第五章第七节 轴向柱塞泵的变量机构
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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。
图文细说:柱塞泵01柱塞泵的分类与特点柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容积的变化来实现吸油和排油的。
按柱塞的排列方向不同,分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。
1.轴向柱塞泵的特点轴向柱塞泵的柱塞是轴向安装,因而结构紧凑、径向尺寸小、转动惯量也小;容积效率高,能在高速和高压下工作,因此广泛地应用于高压系统中;通过变量机构改变柱塞泵斜盘倾角γ的大小和方向,控制柱塞往复行程的大小,从而改变泵的输出流量和吸排油方向;泵的轴向尺寸大,轴向作用力也大。
2.径向柱塞泵的特点柱塞在转子内是径向排列的,所以径向尺寸大,旋转惯性大,结构复杂;柱塞与定子为点接触,接触应力高;配油轴受到径向不平衡力作用,易磨损,磨损后间隙不能补偿,泄漏大,故这种泵的工作压力、容积效率和泵的转速都比轴向柱塞泵低;定子与转子偏心安装,改变偏心距的大小可改变泵的排量,因此径向柱塞泵可做变量泵使用,有的径向柱塞泵的偏心距可从正值变到负值,改变偏心的方向,泵的吸油方向和排油方向也发生变化,成为双向径向柱塞变量泵;由其特点所决定,径向柱塞泵广泛地用于低速、高压、大功率的拉床、插床和刨床的液压传动的主运动中。
02轴向柱塞泵轴向柱塞泵可分为斜盘式和斜轴式两类。
1.斜盘式轴向柱塞泵1.1 斜盘式轴向柱塞泵的工作原理如图,斜盘1和配油盘4不动,传动轴5带动缸体3、柱塞2一起转动。
传动轴旋转时,柱塞2在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出,使缸体孔内密封工作腔容积不断增加,油液经配油盘4上的配油窗口6吸入。
柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入,使密封工作腔容积不断减小,将油液从配油盘窗口7向外排出。
缸体每转一转,每个柱塞往复运动一次,完成一次吸油动作。
改变斜盘的倾角γ,就可以改变密封工作容积的有效变化量,实现泵的变量。
1.2 斜盘式轴向柱塞泵的排量和流量计算实际上,柱塞泵的排量是转角的函数,其输出流量是脉动的。
就柱塞数而言,柱塞数为奇数时的脉动率比偶数柱塞小,且柱塞数越多,脉动越小,故柱塞泵的柱塞数一般都为奇数,常取Z=7或Z=9。
第五章 轴向柱塞泵柱塞式液压泵(简称柱塞泵)是靠柱塞在缸孔内的往复运动改变柱塞缸内的容积来实现吸液和压液的柱塞泵。
与其他容积式泵相比,它具有一下有点:1) 工作参数高。
常用压力达a 40~20MP ,超高压泵可达70MPa 以上;常用排量为每转几毫升到500Ml,大排量泵每转可达数千毫升;常用柱塞泵的驱动功率在200kW 以下,大功率柱塞泵500kW 以上。
2) 效率高。
其容积效率可达95%以上,总效率可达90%以上。
3) 变量方便,变量形式较多。
利用变量柱塞泵可较易实现液压系统的 功率调节和无级变速。
4) 使用寿命长。
柱塞泵内轴承的设计寿命一般为2000~5000h ,柱塞泵的使用寿命可达10000h 以上。
5) 可以使用不同的工作介质。
6) 单位功率的质量比较轻。
柱塞泵主要有以下缺点:1) 结构较复杂,零件数量多。
2) 制造工艺要求高,价格较贵。
3) 除阀配流柱塞泵外,一般对液压介质的污染比较敏感,因此,对使用和维护的技术水平要求较高。
较复杂,径向尺寸大,自吸能力差,并且配流轴受液压不平衡力的影响,易于磨损,限制了其转速和工作压力的提高,因此在许多场合已逐渐被轴向柱塞泵所代替。
但低俗大转矩液压马达主要采取径向柱塞泵(见第六章)。
本章主要介绍轴向柱塞泵。
在高压、大流量、大功率的系统中以及流量需要调节的场合,轴向柱塞泵得到了广泛应用。
第一节 轴向柱塞泵的工作原理及结构特点轴向柱塞泵按其配流方式可分为端面配流(即配流盘配流)和阀式配流两类。
配流盘配流的轴向柱塞泵又可按其结构特点分为斜盘式(又称直轴式)和斜轴式(又称摆缸式)两类。
斜盘式泵又有点接触型和带滑靴型之分,还有非通轴(半轴)型和通轴型之分。
一、阀配流轴向柱塞泵图5-1所示为阀配流轴向柱塞泵的工作原理图。
斜盘1的旋转迫使柱塞2作轴向往复运动。
当柱塞2在行程终点改变运动方向时,单向阀4和5会随吸入过程泵腔中压力的降低和排除过程泵腔中压力的升高而自动的开启和关闭,实现配流。