10SCY手动变量柱塞泵结构设计
第1 章绪论
随着中国综合国力的增强,中国经济也得到了飞速发展,在纷繁复杂的国际环景中发展并不容易,很多关键技术受到国外封锁,而液压系统也是其中一项,很多国内知名企业如三一重工,中联重科都还在进口国外液压成套系统,很大一部分利润被分走。工业技术的不断发展，对液压元件的需求也越来越广。而作为液压传动系统不可或缺的液压泵就显得尤为重要了。只有在结构和技术上不断的开拓创新，我国轴向柱塞泵技术和产品一定可以上一个新台阶,我相信,随着国力的增强,国家对自我创新力和研发力度加大,中国的液压技术水平会越来越强,在关键技术上也会得到更大的突破,摆脱国外技术封锁,让国内的液压技术走在世界前列。
1.1选题的背景及意义
轴向柱塞泵是液压系统中重要的动力元件和执行元件，广泛地应用在工业液压和行走液压领域，是现代液压元件中使用最广的液压元件之一。轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。轴向柱塞泵的优点是结构紧凑，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，径向尺寸小，转动惯量小，工作压力高，效率高，并易于实现变量。此外，由于轴向柱塞泵结构复杂，对制造工艺、材料的要求非常高，因此它又是技术含量很高的液压元件之一。随着高科技的发展，现在机械对小型化、高效率的要求越来越高，而液压传动，随着现在加工工艺、信息化的发展，其缺点也越来越完善，而泵是液压传动的核心。
1.2轴向柱塞泵概述
柱塞泵是液压系统中重要的动力元件和执行元件，广泛地应用在工业和农业机械。柱塞式液压泵是依靠若干个柱塞在缸体柱塞孔内做往复远动使密闭工作容积发生变化来实现吸油和压油的。由于密闭工作容积是由缸体中若干个柱塞和缸体内柱塞孔构成，且柱塞和缸体内柱塞孔都是圆柱表面，其加工精度容易保证，它具有重量轻、结构紧凑、密封性好、工作压力高，在高压下仍能保持较高的容积率和总效率，SCY14柱塞泵的工作压力可以达到32MPa，容易实现变量等优点；其缺点是对液压工作介质的污染较敏感、滤
油精度要求高、结构复杂、加工精度、日常维护要求比较高、价格比较便贵。而柱塞泵分为轴向和径向。
1.3轴向柱塞泵研究现况
我国现在在液压传动的发展起步晚，但是，随着我国工业化的崛起，我们国家液压传动得到一定的发展，但是小型化和高压、高速的液压泵需要进一步发展，我们国家自仿造德国设计了CY14系列柱塞泵，而柱塞泵在大型机械应用广泛，其稳定性和噪音等这些需要进一步改进，在工业化发展的过程中，我们国家应该重视基础科学研究，从而提出更科学的泵的设计方案和原理。
1.4直轴式轴向柱塞泵的工作原理
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。变量机构用来改变斜盘的倾角，通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。
1-斜盘 2-回程盘 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-配油盘 7-传动轴
图1-1 直轴式轴向柱塞泵工作原理
第2章 总体设计与分析
2.1主要性能参数分析
10SCY14-1B 手动变量轴向柱塞泵参数如下： 最大工作压力 max 31.5P MPa = 公称排量 010/Q ml r = 额定流量 Q =15L/min 最大流量 max 21/min Q L = 额定转速 n=1500r/min 2.1.1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 2max max 4
b X x q F s Z d s Z π
==
=
2(19.50.2)(19.50.22)94
π
??????≈10ml
不计容积损失时，泵的理论流量tb Q 为
2max 4
tb b b x b Q q n d s Zn π
==
=0.01×1500=15(L)
式中 x F —柱塞横截面积； x d —柱塞外径； max s —柱塞最大行程； Z —柱塞数； b n —传动轴转速。 泵的理论排量q 为
100010001510.53.15000.95
v Q q n η?=
==?（ml/r ） 为了避免气蚀现象，在计算理论排量时应按下式作校核计算： 1
3
max
.p n
q C ≤
1
33000
70.220660
p C ?=<
式中p C 是常数，对进口无预压力的油泵p C =5400；对进口压力为5kgf/cm 的油泵
p C =9100，这里取p C =9100故符合要求。
要想改变泵输出流量的方向和大小，可以通过改变斜盘倾斜角γ来实现。对于直轴式轴向柱塞泵，斜盘最大倾斜角max 15γ=?～20O ，该设计是通轴泵，受机构限制，取下限，即
15。
泵实际输出流量gb Q 为
gb tb b Q Q Q =-=15-0.5=14.5（ml/min ） 式中b Q 为柱塞泵泄漏流量。
泵容积效率VB η定义gb Q 与tb Q 之比，即
gb VB tb
Q Q η=
=
14.5
96.7%15
= 轴向柱塞泵容积效率一般为b γη=0.94～0.98，故符合要求。 2.1.2扭矩与机械效率
不计摩擦损失时，泵的理论扭矩tb M 为 2b b tb p q M π
=
=1210
19.1(.)2N m π?= 式中b p 为泵吸﹑排油腔压力差。
考虑摩擦损失b M 时，实际输出扭矩gb M 为
gb tb b M M M =+=19.1221.1(.)N m +=
泵的机械效率定义为理论扭矩tb M 与实际输出扭矩gb M 之比，即
119.1
90.52%
21.11tb tb mb b gb tb b fb
M M M M M M M η=
====++ 2.1.3功率与效率
不计各种损失时，泵的理论功率tb N
2tb b tb b gb N p Q n M π===1500
221.1 3.31()60
kw π??= 泵实际的输入功率br N 为
1
22br b gb b tb mb
N n M n M ππη===15001
219.1 3.31()600.905
kw π?
??= 泵实际的输出功率bc N 为
bc b gb b tb b N p Q p Q γη===319.114.5 2.5()kw ??= 定义泵的总效率η为输出功率bc N 与输入功率br N 之比，即
1
2b tb b bc
b b mb
br tb
mb
p Q N N M γγηηηηπη=
== =0.9050.9670.875?=
上式表明，泵总效率为容积效率与机械效率之积。对于轴向柱塞泵，总效率一般为
b
=0.85～0.9,上式满足要求。
2.2柱塞运动分析
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。即分析柱塞和缸体间的运动学关系。
2.2.1柱塞行程S
图 2.1是一般带滑靴的轴向柱塞运动分析图。以柱塞腔容积最大时的上死点位置为
0?，分析任一旋转角a 时的运动关系。（斜盘倾斜角为γ，柱塞分布圆半径为f R ，缸体
或柱塞旋转角为a)
图2.1 柱塞运动分析
cos f f h
R R a
所以柱塞行程S 为 1(1cos)s htg
R tg
当180a
时，可得最大行程max s 为
max 2f f s R tg
D tg
3918039()tg mm O ?=
2.2.2柱塞运动速度分析v
将式1(1cos)s htg R tg γγ==-对时间微分可得柱塞运动速度v 为
.sin s s a
f t
a t
d d d R tg a d d d
当90a O =及270O 时，sin 1a =±，可得最大运动速度max υ为 max 1500
19.52.15819(/)60f R tg tg mm s υωγπO ==??= 式中
为缸体旋转角速度，
a
t
。 2.2.3柱塞运动加速度a 将.sin s s a
f t a t
d d d R tg a d d d υωγ=
==对时间微分可得柱塞运动加速度a 为 2.cos a
f t a t
d d d a R tg a d d d υυωγ=
== 当0a O =及180O 时，cos 1,=±可得最大运动加速度max a 为
2
max 150********(/)60f a R tg m s ωγπ??=
=
??=
???
柱塞运动的行程s ﹑速度v ﹑加速度a 与缸体转角a 的关系如图2.2所示。
图2.2 柱塞运动特征图
2.3滑靴运动分析
研究滑靴的运动，主要是分析它相对斜盘平面的运动规律，即滑靴中心在斜盘平面
x o y 内的运动规律（如图2.3），其运动轨迹是一个椭圆。椭圆的长﹑短轴分别为
长轴 239240.4()cos
cos15
f R b mm
短轴 2239()f a
R mm
设柱塞在缸体平面上A 点坐标为
sin cos f f
x R a y R
a
==
如果用极坐标表示则为
矢径 h f R R == 极角 (cos cos )arctg a θγ=
滑靴在斜盘平面x o y '''内的运动角速度h ω为
222cos
cos cos sin h
t
d d a
a
由上式可见，滑靴在斜盘平面内是不等角速度运动，当2a π
=﹑3
2
π时，h ω最大（在短轴位置）为
max
cos
h 1500
260162(/)
cos15rad s π
O
?= 当0a =﹑π时，h ω最小（在长轴位置）为 min 1500
cos 2cos15152(/)60
h rad s ωωγπO ==
??= 由结构可知，滑靴平均旋转角速度等于缸体角速度，即 1500
2157(/)60
ap rad s ωωπ==
?=
第3章主要零部件设计
3.1柱塞设计
3.1.1柱塞结构型式的选择
轴向柱塞泵均采用圆柱形柱塞。根据柱塞头部结构，可有以下三种形式：点接触式柱塞、线接触式柱塞、带滑靴的柱塞。这三种形式的柱塞分别如图2-1(a)、（b）、（c）所示，由于点接触的接触应力大，柱塞头部容易破坏，不能承受过高的载荷，寿命较低，现在已经很少用到，而线接触有一点的润滑能力，同时可以承受一定的载荷，但是SCY14是高压泵，承载载荷大，所以不适用，故选择带带滑靴的柱塞。
图2-1 柱塞结构型式
目前柱塞大多采用空心结构减小惯性力的同时还可以利用柱塞底部高压油液使柱塞局部扩张变形补偿柱塞与柱塞腔之间的间隙，取得良好的密封效果。空心柱塞内还可以安放回程弹簧，使柱塞在吸油区复位。但空心结构无疑增加了柱塞在吸排油过程中的剩余无效容积。在高压泵中，要考虑液体可压缩性能的影响，泵容积效率会因为无效容积而降低，从而泵的压力脉动增加，影响调节过程的动态品质。
综上，本设计选用图2-1（c）所示的型式。
3.1.2柱塞结构尺寸设计
1）柱塞直径Z d 及柱塞分布塞直径f D
柱塞直径Z d ﹑柱塞分布直径f D 和柱塞数Z 都是互相关联的。根据统计资料，在缸体上各柱塞孔直径Z d 所占的弧长约为分布圆周长f D π的75%，即
0.75Z
f
Zd D π= 由此可得 7
3.820.750.75f D Z m d ππ
Z
=
≈
== 式中m 为结构参数。m 随柱塞数Z 而定。对于轴向柱塞泵，其m 值如表2-1所示。
表2-1柱塞结构参数
Z 7 9 11 m
3.1
3.9
4.5
当泵的理论流量tb Q 和转速b n 根据使用工况条件选定之后，根据流 量公式得柱塞直径Z d 为 .7mm 214d 3
≈=γ
πtg Zn m Q b tb
Z （2-1）
式中 γ—斜盘最大倾角，取γ=20°
对计算出的Z d 结果进行圆整，并查按相应标准取Z d =22mm 。
柱塞直径d Z 确定后，应从满足流量的要求而确定柱塞分布圆直径f D ，即 mm d Zn tg d Q D Z b
Z tb
f 4395.14===
γπ （2-2）
2）柱塞名义长度l
由于柱塞圆球中心作用有很大的径向力T ，为使柱塞不致被卡死以及保持有足够的密封长度，应保证有最小留孔长度0l ，一般取：
20b p Mpa ≤ 0(1.4 1.8)z l d =-
30b p Mpa ≥ 0(2 2.5)z l d =- 这里取 mm d l z 4420==。
因此，柱塞名义长度l 应满足： 0max min l l s l ≥++
式中 max s —柱塞最大行程；
min l —柱塞最小外伸长度，一般取mm d l Z 4.42.0min ==。
根据经验数据，柱塞名义长度常取： 20b p Mpa ≤ Z d l )37.2(-=
30b p Mpa ≥ (3.2 4.2)z l d =- 这里取mm d l Z 775.3==。 3）柱塞球头直径1d
按经验常取1(0.70.8)z d d =-，如图2-2所示。
图2-2柱塞尺寸图
这里取mm d d Z 188.01==
柱塞球头中心至圆柱面保持一定的距离d l ，以便柱塞在排油结束后柱塞的柱塞处能完全进入柱塞腔，习惯取(0.40.55)d z l d =-，此处取mm d l Z d 115.0==。
4）柱塞均压槽
高压柱塞泵中为了存储赃物和均衡侧向力﹑改善润滑条件常常在柱塞表面开环行均压槽。均压槽的尺寸一般取：深h=0.3～0.7mm ；间距t=2～10mm 。 这里取mm t mm h 2,5.0==。
3.1.3 柱塞摩擦副比压P ﹑比功v P 验算
对于柱塞与缸体这一对摩擦副，过大的接触应力不仅会增加摩擦副之间的磨损，而且有可能压伤柱塞或缸体。其比压应控制在摩擦副材料允许的范围内。取柱塞伸出最长时的最大接触应力作为计算比压值，则 Mpa l d p p Z 231
21
max == （2-3）
柱塞相对缸体的最大运动速度max v 应在摩擦副材料允许范围内，即
s m v s m atg R v f /8/55.0max =<==γ （2-4）
由此可得柱塞缸体摩擦副最大比功max max p v 为 s Mpam pv s Mpam tg R l d p v p f Z /60/5.1121
1
max max =<==
γω （2-5）
上面的式子中间的许可比压[]p ﹑许可比功[]pv 、许可速度[]v 的值，应该以摩擦副材料而定，可参照下表2-1。
表2-1材料性能
材料牌号 许用比压[]p
Mpa 许用滑动速度[]v
m/s 许用比功[]pv Mpa.m/s ZQAL9-4 30 8 60 ZQSn10-1 15 3 20 球墨铸铁
10
5
18
柱塞与缸体这一对摩擦副，不宜选用热变形相差很大的材料，这对于油温高的泵更重要。同时在钢表面喷镀适当厚度的软金属来减少摩擦阻力，不选用铜材料还可以避免高温时油液对铜材料的腐蚀作用。
3.2滑靴设计
高压柱塞在目前泵普遍采用带滑靴的柱塞结构。这样可以使滑靴的接触形式为面接触﹑很大程度减少了接触应力，而且柱塞和滑靴的开有中心孔，使高压油经柱塞中心孔
0d '和滑靴中心孔
0d ，再经滑靴封油带泄露到泵壳体腔中。由于油液在斜盘表面形成薄
油，很大程度与上减少了相对运动件间的摩阻。但是中心孔不起节流作用，因为滑靴设计常用剩余压紧力法。静压油池压力1p 与柱塞底部压力b p 相等，即 1p =b p
将上式代入式22112221ln
2()cos z b R d p R p R R γ
=-中，可得滑靴分离力为
)
(3ln 2)
(1
2
21221N p R R
R R p b =-=
π （2-6）
设剩余压紧力y y f p p p ?=-，则压紧系数 0.050.15y y
p p ??=
=-，这里取0.1。
滑靴力平衡方程式即为
)(8.2)1(N p p y f =-=?
用剩余压紧力法设计的滑靴，油膜厚度较薄，一般为0.008～0.01mm 左右。滑靴泄漏量少，容积效率教高。但摩擦功率较大，机械效率会降低。若选择适当的压紧系数?，剩余压紧力产生的接触应力也不会大，仍有较高的总效率和较长的寿命。剩余压紧力法简单适用，目前大多数滑靴都采用这种方法设计。
3.2.1滑靴的结构型式的选择
滑靴结构有如图2-3所示的3种型式。
图2-3滑靴结构型式
图2-3（a ）所示为普通型，静压油池较大，但是由于加工表面精度原因，其实际支持面可能较小，可以形成封油带。结构简单，是目前常用的一种型式。
图2-3（b ）所示滑靴增加了内﹑外辅助支承面。减小了由剩余压紧力产生的比压，同时可以克服滑靴倾倒产生的偏磨使封油带被破坏的情况。
图2-3（c ）所示的滑靴不仅有辅助支承面，而且在支承面上开设阻尼形螺旋槽与缝隙阻尼使其共同形成液阻。从而实现滑靴油膜的静压支承。
经比较，本设计采用图2-3（a ）所示的结构型式。 3.2.2滑靴结构尺寸设计
图2-4 滑靴外径的确定
看滑靴的布局，应该在斜盘的投影面XoY 面上，即斜盘倾角0γ=时，滑靴之间的间隙为s ，如图2-4。
1）滑靴外径2D ： mm s Z
152.09
sin
43sin
D D f 2=-?=-=π
π
（2-7）
一般取s=0.2～1，这里取0.2。 2）油池直径1D 初步计算时，可设定
1
2
0.60.8D D =-，这里取0.8. mm D D 12158.08.021=?=
3）中心孔0d ﹑0d '及长度0l
如果用剩余压紧力法设计滑靴，中心孔0d 和0d '可以不起节流作用。为改善加工工艺性能，取
0d （或0d '）=0.8～1.5=1.0mm
3.3配油盘设计
配油盘是轴向柱塞泵主要零件之一，用以隔离和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋转的缸体传来的轴向载荷。它设计的好坏直接影响泵的效率和寿命。
配油盘设计主要是确定内封油带尺寸﹑吸排油窗口尺寸以及辅助支承面各部分尺寸。
3.3.1过渡区设计
为使配油盘吸排油窗之间有可靠的隔离和密封，大多数配油盘采用过渡角1a 大于柱塞腔通油孔包角0a 的结构，称正重迭型配油盘。
3.3.2配油盘主要尺寸确定
图2-5 配油盘主要尺寸
1）配油窗尺寸
配油窗口分布圆直径D 取f D D ≤
配油窗口包角0?，在吸油窗口包角相等时，取
12
02
a a a ?ππ+=-
=- 为避免吸油不足，配油窗口流速应满足 []002
2.33/tb
Q m s F υυ=
=≤= 满足要求。 式中 tb Q —泵理论流量； 2F —配油窗面积，220
223()2
F R R ?=
-；
[]0υ—许用吸入流速，[]0υ=2～3m/s 。 由此可得
222
3
R R -=
[]
002t
Q v ? 2）封油带尺寸
设内封油带宽度为2b ，外封油带宽度为1b ，1b 和2b 确定方法为：
考虑到外封油带处于大半径，加上离心力的作用，泄漏量比内封油带泄漏量大，取1b 略大于2b ，即
1120.125z b R R d =-=
234(0.10.125)z b R R d =-=-
当配油盘受力平衡时，将压紧力计算示与分离力计算示带入平衡方程式可得
2222
234121324
(1).2ln ln z p R R R R Zd R R R R π??----= （2-8） 联立解上述方程，即可确定配油盘封油带尺寸：
mm R mm R mm R mm R 17,27,32504321====，
3.3.3验算比压p 、比功pv
为使配油盘的接触应力尽可能减小和使缸体与配油盘之间保持液体摩擦，配油盘应有足够的支承面积。为此设置了辅助支承面，如图4-9中的5D ﹑6D 。辅助支承面上开有
宽度为B 的通油槽，起卸荷作用。配油盘的总支承面积F 为
2222
514123()()4
F D D D D F F F π
=
-+--++
式中 1F —辅助支承面通油槽总面积；且：15()F KB R R =-（K 为通油槽个数，B 为通油槽宽度）
2F ﹑3F —吸﹑排油窗口面积。 根据估算：)(10342mm F = 配油盘比压p 为
[]p pa F
R R KB F
p p p t
y ≤=-=+?=284)(25 （2-9）
式中 y p ?—配油盘剩余压紧力； t p —中心弹簧压紧力； []p —根据资料取300pa ；
在配油盘和缸体这对摩擦副材料和结构尺寸确定后，不因功率损耗过大而磨损，应验算pv 值，即
[]p pv pv pv =≤
式中 p v —平均切线速度，p v =42
()D D n
π+。 24/600458)(2cm Kgf D D n p
pv ≤=+=
π
[]pv 根据资料取2600/Kgf cm 。
3.4缸体设计
下面通过计算确定缸体主要结构尺寸
2.4.1通油孔分布圆f R 和面积F
图2-6 柱塞腔通油孔尺寸
为减小油液流动损失，通常取通油孔分布圆半径f R 与配油窗口分布圆半径f r 相等。即
mm R R R f 2632=+=
式中2R ﹑3R 为配油盘配油窗口内﹑外半径。 通油孔面积近似计算如下（如图2-6所示）。
)(832215.022
mm b b l F a a a a =-=
式中 a l —通油孔长度，a z l d ≈；
a b —通油孔宽度，0.5a z b d ≈；
3.4.2缸体内﹑外直径1D ﹑2D 的确定
为保证缸体在温度变化和受力状态下，各方向的变形量一致，应尽量使各处壁厚一
致（如图2-7），即123δδδ==。壁厚初值可由结构尺寸确定。然后进行强度和刚度验算。
图2-7缸体结构尺寸
缸体强度可按厚壁筒验算 ][/(1421256022
2
2
12221σσ≤=?-+=）cm kgf D D D D p b
（2-10）
式中 1D —筒外径，且δ21+=Z d D =100mm 。
[]σ—缸体材料许用应力，对ZQAL9—4：[]σ=600～8002(/)kgf cm 缸体刚度也按厚壁筒校验，其变形量为 ()2z
b d P F
δσμ?=
+=[]δ?≤mm 04.00 （2-11）
式中 E —缸体材料弹性系数；
μ—材料波桑系数，对刚质材料μ=0.23～0.30，青铜μ=0.32～0.35；
[]δ?—允许变形量，一般刚质缸体取[]δ?0.0065mm ≤，青铜则取
[]δ?0.0048mm ≤；
符合要求。 3.4.3缸体高度H
从图2-7中可确定缸体高度H 为 mm l l l l 115H 43max 0=+++=
式中 0l —柱塞最短留孔长度； max S —柱塞最大行程；
3l —为便于研磨加工，留有的退刀槽长度，尽量取短；
4l —缸体厚度，一般4l =（0.4～0.6）z d ，这里取0.5z d =11mm 。
3.5柱塞回程机构设计
直轴式轴向柱塞泵一般都有柱塞回程结构，其作用是在吸油过程中帮助把柱塞从柱塞腔中提伸出来，完成吸油工作，并保证滑靴与斜盘有良好的贴合。
固定间隙式回程结构使用于带滑靴的柱塞。它的特点是在滑靴颈部装一回程盘2，如图2-8，并用螺纹环联结在斜盘上。当滑靴下表面与回程盘贴紧时，应保证滑靴上表面与斜盘垫板3之间有一固定间隙，并可调。
回程盘是一平面圆盘，如图2-8所示。盘上h d 为滑靴安装孔径，h D 为滑靴安装孔分布圆直径。这两个尺寸是回程盘的关键尺寸，设计不好会使滑靴颈部及肩部严重磨损。下面主要研究这两个尺寸的确定方法。
图2-8 回程盘结构尺寸
如前所述，滑靴在斜盘平面上运动轨迹是一个椭圆，椭圆的两轴是
安徽理工大学本科毕业设计（论文）开题报告 姓 名 专业班级 机设班 指导教师 教授 一、课题的名称、来源： 1.课题名称 轴向柱塞泵设计 2.课题来源 生产 科研 □√教学 其他 二、研究意义、研究现状、研究内容、拟采用的研究思路与方法(可附页) 研究意义：轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，因此容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，但对液压油的污染较敏感，结构较复杂，造价较高。轴向柱塞泵的优点是结构紧凑，径向尺寸小，转动惯量小，工作压力高，效率高，并易于实现变量。目前有的轴向柱塞泵的压力可以达到350～400kgf/c ㎡。由于上述特点，轴向柱塞泵被广泛使用于工程机械、塑料机械、起重运输、冶金、船舶、机床和农业机械等领域。 研究现状：近年来，随着材料、制造、电子等技术的发展，轴向柱塞泵的新技术层出不穷，例如荷兰Innas 公司开发的Float Cup 结构轴向柱塞泵，丹麦的Saur-Danfoss 公司为工程机械量身定做的H1系列的多功能泵，德国Rexroth 公司推出的电子智能泵等等。 国产轴向柱塞泵主要有引进国外技术的产品和我国自主研发的CY 系列柱塞泵。引进国外技术Rexroth 、Yuken 等系列，性能介于国外产品和CY 泵之间。就性能指标来讲，国产Rexroth 系列的排量、额定压力、转速都要比CY 系列的大一些。其额定压力35 MPa ，峰值压力达40 MPa ；转速达到2000 r/min 以上，而CY 系列额定压力在31.5 MPa ，转速一般限定在1500 r/min 。轴向柱塞泵在发展中，基本结构保持了稳定，高速高压以及良好的控制方法是其发展的方向。 研究内容：直轴滑履式轴向柱塞泵的机构参数设计，主要结构尺寸的设计以及柱塞、滑履、缸体、斜盘等主要部件的运动学分析、强度校核和寿命估算。配流盘的静平衡计算和滑履的副静压平衡设计和计算。最后利用solidworks 制图软件绘制零件图并进行干涉检验，无误后出图。 研究思路与方法： 1.总体设计：通过给定参数（额定压力和额定排量）查询手册确定泵的最大流量、额定转 √√√
报告(论文)题目：卧式柱塞泵加工工艺及夹具设计 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：机械设计制造及其自动化 目录 摘要 ........................................................... I Abstyact .......................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 发展概况 (1) 1.3 本文研究内容 (2) 第2章制订机械加工工艺规程 (3) 2.1卧式柱塞泵的工艺分析 (3) 2.2审查零件图样的工艺性 (3) 2.4 加工工艺过程 (4) 2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 (4) 2.6.1 平面的加工 (5) 2.6.2孔的加工方案 (5) 2.7 确定定位基准 (5) 2.7.1粗基准的选择 (5) 2.7.2 精基准选择的原则 (6) 2.8工序的合理组合 (7) 2.8.1 工序的集中与分散 (7) 2.8.2 加工阶段的划分 (8) 2.9 加工工艺路线方案的比较 (9) 第3章计算 (12) 3.1确定切削余量及基本工时（机动时间） (12) 第4章夹具设计 (26) 4.1.1 定位基准的选择 (26) 4.1.2计算切削力 (26)
4.1.3 计算夹紧力 (27) 4.1.4 定位误差分析 (27) 4.1.5 夹具精度分析 (27) 4.2.1 定位基准的选择 (29) 4.2.2 计算切削力 (29) 4.2.3 计算夹紧力 (29) 4.2.4 定位误差分析 (30) 第5章总结 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33) 附录一 (34)
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）1 绪论 1.1 国内CY系列轴向柱塞泵发展概况 就市场发展需求来看，我国目前大量使用的CY系列轴向柱塞泵，2003年全国的总产量达到了20万台[1-2]。这类泵的最大特点是采用大轴承支承缸体，具有压力高、工艺性好、成本低、维修方便等优点，比较适合国情，因此，市场需求量大，也成为当今我国应用最广的开式油路轴向柱塞泵。CY型轴向泵从1966年开始设计以来，前人总结经验摸索，经过CY14-I，CYI4-lA，CYI4-IB几个发展阶段，每一个发展时期泵的性能、寿命都得到提高，品种也不断丰富。但是，从1982年CY14-1B轴向泵定型以来，已经过去20余年的时间，该泵的结构发展依旧停滞、变化不大。由于近年来，世界上各家公司的柱塞泵技术已有长足进步，加上国内市场经济的蓬勃发展，对使用CY14-1B泵的更高要求，迫切需要符合市场经济的轴向柱塞泵，因此对CY14-1B轴向泵进行更新，开发一种噪声更低、自吸性能更好、节能、省料、使用更可靠的轴回柱塞泵就显得迫在眉睫，这就是CY14-1BK轴向柱塞泵[3-7]。早期的斜盘式轴向泵的压力都只有7MPa，但现代液压传动系统注重效率和经济，均要求更高的压力。目前市场上的定量斜盘式轴向柱塞泵的压力均已达21--48 MPa，这是因为我们在各自的发展过程中，工业在进步，突破了一些关键技术[8-10]。2003年产量估计有近20万台，各行各业中应用非常广泛，特别是应用于CY14-1B斜盘型开式轴向柱塞泵。从1972年开始设计研制，到1982年定型，但是从此之后的20多年的时间里，泵的结构基本是没有什么变化，甚至出现有些厂家生产20余年，没有任何改进。但是世界上的柱塞泵发展不会因为国内的不进步发展而停止不前的，柱塞泵的各个方面有了长足的进步，然而CY14-1 B轴向泵的使用中也依然发现不少的问题，柱塞在工作是压排油液终了之余，柱塞底腔仍有一些油液未排除，当柱塞进入吸入行程时，这样便导致损失了一部分吸入容积，降低了容积效率。进而进行改进，往柱塞腔填入尼龙，减小柱塞腔的残留空间，提高容积效率[11-13]。以及缸体外套使用轴承钢，使加工非常不方便，因而从加工制造角度考虑变换其他材料。对CYI4-1 B轴向泵进行更
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P b 柱塞惯性力P g 离心反力P l 斜盘反力N 柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P 1和P 2 摩擦力p 1f和P 2 f 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P f 压紧力P y 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P y 分离力P f 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M y 分离力矩M f 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R f ′和面积F α 缸体内、外直径D 1、D 2 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 Abstract The 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.
第六节径向柱塞泵 1.径向柱塞泵的工作原理 由于径向柱塞泵径向尺寸大，结构复杂，自吸能力差，且配油轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，从而限制了它的转速和压力的提高。 2.径向柱塞泵的流量计算 径向柱塞泵的排量为：
液压泵的选用 选择液压泵的原则是：根据主机工况、功率大小和系统对工 作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、 流量大小确定其规格和型号。 1. 液压泵的类型选择 2. 液压泵的工作压力 3. 液压泵的流量 第一节液压马达 液压马达的分类及特点 高速液压马达：额定转速高于500r/min的属于高速液压马达； 低速液压马达：额定转速低于500r/min的则属于低速液压马达。 高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是：转速较高，转动惯量小，便于起动和制动，调节（调速和换向）灵敏度高。通常高速液压马达的输出扭矩不大，仅几十Nm到几百Nm，所以又称为高速小扭矩液压马达。 低速液压马达的基本形式是径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作用曲轴连杆式和静压平衡式等。低速液压马达的主要特点是：排量大，体积大，转速低，有的可低到每分钟几转甚至不到一转。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达几千到几万，所以又称为低速大扭矩液压马达。 液压马达与泵的相同点 从原理上讲，马达和泵是可逆的。泵－用电机带 动，输出的是压力能（压力和流量）；马达－输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速）。 从结构上看，马达和泵是相似的。
马达和泵的工作原理均是利用密封工作容积的变 化吸油和排油的。泵－工作容积增大时吸油，减小时排出高压油；马达－工作容积增大时进入高压油，减小时排出低压油。 泵和马达的不同点 泵是能源装置，马达是执行元件。 泵的吸油腔一般为真空（为改善吸油性和抗气蚀耐力），通常进口尺寸大于出口，马达排油腔的压力稍高于大气压力，没有特殊要求，可以进出油口尺寸相同。 泵的结构需保证自吸能力，而马达无此要求。 马达需要正反转（内部结构需对称），泵一般是单向旋转。 马达的轴承结构，润滑形式需保证在很宽的速度范围内使用，而泵的转速虽相对比较高，但变化小，，故无此苛刻要求。 马达起动时需克服较大的静摩擦力，，因此要求起动扭矩大，扭矩脉动小，内部摩擦小（如齿轮马达的齿数不能象齿轮泵那样少）。 泵－希望容积效率高；马达－希望机械效率高。 叶片泵的叶片倾斜安装，叶片马达的叶片则径向安装（考虑正反转）。 叶片马达的叶片依靠根部的扭转弹簧，使其压紧在定子表面上，而叶片泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力压紧在定子表面上。 液压马达的容积效率比泵低，通常泵的转速高。而马达输出较低的转速。 液压泵是连续运转的，油温变化相对较小，经常空转或停转，受频繁的温度冲击。 泵与原动机装在一起，主轴不受额外的径向负载。而马达直接装在轮子上或与皮带、链轮、齿轮相连接时，主轴将受较高的径向负载。 二、工作参数及使用性能 液压马达的相关概念
10SCY手动变量柱塞泵结构设计 第1章绪论 随着中国综合国力的增强，中国经济也得到了飞速发展，在纷繁复杂的国际环景中发展并不容易，很多关键技术受到国外封锁，而液压系统也是其中一项，很多国内知名企业如三一重工，中联重科都还在进口国外液压成套系统，很大一部分利润被分走。工业技术的不断发展，对液压元件的需求也越来越广。而作为液压传动系统不可或缺的液压泵就显得尤为重要了。只有在结构和技术上不断的开拓创新，我国轴向柱塞泵技术和产品一定可以上一个新台阶,我相信，随着国力的增强，国家对自我创新力和研发力度加大，中国的液压技术水平会越来越强,在关键技术上也会得到更大的突破，摆脱国外技术封锁，让国内的液压技术走在世界前列。1.1选题的背景及意义 轴向柱塞泵是液压系统中重要的动力元件和执行元件，广泛地应用在工业液压和行走液压领域，是现代液压元件中使用最广的液压元件之一。轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。轴向柱塞泵的优点是结构紧凑，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，径向尺寸小，转动惯量小，工作压力高，效率高，并易于实现变量。此外，山于轴向柱塞泵结构复杂，对制造工艺、材料的要求非常高，因此它乂是技术含量很高的液压元件之一。随着高科技的发展，现在机械对小型化、高效率的要求越来越高，而液压传动，随着现在加工工艺、信息化的发展，其缺点也越来越完善，而泵是液压传动的核心。1.2轴向柱塞泵概述 柱塞泵是液压系统中重要的动力元件和执行元件，广泛地应用在工业和农业机械。柱塞式液压泵是依靠若干个柱塞在缸体柱塞孔内做往复远动使密闭工作容积发生变化来实现吸油和压油的。由于密闭工作容积是由缸体中若干个柱塞和缸体内柱塞孔构成，且柱塞和缸体内柱塞孔都是圆柱表面，其加工精度容易保证，它具有重量轻、结构紧凑、密封性好、工作压力高，在高压下仍能保持较高的容积率和总效率，SCY14柱塞泵的丄作圧力可以达到32MP&,容易实现变量等优点；其缺点是对液压工作介质的污染较敬感、滤油精度要求高、结构复杂、加工精度、日常维护要求比较高、价格比较便贵。而柱塞泵分为轴向和径向。
毕业设计说明书 柱塞泵体的工艺规程及夹具设计 系名： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 20**年 7月 10日
目录 摘要、关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第一章零件的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.1 零件的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2 零件的工艺分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第二章确定毛坯、画毛坯图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.1 确定毛坯种类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2 确定铸件加工余量及形状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5第三章工艺规程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1 选择定位基准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1.1 精基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1.2 粗基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.2 制定工艺路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.4 加工工序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第四章夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
A7V系列斜轴式变量柱塞泵 A7V型变量柱塞泵具有压力高、体积小、重量轻、转速高、耐冲击等优点，传动轴能承受一定的径向负荷。吸油压力（开式）为0.09～0.15MPa。适用于工程机械以及轧钢、锻压、矿山、起重、船舶等各种机械的开式液压系统。它有恒功率变量（LV）、恒压（DR）、电控比例变量（EP）、液控变量（HD）、手动变量（MA）五种变量型式。 产品特点： ①斜轴式轴向柱塞变量泵，用于开式回路静压传动。流量、转速与排量成正比，在恒定转速下可实现无级变量。 ②转子与分油盘之间为球面配油，在运转中能自动对中，周速较低，效率较高，驱动轴能承受径向负荷。 订货示例： GY-A7V160LV2.0LZFOO A7V变量泵，规格160，带恒功率LV控制，2.0结构系列，逆时针旋转L。德标花键Z，侧面法兰连接，无辅助元件。 A7V2.0 5.1斜轴式轴向柱塞变量泵——结构剖视 型号说明 A7V2.0 5.1斜轴式轴向柱塞变量泵==《技术数据》
下泵转速均不得超过吸油口S在0.15MPa下的最高转速，但对Vgmin>0的规格：28-20、55-40、80-58可通过减小排量(Vg 名称：YCY14-1B 压力补偿变量 描述描述：： CY14-1B 型轴向柱塞泵，是采用配油盘、缸体旋转的轴向柱塞泵。由于滑靴和变量头之间、配油盘和缸体之间采用了液压力平衡结构，因而与其它类型的泵相比较，它具有结构简单、体积小、效率高、寿命长、重量轻、自吸能力强等优点。它适用于机床、锻压、冶金、工程、矿山等机械及其液压传动系统中。 型号说明型号说明：： 6363 Y C Y 1414 - 1B 1B F 1 2 3 4 5 6 7 1、 公称排量（ml/r） 2、 变量形式：M-定量，S-手动变量，D-电动变量，C-伺服变量，Y-压力补偿变量，MY-定级压力补偿变量，P-恒压变量，LZ-零位对中液动变量 3、 公称压力：C 为31.5Mpa，G 为24.5Mpa 4、 Y 表示泵，M 表示马达 5、 结构形式：缸体旋转轴向柱塞泵（马达） 6、 结构设计序号 7、 转向（从轴端看）：无标记为正旋转泵，F 为反转泵（逆时针） 性能参数性能参数：： *CY *CY（（CM CM））1414--1B 轴向柱塞泵轴向柱塞泵（（马达马达））的系列参数的系列参数 公称流量L/min 最大传动功率KW 型号 公称压力Mpa 公称排量ml/r 1000r/min1500r/min1000r/min1500r/min 最大理论扭矩 Nm 重量Kg 1.25MCY （M）14-1B 31.5 1.25 1.25 1.88 0.7 1.1 6.3 6.9 2.5MCY（M）14-1B 31.5 2.5 2.5 3.75 1.43 2.2 12.6 7.2 10*CY（M）14-1B 31.5 10 10 15 6.2 9.3 56 16.4-26 1前言 (3) 1.1 课程设计的目的和要求………………………………………………… 1.2 课程设计的任务 (3) 1.3 报告的构成及研究内容………………………………………… 2 装配体测绘 (4) 2.1测绘装配体步骤 (4) 2.1.1 装配体示意图 (4) 2.1.2零件测量及徒手绘制零件草图 (6) 2.1.3手绘总装图 (6) 2.2徒手草图与手绘总装图的审查 (7) 2.2.1 徒手草图审查与确定 (7) 2.2.2 手绘总装图的审查 (9) 2.3 测绘小结 (9) 3 三维建模 (10) 3.1 零件图、装配图三维建模 (14) 3.1.1柱塞泵零件图建立 (14) 3.1.2柱塞泵三维装配虚拟装配 (15) 3.2由柱塞泵三维立体装配图导出制成二维CAD总装图 (17) 3.3建模小结 (17) 4 心得体会 (17) 附录：参考文献 1.前言 1、1课程设计的目的和要求 工程软件应用实践课程设计教学目的：是从产品装配拆卸及测绘、徒手绘制草图、UG 三维建模、UG二维总装图导出CAD二维图等方面进一步加深和拓宽学生在工程制图、机械CAD技术与测量精度技术基础等课程中所学基本知识，结合实际模型设计的具体问题，培养学生理论联系实际认识和解决问题的能力，为后续专业课程和相关实践环节的学习奠定基础。 要求：要求每位学生按照指导教师的总体要求、设计小组分配的产品零件设计任务，独立完成上述环节的学习，构成成绩考核的主要部分；工程中产品设计更是一个多人协同工作的过程，因而，本课程设计将提交产品一套完整测绘草图、每人一份手绘总装图、二维CAD 装配图样、一套完整三维UG零件图及产品完整的三维UG装配体、研究报告。 1.2、设计任务 1.2.1 主要内容 选择柱塞泵产品模型为对象，每四位同学为一设计小组，对产品模型进行装配测绘、手绘总装图、三维UG零件建模与产品装配。 1.2.2 任务分配 首先全组对柱塞泵的结构与组成进行整体的认识与感知、同时讨论和了解柱塞泵上各个部件的作用，和工作原理。在充分认识柱塞泵的基础上，分工如下：负责全面安排协调工作，测量螺塞和下活瓣尺寸并绘制草图、同时查找所绘零件的表面粗糙度和形位公差要求及螺塞标准尺寸。据上下活塞的开度要求，重新设计活 瓣的长度尺寸、绘制下活瓣和螺塞的三维零件图 主要负责制作答辩PPT 测量泵体、套筒、柱塞的基本尺寸、绘制及完善套筒和柱塞的草图并确定各零件间的位置公差、查找并确定各个零部件使用的材料及粗糙度、绘制泵体三维零件图主要负责组装三维零件图并制作爆炸图及由二维CAD总装图的绘制 2013届本科毕业设计（论文） 科毕业设计（论文） 轴向柱塞泵设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）：机电工程学院年级专业： 指导教师： 二〇**六月 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. Abstract 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 a Zao voice ﹑an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of of dependable work all very important This design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytical, 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 Xue 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 aftertime's development. Keyword: The pillar fills a pump, the liquid presses system, structure pattern, will develop from now on. 安徽理工大学本科毕业设计（论文）开题报告 一，拥有一批规模大、技术水平高的混凝土泵车制造企业，如SCHWING、PUTZMEISTER、ELBA、TEKE、REICH等。 我国从1982年引进日本技术并批量生产混凝土泵车，经过20年的发展，设计水平和制造能力都有长足发展，三一重工等企业甚至已经赶超国外。目前三一重工、徐工集团、中联重科等企业以成功研发并推出了56m泵车、66m世界最长臂架泵车、三轴混凝土泵车底盘、43m混凝土泵车等。 研究内容 混凝土泵车水洗系统中清洗水泵的设计。 1. 通过对混凝土泵车水洗系统的研究，设计水泵驱动装置的液压系统； 2. 液压柱塞缸、水缸的结构参数设计，主要结构尺寸的设计以及运动学分析、强度校核和寿命估算； 3. 活塞式水泵的水阀的结构参数设计，主要结构尺寸的设计以及运动学分析、强度校核和寿命估算。 最后利用solidworks制图软件制图进行干涉检验，无误后出图。 研究思路与方法 1.总体设计：通过对混凝土泵车水洗系统的研究，设计水泵驱动装置的液压系统。通过给定参数（液压缸最高油压、水缸最高水压和水泵出水量）查询手册确定各个液压元件及辅件的选型。 2.主要结构设计：对液压缸、水缸的外形结构尺寸、缸体的尺寸等主要零部件进行总体结构尺寸设计。对水阀的外形结构尺寸、阀芯尺寸等主要零部件进行总体结构尺寸设计。 3.运动学分析：运动学分析分两项，（1）运动规律分析（2）流量及流量脉动率 。 4.受力分析与强度计算：涉及到受力分析与强度校核的部件主要是缸筒、活塞、活塞杆、缸盖等。 5.利用CAD、solidworks绘图软件制图、出图。 3、主要参考文献 〔1〕李培滋﹑王占林主编.《飞机液压传动与伺服控制》（上册）[M].国防工业出 《典型机械机构》课程设计报告 姓名: XXX 班级： APXXXX班 学号： APXXXXX 指导老师: XXXXX 时间：XXXXX 目录 一、典型机械机构概述 1 摩托车发动机 1.1 摩托车发动机工作原理 1.2 摩托车发动机组成 2 轴向柱塞泵 2.1 轴向柱塞泵工作原理 2.2 轴向柱塞泵组成 二、典型机械机构的传动系统（传动副、摩擦副等详细介绍） 1 摩托车发动机传动系统 2 轴向柱塞泵传动系统 三、典型机械机构的结构特点 1 摩托车发动机的结构特点 2 轴向柱塞泵的结构特点 四、关键零件测绘 1 气缸零件的作用、功能 2 零件图 五、总结 一、典型机械机构概述 1 摩托车发动机 1.1 摩托车发动机工作原理 本次拆卸的摩托车发动机是属于四冲程发动 机，所以以下说明均是四冲程原理介绍。 本次研究的是活塞式单缸汽油发动机，气缸 是直立式的，共有四个冲程，分别是：进气冲程、 压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 1）进气冲程 活塞从上止点移动到下止点，曲轴转动180度，进气门打开，排气门关闭，混合气体进入气缸。 2) 压缩冲程 活塞由下止点移动到上止点，就是曲轴的曲柄由180°转到360°。在这个过程中，进气门、排气门关闭，气缸混合可燃气体被压缩。 3）做功冲程 活塞由上止点移动到下止点，即曲轴的曲柄由360°转到540°。在这个过程中，进气门、排气门关闭，气缸的可燃气体膨胀做功。 4）排气冲程 活塞再由下止点移动到上止点，即曲轴的曲柄由540°转到720°。在这个过程当中，进气门关闭，排气门打开。缸燃烧后的废气经排气门排出气缸。 1.2 摩托车发动机组成 无论是哪一种发动机，都必须具备一些基本的机构和系统，才能完成能量的转换，实现工作循环，保证机械能够长时间地连续工作，达到所需的工作要求。 本次拆卸的摩托车发动机总体结构包括： 两大机构：曲柄连杆机构、配气机构； 五大系统：燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、起动系统。 （一）曲柄连杆机构 1.曲柄连杆机构由气缸体与曲轴箱组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等三部分。 （1）气缸体与曲轴箱组由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫及油底壳等组成； （2）活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等组成； （3）曲轴飞轮组由曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡重等组成。 有的发动机将气缸分铸成上下两部分，上部称为气缸体、下部称为曲轴箱。 2.功用： （1）气缸体是发动机各机构、各系统的装配基体，其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系和润滑系的组成部分。 （2）气缸盖和气缸体的壁共同组成燃烧室的一部分，是承受高温、高压的机件。它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。 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. Abstract 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 a Zao voice ﹑an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of of dependable work all very important This design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytical, 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 Xue 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 aftertime's development. Keyword: The pillar fills a pump, the liquid presses system, structure pattern, will develop from now on. （2016届） 本科生毕业设计说明书轴向柱塞泵设计 20 12年6月 长沙学院本科生毕业设计63ZCY14－1B轴向柱塞泵设计 系（部）：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 学号：2008011427 学生姓名：李跃 指导教师：伍先明教授 2012年6月 摘要 ZCY14-1B轴向柱塞泵是液压系统中的动力元件，轴向柱塞泵是靠柱塞在（柱塞腔）缸体内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵。本文首先通过给定的设计参数，得出了柱塞的直径和回程盘上的分布圆半径，利用柱塞的尺寸以及受力和经验公式可以得出滑靴的基本尺寸。利用分布圆半径从而确定的配流盘上的内封油、吸排油窗口等主要尺寸。利用轴的尺寸来计算出缸体的内径，再根据柱塞的分布以及缸体的壁厚算出缸体的外径，根据柱塞的行程来算出缸体的长度，然后再校核强度。最后对柱塞泵的变量机构进行选型以及一些参数的计算，最后总装出柱塞泵。 关键词：轴向柱塞泵，配流盘，缸体，变量机构 ABSTRACT ZCY14-1B axial piston pump in the hydraulic system, power components, axial piston pump is to rely on the plunger (piston chamber) cylinder reciprocating motion, and change the plunger cavity volume suction and discharge of oil,is a positive displacement hydraulic pump. Firstly, the given design parameters obtained distribution on the radius of the diameter of the plunger and backhaul panel plunger size and the force and the empirical formula can draw the basic size of the slipper. Distribution radius in order to determine the valve plate on the inner seal oil, the main dimensions of the suction oil window. Shaft size to calculate the inner diameter of the cylinder, according to the distribution of the plunger and the cylinder wall thickness calculated cylinder diameter, stroke of the plunger to calculate the length of the cylinder, and then check the strength. Finally, the piston pump variable institutions by the line selection, as well as some of the parameters of the calculation, the final assembly of the piston pump. Keywords:Axial piston pump，Valve plate ，Cylinder，Variables agenciesCY14-1B型轴向柱塞泵参数型号说明
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