。
柱塞数量越多,泵的排量也就越大。
2.柱塞体积(V):柱塞体积是指柱塞在运动过程中所包含的液压油的
体积。
柱塞体积越大,每个柱塞运动一次所输送的液压油量就越大。
3.泵的转速(I):斜盘式轴向柱塞泵的转速是指泵每分钟转动的圈数。
转速越大,泵的排量也就越大。
4.偏心距(ε):偏心距是指斜盘和轴承中心之间的距离差。
偏心距越大,柱塞在运动时的放大系数就越大,泵的排量也就越大。
需要注意的是,这个排量公式是一个理论计算公式,实际应用中还需要考虑一些实际因素。
例如,泵的实际排量可能会受到泄漏、摩擦等因素的影响,需要通过实验或者经验数据来修正计算结果。
斜盘式轴向柱塞泵是一种重要的液压元件,广泛应用于各种机械设备中。
了解其排量公式可以帮助工程师在设计和选择泵时进行准确计算,以满足实际工作需求。
通过合理选择柱塞数量、柱塞体积、转速和偏心距等参数,可以实现更高效、更稳定的液压系统。
柱塞泵导向套与柱塞的间隙分析计算一、柱塞泵导向套的作用柱塞泵是一种利用柱塞来作往复运动完成液体输送的设备,而导向套则是柱塞泵中非常重要的一个部件,它的作用是起到导向和限位柱塞的作用,保证柱塞在工作过程中能够保持正确的运动路线和间隙。
柱塞泵导向套不仅要求表面光洁度高,而且还要保持与柱塞之间的间隙适当,以确保泵的正常工作。
二、柱塞泵导向套与柱塞的间隙分析1. 导向套与柱塞的配合间隙导向套与柱塞之间的间隙主要受到润滑油膜的影响,当油膜太薄时,易造成摩擦过大,导致泵的功率损失增加;当油膜过厚时,易导致柱塞抖动、泄漏加剧。
导向套与柱塞的配合间隙必须控制在合适的范围内,一般在0.03-0.08mm为宜。
2. 考虑工作温度对间隙的影响在实际工作中,柱塞泵导向套与柱塞的间隙还受到工作温度的影响。
随着温度的升高,金属材料的线膨胀系数也会增大,导致间隙扩大;反之,温度降低时间隙会缩小。
在设计时需要考虑工作温度对间隙的影响,确保在工作温度范围内间隙保持合适。
3. 计算柱塞泵导向套与柱塞的间隙柱塞泵导向套与柱塞的间隙大小需要通过计算来确定。
一般采用以下公式进行计算:间隙 = (柱塞直径 + 导向套内径) * 5% + 0.03mm柱塞直径为柱塞的外径,导向套内径为导向套的内径。
通过计算得到的间隙值为初步值,在实际安装后还需要通过实测来进行调整,确保间隙符合要求。
4. 柱塞泵导向套与柱塞间隙的影响间隙的大小直接影响着柱塞泵的性能。
间隙过大会导致泄漏增加,使得泵的效率下降,同时也会加大对润滑油的需求;而间隙过小则容易造成柱塞泵的卡死,严重影响泵的工作稳定性和寿命。
在设计和安装时需严格控制柱塞泵导向套与柱塞的间隙,确保在合适的范围内。
5. 导向套与柱塞的定位在安装柱塞泵时,导向套的定位也非常重要。
导向套与柱塞的配合间隙是通过导向套的定位来控制的,在安装过程中需确保导向套与柱塞的配合良好,避免因定位不准确而导致间隙过大或过小的问题。
柱塞泵配油盘隔挡的设计和计算翟雪荣【摘要】轴向柱塞泵的隔挡起着防止高压侧油液向低压侧倒灌的作用.长期以来柱塞泵隔挡的设计一直以推荐值为主,这必然造成隔挡角度选取过大或过小,引起柱塞泵的流量脉动增加和噪声增大,为改善这一缺陷,必须对柱塞泵隔挡的设计进行改进.利用油液压力特性方程可对排油和吸油过渡区角度进行较精确的计算,优化柱塞泵隔挡设计.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P61-63)【关键词】轴向柱塞泵;隔挡;流量脉动;MATLAB;优化设计【作者】翟雪荣【作者单位】安徽淮南致远电力发展总公司,安徽淮南 232009【正文语种】中文【中图分类】TH137.11 前言柱塞泵结构紧凑,体积小,重量轻,并且具有较高的容积效率和总效率,能在较高的转速和压力下工作,在矿山机械等大功率液压系统中广泛应用,是主要的动力源之一。
但是由于其结构等原因,柱塞泵产生的流量是周期性脉动的,导致液压系统压力产生周期波动。
这种压力脉动在系统中会产生周期性的压力波,可导致系统中各元件作周期性的振动、爬行、噪声,甚至损坏;同时在负载稳定条件下,轴向柱塞泵的噪声和振动也是由于流量脉动而产生的压力脉动所引起。
而配油盘是柱塞泵流量脉动的关键影响因素,对配油盘进行深入的分析和研究,可明显改善轴向柱塞泵的流量脉动。
传统流量脉动理论一般是基于以下三个假设得出的:(1)工作柱塞排液始于上死点而止于下死点,即柱塞排液区为0—π半平面;(2)柱塞泵是理想的,没有油液泄漏;(3)油液是不可压缩的理想流体。
而实际这些假设不可能达到,柱塞泵流量脉动机理复杂,不仅与几何因素(如柱塞数、奇偶性、配流盘结构及安装方式、是否偏转安装等)有关,还与非几何因素(如工作压力、泄漏、油液可压缩性、转速等)有关。
近年来,国内外一些学者的实验研究表明:柱塞泵的实际流量脉动远大于理论值,前者为后者的数倍乃至十倍以上[1-5]。
变量柱塞泵超功率计算公式在工业生产中,柱塞泵是一种常用的液压传动装置,它能够将机械能转化为液压能,并且通过液压传动将能量传递到需要的地方。
然而,柱塞泵在运行过程中可能会出现超功率的情况,这就需要对超功率进行计算和控制。
本文将介绍变量柱塞泵超功率的计算公式及其相关知识。
首先,我们需要了解什么是变量柱塞泵超功率。
在柱塞泵的运行过程中,如果输出功率超过了其额定功率,就称为超功率。
超功率可能会导致设备过载,甚至损坏设备,因此需要进行计算和控制。
变量柱塞泵的功率计算公式如下:\[P = q \times p\]其中,P代表功率,单位为瓦特(W);q代表流量,单位为立方米/秒(m³/s);p代表压力,单位为帕斯卡(Pa)。
在实际应用中,我们通常会用到变量柱塞泵的功率曲线来进行功率计算。
变量柱塞泵的功率曲线是指在不同流量和压力下,柱塞泵的功率变化曲线。
通过功率曲线,我们可以得到柱塞泵在不同工况下的功率值,从而进行超功率的计算和控制。
在进行超功率计算时,我们需要首先确定柱塞泵的工作状态,即流量和压力的数值。
然后,根据功率曲线,找到对应工况下的功率值。
如果该功率值超过了柱塞泵的额定功率,就说明出现了超功率情况,需要及时采取措施进行控制,避免设备损坏。
除了功率计算外,我们还需要注意超功率的原因和预防措施。
柱塞泵出现超功率可能是由于工作负载过大、液压系统设计不合理、液压油温度过高等原因造成的。
因此,我们需要合理设计液压系统、选择合适的液压油、定期检查设备运行状态等措施来预防超功率的发生。
总之,变量柱塞泵超功率的计算公式为P=q×p,通过功率曲线和工况参数可以进行功率计算和控制。
同时,我们还需要注意超功率的原因和预防措施,避免超功率对设备造成损坏。
希望本文能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
XXXXX学校毕业设计说明书论文题目:轴向柱塞泵设计系部: XXX专业: XXX XXXXX班级: XXX学生姓名: XXXXXXX 学号:XXXXX指导教师: XXXX2015年05月1日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减少能耗﹑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以及对缸体的材料选用和校核;另外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。
最后该设计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;设计。
Liquid'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 the noise, an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of dependable work all very importantThis design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytic, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar,As to it's win of structure,For example, the pillar fill of the slippery structure pattern,Of the structure pattern went together with the oil dish structure pattern's etc. To carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation.The material,which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key; Finally measure an organization classification towards change, the pattern also carried on detailed analysis and compared their advantage and weakness.That design end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to after-time's development.Key Words:Plunger Pump; Hydraulic System; Structure Pattern; Design.摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)第1章直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数 (3)1.1直轴式轴向柱塞泵工作原理 (3)1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数 (3)第2章直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析 (7)2.1柱塞运动学分析 (7)2.2滑靴运动分析 (9)2.3瞬时流量及脉动品质分析 (10)第3章柱塞受力分析与设计 (14)3.1柱塞受力分析 (14)3.2柱塞设计 (17)第4章滑靴受力分析与设计 (22)4.1滑靴受力分析 (22)4.2滑靴设计 (25)4.3滑靴结构型式与结构尺寸设计 (25)第5章配油盘受力分析与设计 (31)5.1配油盘受力分析 (31)5.2配油盘设计 (34)第6章缸体受力分析与设计 (38)6.1缸体的稳定性 (38)6.2缸体主要结构尺寸的确定 (38)第7章柱塞回程机构设计 (41)第8章斜盘力矩分析 (43)M (43)8.1柱塞液压力矩18.2过渡区闭死液压力矩 (44)M (45)8.3回程盘中心预压弹簧力矩3M (46)8.4滑靴偏转时的摩擦力矩48.5柱塞惯性力矩M (46)58.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩M (47)68.7斜盘支承摩擦力矩M (47)78.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩M (47)88.9斜盘自重力矩M (47)9第9章变量机构 (49)9.1手动变量机构 (49)9.2手动伺服变量机构 (50)9.3恒功率变量机构 (51)9.4恒流量变量机构 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)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。
石油钻井泥浆泵排量计算
泥浆泵的排量计算取决于以下几个因素:
1.钻杆尺寸和数目:钻杆的尺寸和数目决定了钻井液体的通过管道的
能力。
较大的钻杆尺寸和数目可以提供更大的排量。
2.柱塞或螺杆泵设计:泥浆泵通常使用柱塞泵或螺杆泵。
不同的泵设
计会影响排量计算。
柱塞泵的排量计算可以使用以下公式:
排量=每冲程体积×冲程频率×柱塞数目
螺杆泵的排量计算可以使用以下公式:
排量=每转移体积×转速
3.泵的效率:泵的效率表示泵所输送的钻井液体与其输入能量之间的
比例。
效率越高,泵的排量越大。
4.泥浆密度:泥浆泵的排量还受泥浆的密度影响。
密度越高,泵的排
量越小。
排量计算还需要考虑泥浆泵的压力和功率。
压力表示泵所施加的力量,功率表示泵所消耗的能量。
泥浆泵的压力计算可以使用以下公式:
压力=功率/排量
泥浆泵的功率计算可以使用以下公式:
功率=流量×所需扬程/(效率×102)
其中,流量是泥浆泵的排量,所需扬程是泥浆泵所需的工作高度或压力。
总结起来,石油钻井泥浆泵排量的计算需要考虑钻杆尺寸和数目、柱塞或螺杆泵设计、泵的效率、泥浆密度、泵的压力和功率等因素。
通过正确计算和调整这些参数,可以提高钻井作业的效率和安全性。
小知识:水泵轴功率计算公式发布时间:2010-7-21 来源:河北省保定工业水泵制造有限公司编辑: 卢1)离心泵流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位:立方/小时,扬程单位:米P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η(kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g=9.8比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg=Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg=9.8牛顿*m/3600秒=牛顿*m/367秒=瓦/367上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了.设轴功率为Ne,电机功率为P,K为系数(效率倒数)电机功率P=Ne*K (K在Ne不同时有不同取值,见下表)Ne≤22 K=1.2522<Ne≤55 K=1.1555<Ne K=1.00(2)渣浆泵轴功率计算公式流量Q M3/H扬程H 米H2O效率n %渣浆密度A KG/M3轴功率N KWN=H*Q*A*g/(n*3600)电机功率还要考虑传动效率和安全系数。
一般直联取1,皮带取0.96,安全系数1.2(3)泵的效率及其计算公式指泵的有效功率和轴功率之比。
η=Pe/P泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)γ:泵输送液体的重度γ=ρg (N/ m3)g:重力加速度(m/s)质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)(4)水泵的效率介绍什么叫泵的效率?公式如何?答:指泵的有效功率和轴功率之比。
柱塞泵压力脉动计算摘要:一、柱塞泵压力脉动计算的背景和意义二、柱塞泵压力脉动的产生原因三、柱塞泵压力脉动计算的方法和步骤四、柱塞泵压力脉动计算在工程实践中的应用五、总结正文:柱塞泵压力脉动计算在工程领域具有重要的理论和实践意义。
柱塞泵广泛应用于各个行业,如石油、化工、制药等。
了解和掌握柱塞泵压力脉动的计算方法,有助于优化泵的设计,提高泵的工作效率,降低能耗,减少泵的故障率。
柱塞泵压力脉动产生的原因主要包括泵的内部结构特点、泵的工作参数以及泵的驱动方式等。
泵的内部结构特点主要是指泵的柱塞数量、柱塞的直径和长度等;泵的工作参数包括泵的流量、压力、转速等;泵的驱动方式包括电动机驱动、内燃机驱动等。
柱塞泵压力脉动计算的方法和步骤主要包括以下几个方面:1.确定计算模型:根据泵的实际情况,选择合适的计算模型,如一维模型、二维模型或三维模型。
2.建立数学模型:根据泵的工作原理和流体力学基本方程,建立柱塞泵压力脉动的数学模型。
3.选择数值方法:根据计算模型的特点和计算机计算能力,选择合适的数值方法,如有限差分法、有限元法等。
4.进行计算:根据建立的数学模型和选择的数值方法,进行柱塞泵压力脉动的计算。
5.结果分析:对计算结果进行分析,提取有关柱塞泵压力脉动的特征信息,为泵的设计和运行提供依据。
柱塞泵压力脉动计算在工程实践中的应用主要包括:1.泵的设计优化:通过柱塞泵压力脉动计算,可以优化泵的设计,提高泵的工作性能。
2.泵的故障诊断:通过测量和分析泵的压力脉动,可以及时发现泵的故障,为泵的维修和保养提供依据。
3.泵的运行管理:通过柱塞泵压力脉动计算,可以为泵的运行管理提供指导,提高泵的工作效率,降低能耗。
总之,柱塞泵压力脉动计算在工程领域具有重要的理论和实践意义。
柱塞泵参数选择偏心轮偏心轮是利用旋转中心不在轴心而外圆发生位移偏移从而导致周期性的距离变化。
根据柱塞直径及流量查《液压气动设计计算图表》得偏心轮的直径:d =38mm偏心距 e =5mme 即轴心与旋转中心的距离l =40mml ——偏心轮长度容积往复轴径柱塞泵的柱塞移动距离S ∆称为行程,柱塞的面积A ,泵缸直径为D ,则活塞每往复一次的理论排液体积V 为24V D L AL π===2543.43mm再假设柱塞泵的往复的次数为n ,则柱塞泵的理论流量为60Vt Vnq ==35.613/cm s 由于存在活塞泵和泵缸之间的泄露以及阀与压水阀滞后泵的动作所导致倒流,每分钟所损失的液体体积vl q ,故往复的实际流量V vt vl q q q =-,引入容积效率:vv vtq q η=则柱塞泵的实际流量v vt q q η=求η液压泵泄漏由1Q ∆(平面间隙泄漏)2Q ∆(径向径隙泄漏)组成3112b Q p ul δ∆=∆31126ln(/)pQ ur r πδ∆∆=∙12sq pQ C wπ∆=∙s C :液压泵的结构常数;q 排量;p ∆压力差;u 绝对粘度p th L Q Q Q =-112th L P th thQ Q Q QQ Q η-===- 12S nC pu ηπ∆=-∙ 查《液压气动设计计算图表》得η=0.830.83v vt q q ==0.8335.61⨯=29.563/cm s泵体设计偏心腔体设计偏心轮腔体是保证偏心轮在其中能在规定的范围自由转动。
因此腔体的尺寸直接影响机械工作,腔体尺寸太大会使整体设计尺寸增大,过小有可能出现机械摩擦产生噪音,这与设计和制作不符合,因此根据d =38mm 偏心距e =5mm ,初步设计腔体为长方形结构,偏心轮最大转动距离'l =38()2(5)24822d e +⨯=+⨯=mm左端为柱塞伸出长度为8 mm,右端为偏心轮与腔壁的距离设为8mm 因此腔体总长L88488864L l =++=++=mm根据偏心轮宽度b =40mm 套筒长度3mm 轴承颈为5mm 前端留间隙4mm ,因此宽度B4035452B=+++=mm深度64H l==mm泵身设计在右端设泵体的壁厚为8mm,又因安装螺钉为M6 ⨯12,即6d m m=(粗牙螺纹大径)螺钉顶部22612D d==⨯=mm而在螺钉留有装卸间隙为4mm,因此轴的旋转中心到右端1l164812448124460 22Ll=++++=++++=mm左端2106l=mm右端盖310l=mm 因此总长度1231066010176L l l l=++=++=总mm高度H总应由H、壁厚、基座、边缘这几部分构成因此(864)26436100H H=+++⨯=+=总mm宽度左端有前端盖310l=mm腔体宽度B=52mm壁厚9mm【液压传动设计手册】组成,所以左端1392052981B l B=++=++=mm右端2811269B=-=mm轴选择轴的材料并确定许用应力选择45钢正火处理由表1查的强度极限Bδ =600Mpa,由表2查得其许用弯曲应力[1δ-]=55Mpa 。
毕业设计(论文)开题报告题目:斜轴式柱塞泵设计学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号: 2指导老师:***2011 年03 月25日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。
斜轴式柱塞泵设计0 引言液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。
近40年来,液压设备的年增长率一直远远高于其他机械设备的年增长率。
液压传动设备一般由四大元件组成:即动力元件——液压泵;执行元件——液压缸和液压马达;控制元件——各种液压控制阀;辅助元件——油箱、管道、蓄能器、集成块等。
液压泵的功用是向液压系统提供具有所需压力的液体油流,从而驱动液压装置工作,是液压设备的动力源[1]。
液压泵是现代液压传动中使用最广的液压元件之一。
由于其可以很方便地实现变量,使液压系统容易实现功率调节和无级变速。
液压泵是技术含量高的液压元件之一,它的结构、品种繁多,制造工艺复杂,在当今许多液压元件结构发展相对稳定的情况下,液压泵的结构、材料、性能却任在继续发展[2]。
柱塞泵导向套与柱塞的间隙分析计算柱塞泵是一种常见的液压泵,由于长时间的使用会导致柱塞与导向套之间产生磨损,从而影响泵的工作效率。
因此,为了保证泵的正常工作,需要对柱塞泵中导向套与柱塞之间的间隙进行分析计算。
1.间隙的含义及原因间隙是指导向套与柱塞之间的距离,其大小会影响泵的流量、压力等性能指标。
导向套与柱塞之间的间隙通常由以下因素决定:(1)制造精度:导向套与柱塞的制造精度越高,间隙越小,泵的效率越高。
(2)材料性质:导向套和柱塞的材料不同会产生差异,导向套的硬度越高,柱塞的表面磨损量越大,导致间隙变大。
(3)润滑油质量:润滑油的粘度和温度变化会影响导向套和柱塞之间的间隙大小。
(4)工作条件:工作压力、温度等因素也会影响导向套与柱塞之间的间隙大小。
2.间隙的计算方法(1)传统计算法传统计算法通常采用尺寸配对法,即导向套与柱塞之间的间隙应该满足配对尺寸的工艺要求。
在此基础上,考虑到制造误差等因素,采用等差数列法进行修正,最后确定间隙大小。
流量计算法是一种广泛应用的间隙计算方法。
首先需要确定泵的流量要求和柱塞的工作行程,然后根据泵的理论功率和机械效率,计算得出泵的实际功率,最后根据柱塞与导向套之间的摩擦功率,确定间隙大小。
(3)压力-流量计算法压力-流量计算法是一种适用于高压、高流量的间隙计算方法,通常使用有限元分析法进行计算。
其基本思想是根据压力和流量的关系,通过对柱塞和导向套的约束条件进行分析,确定间隙大小。
如果柱塞泵中导向套与柱塞之间的间隙过大,可以采取以下方法进行调整:(1)更换导向套和柱塞材料,提高材料硬度,减小间隙。
(2)增加润滑油的粘度和温度,从而减小间隙。
(3)调整液压系统的工作条件,如减小工作压力和温度等。
(4)采取间隙补偿措施,如采用间隙调整螺钉。
4.总结柱塞泵中导向套与柱塞之间的间隙大小会直接影响泵的性能,因此需要进行分析计算和调整。
对于柱塞泵的设计与制造来说,需要加强制造工艺的控制,优化材料选用、润滑条件等方面的考虑,以降低间隙大小,提高泵的效率和使用寿命。
柱塞泵压力脉动计算【最新版】目录一、柱塞泵的工作原理及结构二、柱塞泵压力脉动的产生原因三、柱塞泵压力脉动的计算方法四、ANSYS 在柱塞泵压力脉动计算中的应用五、结论正文一、柱塞泵的工作原理及结构柱塞泵是一种常见的液压元件,其主要由缸体和柱塞组成。
柱塞在缸体内进行往复运动,当工作容积增大时,柱塞泵会吸油;而当工作容积减小时,柱塞泵则会排油。
在柱塞泵的工作过程中,端面配油径向载荷由缸体外周的大轴承平衡,以限制缸体的倾斜。
通过配流盘配流传动轴,只传递转矩和轴径较小的载荷。
二、柱塞泵压力脉动的产生原因柱塞泵的压力脉动是由于柱塞在缸体内往复运动时,工作容积的周期性变化引起的。
当柱塞在吸油过程中,工作容积增大,压力降低;而在排油过程中,工作容积减小,压力升高。
这种压力变化周期性地重复,形成了压力脉动。
三、柱塞泵压力脉动的计算方法柱塞泵压力脉动的计算方法通常基于动力学原理和流体力学理论。
一种常见的计算方法是采用 ANSYS 软件进行仿真分析。
在 ANSYS 中,可以建立柱塞泵的模型,并设置相关的物理参数,如压力、流量等。
通过反复迭代计算,可以得到柱塞泵压力脉动的规律。
四、ANSYS 在柱塞泵压力脉动计算中的应用ANSYS 是一种强大的有限元分析软件,可以模拟各种复杂的工程问题。
在柱塞泵压力脉动计算中,ANSYS 可以模拟柱塞泵的工作过程,分析各个部件的受力情况,以及压力脉动的规律。
通过 ANSYS 的仿真分析,可以优化柱塞泵的设计,降低压力脉动对泵性能的影响。
五、结论柱塞泵压力脉动是由于柱塞在缸体内往复运动引起的,其计算方法通常采用 ANSYS 软件进行仿真分析。
河北科技学院学生毕业设计(论文)题目:轴向柱塞泵设计目录摘要 (3)1直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数 (4)1.1直轴式轴向柱塞泵工作原理 (4)1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数 (4)2 直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析 (7)2.1柱塞运动学分析 (7)2.2滑靴运动分析 (9)3 柱塞受力分析与设计 (10)3.1柱塞受力分析 (10)3.2柱塞设计 (14)4 缸体受力分析与设计 (18)4.1缸体的稳定性 (18)4.2缸体主要结构尺寸的确定 (18)5柱塞回程机构设计 (20)6 斜盘力矩分析 (22)M (23)6.1柱塞液压力矩16.2带卸荷槽非对称正重迭型配油盘 (23)M (24)6.3回程盘中心预压弹簧力矩3结论 (25)参考文献 (25)致谢 (26)摘要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。
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。
柱塞式液压泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动,改变柱塞腔容积实现吸油和排油的。
油缸出力与速度计算1.柱塞油缸:①柱塞的推力F =(吨)(P:液体工作压力kgf/cm2 d:柱塞直径cm)②柱塞的运动速度V =(mm/s)(Q:总输入油的流量L/min d:柱塞直径m)2.活塞油缸:(无杆腔为工作腔)①工作行程的推力F =(吨) (不考虑有背压)(P:液体工作压力kgf/cm2 D:油缸内径cm)F ,=(吨) (考虑回油腔有背压)(P:液体工作压力kgf/cm2 P,,:液体背压压力kgf/cm2 d:活塞杆直径m)②活塞工作行程的运动速度V下=(mm/s)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m)③从活塞杆腔排油的流量Q排=(L/min)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m d:活塞杆直径m)④回程的拉力F =(吨) (不考虑有背压)(P:液体工作压力kgf/cm2 D:油缸内径cm d:活塞杆直径cm )F ,=(吨) (考虑回油腔有背压)(P:液体工作压力kgf/cm2 P,,:液体背压压力kgf/cm2 d:活塞杆直径cm)⑤活塞回程工作的运动速度V回=(mm/s)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m)⑥从无杆腔排油的流量Q排=(L/min)(Q:油泵供给油缸的流量L/min D:油缸内径m d:活塞杆直径m)注:一般工件的压制速度为设备空载下午速度的0.25~0.4倍。
(用于变量柱塞泵)油缸的公称压力主要用来克服工件的变形抗力(P变)或工作阻力,同时还必须克服运动部件的摩擦阻力(P摩),密封装置的摩擦阻力(P密),启动或制动换向时的惯性力(P惯),以及油缸排油腔的背压力(P排)。
液压机可取P摩+P密=10%~20%P变(P惯、P排可忽略)油缸部分结构设计计算1.油缸缸径的确定油缸公称压力和工作压力选定后,活塞式油缸内径(排油腔直接回油箱):(mm)(F:油缸公称压力 KN p:液体工作压力kgf/cm2 )如果为柱塞式油缸,加上两边间隙值即可,一般锻造油缸为10~15mm;铸造油缸为15~20mm;行程长的取大值,反之取小值。
目录第1章绪论第2章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数斜盘式轴向柱塞泵工作原理斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数第3章斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析柱塞运动学分析柱塞行程s柱塞运动速度v柱塞运动加速度a滑靴运动分析瞬时流量及脉动品质分析脉动频率脉动率第4章柱塞受力分析与设计柱塞受力分析柱塞底部的液压力Pb柱塞惯性力Pg离心反力Pl斜盘反力N柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P1和P2摩擦力p1f和P2f柱塞设计柱塞结构型式柱塞结构尺寸设计柱塞摩擦副比压p、比功pv验算第5章滑靴受力分析与设计滑靴受力分析分离力Pf压紧力Py力平衡方程式滑靴设计剩余压紧力法最小功率损失法滑靴结构型式与结构尺寸设计滑靴结构型式结构尺寸设计第6章配油盘受力分析与设计配油盘受力分析压紧力Py分离力Pf力平横方程式配油盘设计过度区设计配油盘主要尺寸确定验算比压p、比功pv第7章缸体受力分析与设计缸体地稳定性压紧力矩My分离力矩Mf力矩平衡方程缸体径向力矩和径向支承径向力和径向力矩缸体径向力支承型式缸体主要结构尺寸的确定通油孔分布圆半径Rf ′和面积Fα缸体内、外直径D1、D2的确定缸体高度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。
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 不计容积损失时,泵理论流量lb Q 为 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;m ax 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,柱塞最大行程为式中 f D ―柱塞分布圆直径 mm D f 74=;γ ―斜盘倾斜角 取 18=γ;所以,泵的理论流量是 泵的实际输出流量 泵容积效率Vb η为泵的机械效率为%90=mb η所以,泵的总效率为容积效率与机械效率之积,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。
这两个运动的合成,使柱塞轴线上一点的运动轨迹是一个椭圆。
此外,柱塞还可能有由于摩擦而产生的相对缸体绕其自身轴线的自转运动,此运动使柱塞的磨损和润滑趋于均匀,是有利的。
柱塞运动学分析柱塞运动学分析,主要是研究柱塞相对缸体的往复直线运动。
即分析柱塞与缸体做相对运动是的行程、速度和加速度,这种分析是研究泵流量品质和主要零件受力状况的基础。