轴向柱塞泵设计

提要液压泵作为液压传动中的一个重要动力装置，在当今工业社会有着相当大的需求量。

本文所提到的63CY14-1B型轴向柱塞泵就是其中较常见的一类液压泵。

作者通过对作者工作单位——邵阳维克液压有限责任公司，2005-2006年的泵的销售情况讲行调查统计，发现：63CY14-1B型轴向柱塞泵是现在重多使用频率较高的液压泵中的一类。

因而选择此型号泵进行改进。

本文先从液压泵的基本原理入手，并结合63CY14-1B型轴向柱塞泵自身的特点，相比较介绍，让读者对液压泵有一个初步的认识。

然后，分析对于63CY14-1B 型轴向柱塞泵哪些地方需要改进？而这些地方与哪些因素有关联？逐步的说明，改进设计的由来，及其设计步骤。

本次对63CY14-1B型轴向柱塞泵的改进，主要是从降低噪音入手。

而对于影响63CY14-1B型轴向柱塞泵噪音的3个摩擦副：缸体与配油盘的摩擦、变量头与滑靴的摩擦、柱塞与柱塞孔的摩擦。

又找出主要摩擦——缸体与配油盘的摩擦，进行改进。

经过实验发现，配油盘上的鼠尾的长度直接影响泵的噪音，于是作者对配油盘上的鼠尾长度经过一系列的实验，最后找到了比较合适的尺寸。

在上面所讲的系列实验中，主要采取对比的方法来做。

选取了几组缸体与配油盘进行对比实验。

本文主要的优点，就是一切从生产实践与试治实验出发，具有很好的应用前景和较好的经济价值。

SUMMARYThe hydraulic pump has sizable demand in nowadays industrial society as an important motive equipment in hydraulic transmission. Model 63CY14-1B axial column this text mentionfill in pump relatively common first hydraulic pump among them. The author passes author's office correctly - - Shao Yang wei ke Hydraulic Company, Ltd. sales situation of pump for2005-2006 year speak conduct investigation count, find: Model 63CY14-1B axial column fill in pump serious to use more one kind of high-frequency hydraulic pump now. Therefore choose this type pump to improve.This text proceeds with basic principle of the hydraulic pump first, combine the characteristic of filling in pump of axial column of Model 63CY14-1B, compare the introduction, let readers have a preliminary understanding to the hydraulic pump. Then analyze , fill to Model 63CY14-1B axial column what place need improvement pump? And with what factors to have something to do with and unite in these places ? The explanation progressively , the origin designed in improvement, and design the step.Fill axial column of Model 63CY14-1B in the improvement of the pump this time, mainly start with reducing the noise. And fill in 3 of the pump noise to rub pair in influencing the axial column of the Model 63CY14-1B: With mix oil friction , variable head and slippery friction , column of boots of record fill in with column friction to fill hole cylinder block. Find out main friction again - -Cylinder block and mixing the friction of the oil one, improve. Find experiment , mix oil mouse length of tail of plate influence noise of pump directly, then the author passes a series of experiments to the tail length of mouse mixed on the oil plate, found the size suitable finally. Among serial experiment above speak, method compared with to take make mainly. Choose several group cylinder block with mix oil record go on experiment of comparing with.Main advantage of this text, all have very good application prospect and better economic worth from production practices with trying managing the experiment and setting out.目录内容提要 (I)SUMMARY (II)第1章前言 (1)第1.1节课题提出的背景和意义 (1)1.1.1、课题目研究背景 (1)1.1.2、课题来源、目的和意义 (1)第1.2节国内外研究开发水平和发展趋势 (3)第1.3节课题研究目标 (4)1.3.1、研究内容 (4)1.3.2、主要研究成果 (4)第2章液压泵的原理与计算 (5)第2.1节液压泵的原理与分类 (5)2.1.1、液压泵的传动与工作原理 (5)2.1.2、液压泵的分类 (6)第2.2节液压泵的性能参数 (6)2.2.1、压力 (6)2.2.2、排量与流量 (7)2.2.3、功率和效率 (7)第2.3节轴向柱塞泵的名称由来与特点 (8)2.3.1、名称的由来 (8)2.3.2、特点 (8)2.3.3、型号 (10)第3章泵的噪音来源与改进 (13)第3.1节噪音来源分类 (13)3.1.1、人为噪音 (13)3.1.2、非人为噪音 (13)第3.2节摩擦副影响因素 (14)3.2.1、缸体与配油盘的摩擦 (14)3.2.2、变量头与滑靴的摩擦 (14)3.2.3、柱塞与柱塞孔的摩擦 (15)3.2.4、零件材料的选择 (15)3.2.5、摩擦引起噪声的原因 (15)3.2.6、怎样减小摩擦来降低噪声 (16)第3.3节噪声改进方法 (17)3.3.1、泵的降噪措施 (17)3.3.2、改进噪声的试验 (17)第4章轴向柱塞泵结构改进前后 (22)第4.1节结构与工艺的改进 (22)第4.2节进口泵与本土泵的比较 (22)第4.3节结构改进方向 (22)4.3.1、主要改进点 (22)4.3.2、次要改进点 (23)4.3.3、新旧特性对比 (23)4.3.4、新旧噪音曲线对比 (23)4.3.5、技术参数对比 (24)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (28)第1章前言第1.1节课题提出的背景和意义1.1.1、课题的研究背景当今国内的工业社会，尚处于发展阶段，所以中、重型工业占主导地位。

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。

毕业设计（论文）任务书注：1、此表由指导教师填写，经各系、教研室主任审批生效；2、此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签名）学生（签名）毕业设计（论文）开题报告书课题名称63CY14-1B轴向柱塞泵改进设计学生姓名学号院（系）、专业指导教师20**年２月17 日毕业设计（论文）课题名称63CY14-1B轴向柱塞泵改进设计学生姓名学号院、(系)专业指导教师职称20**年 5 月22日内容提要液压泵作为液压传动中的一个重要动力装置，在当今工业社会有着相当大的需求量。

本文所提到的63CY14-1B型轴向柱塞泵就是其中较常见的一类液压泵。

作者通过对作者工作单位——邵阳维克液压有限责任公司，2005-2006年的泵的销售情况讲行调查统计，发现：63CY14-1B型轴向柱塞泵是现在重多使用频率较高的液压泵中的一类。

因而选择此型号泵进行改进。

本文先从液压泵的基本原理入手，并结合63CY14-1B型轴向柱塞泵自身的特点，相比较介绍，让读者对液压泵有一个初步的认识。

然后，分析对于63CY14-1B 型轴向柱塞泵哪些地方需要改进？而这些地方与哪些因素有关联？逐步的说明，改进设计的由来，及其设计步骤。

本次对63CY14-1B型轴向柱塞泵的改进，主要是从降低噪音入手。

而对于影响63CY14-1B型轴向柱塞泵噪音的3个摩擦副：缸体与配油盘的摩擦、变量头与滑靴的摩擦、柱塞与柱塞孔的摩擦。

又找出主要摩擦——缸体与配油盘的摩擦，进行改进。

经过实验发现，配油盘上的鼠尾的长度直接影响泵的噪音，于是作者对配油盘上的鼠尾长度经过一系列的实验，最后找到了比较合适的尺寸。

在上面所讲的系列实验中，主要采取对比的方法来做。

选取了几组缸体与配油盘进行对比实验。

本文主要的优点，就是一切从生产实践与试治实验出发，具有很好的应用前景和较好的经济价值。

SUMMARYThe hydraulic pump has sizable demand in nowadays industrial society as an important motive equipment in hydraulic transmission. Model 63CY14-1B axial column this text mentionfill in pump relatively common first hydraulic pump among them. The author passes author's office correctly - - Shao Yang wei ke Hydraulic Company, Ltd. sales situation of pump for2005-2006 year speak conduct investigation count, find: Model 63CY14-1B axial column fill in pump serious to use more one kind of high-frequency hydraulic pump now. Therefore choose this type pump to improve.This text proceeds with basic principle of the hydraulic pump first, combine the characteristic of filling in pump of axial column of Model 63CY14-1B, compare the introduction, let readers have a preliminary understanding to the hydraulic pump. Then analyze , fill to Model 63CY14-1B axial column what place need improvement pump? And with what factors to have something to do with and unite in these places ? The explanation progressively , the origin designed in improvement, and design the step.Fill axial column of Model 63CY14-1B in the improvement of the pump this time, mainly start with reducing the noise. And fill in 3 of the pump noise to rub pair in influencing the axial column of the Model 63CY14-1B: With mix oil friction , variable head and slippery friction , column of boots of record fill in with column friction to fill hole cylinder block. Find out main friction again - -Cylinder block and mixing the friction of the oil one, improve. Find experiment , mix oil mouse length of tail of plate influence noise of pump directly, then the author passes a series of experiments to the tail length of mouse mixed on the oil plate, found the size suitable finally. Among serial experiment above speak, method compared with to take make mainly. Choose several group cylinder block with mix oil record go on experiment of comparing with.Main advantage of this text, all have very good application prospect and better economic worth from production practices with trying managing the experiment and setting out.目录内容提要 (I)SUMMARY (II)第1章前言 (1)第1.1节课题提出的背景和意义 (1)1.1.1、课题目研究背景 (1)1.1.2、课题来源、目的和意义 (1)第1.2节国内外研究开发水平和发展趋势 (3)第1.3节课题研究目标 (4)1.3.1、研究内容 (4)1.3.2、主要研究成果 (4)第2章液压泵的原理与计算 (5)第2.1节液压泵的原理与分类 (5)2.1.1、液压泵的传动与工作原理 (5)2.1.2、液压泵的分类 (6)第2.2节液压泵的性能参数 (6)2.2.1、压力 (6)2.2.2、排量与流量 (7)2.2.3、功率和效率 (7)第2.3节轴向柱塞泵的名称由来与特点 (8)2.3.1、名称的由来 (8)2.3.2、特点 (8)2.3.3、型号 (10)第3章泵的噪音来源与改进 (13)第3.1节噪音来源分类 (13)3.1.1、人为噪音 (13)3.1.2、非人为噪音 (13)第3.2节摩擦副影响因素 (14)3.2.1、缸体与配油盘的摩擦 (14)3.2.2、变量头与滑靴的摩擦 (14)3.2.3、柱塞与柱塞孔的摩擦 (15)3.2.4、零件材料的选择 (15)3.2.5、摩擦引起噪声的原因 (15)3.2.6、怎样减小摩擦来降低噪声 (16)第3.3节噪声改进方法 (17)3.3.1、泵的降噪措施 (17)3.3.2、改进噪声的试验 (17)第4章轴向柱塞泵结构改进前后 (22)第4.1节结构与工艺的改进 (22)第4.2节进口泵与本土泵的比较 (22)第4.3节结构改进方向 (22)4.3.1、主要改进点 (22)4.3.2、次要改进点 (23)4.3.3、新旧特性对比 (23)4.3.4、新旧噪音曲线对比 (23)4.3.5、技术参数对比 (24)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (28)第1章前言第1.1节课题提出的背景和意义1.1.1、课题的研究背景当今国内的工业社会，尚处于发展阶段，所以中、重型工业占主导地位。

第1章前言第1.1节课题提出的背景和意义1.1.1、课题的研究背景当今国内的工业社会，尚处于发展阶段，所以中、重型工业占主导地位。

而液压传动因其自身独特的特点被大量应用于各中、重型业中。

液压泵作为液压传动的一个主要动力结构，自然对其的需求量很大。

CY14-1B型轴向柱塞泵是目前国内使用较多的一类液压泵。

因其市场广阔，所以对其有开发研究有着不错的前景。

1.1.2、课题的来源，目的和意义邵阳维克液压有限责任公司以液压泵、液压阀、及液压系统为公司生产项目。

液压泵——CY型轴向柱塞泵的生产量，在全国处于领先地位。

所以，再加上该公司有一二十年的经营生产经验，给本次设计提供了很好的实际生产经验基础。

本次改进的设计有相当一部分来源于邵阳维克液压有限责任公司，为设计缩短了时间，提高了效率，更增加其实效性。

邵阳维克液压有限责任公司液压泵近两年来销售的情况如表1.1所示：表1.1 2006年1月至4月的泵销售情况统计续表1.1 2005年全年的泵销售情况统计由表1.1可以看出，25CY14-1B和63CY14-1B销售形势最好，所以如果在这两种型号上进行技术改进，提高其性能，那么泵的销售量一定会更高一些。

本论文研究销售形势最好的63CY14-1B泵的结构和性能，并对其进行改进。

这次改进的目的，是为了配合公司的技术创新，同时也为锻炼自己的设计水平。

小平同志说过：“实践是检验一切理论知识正确性的唯一途径。

”自己在邵阳维克液压有限责任公司工作了将近半年时间，在学校学了四年的基础及专业知识，学得怎么样，通过这次设计的检验，可以找出自己的优缺点。

发扬优点，改正缺点，才能让自己不断的学习、不断的成长，以适应当今迅速发展的社会，而不被淘汰。

质量是企业的第一生命！一个企业要发展，最重要的是公司产品质量能够让用户满意。

公司提高产品的生产效率，增加产品的产量，无非是想降低社会必要劳动时间，以达到降低劳动成本，从而降低商品价格的目的。

由于各公司之间相互竞争，所以都在不断降低价格，但是，由于人力、物力等多方面因素的影响，不可能无限制的降低价格来提高产品的市场竞争力。

利用SolidWorks二次开发的轴向柱塞泵参数化建模设计利用Visual C++6．0编程开发工具对SolidWorks进行二次开发，生成动态链接库DLL插件。

以轴向柱塞泵为例，叙述了部分零件的参数化建模设计方法及自动装配过程的实现方法。

SolidWorks提供了二次开发接口API，具有良好的开发性和兼容性。

用户可以在Solid Works本身功能的基础上开发出新的功能模块，比如开发出动态链接库DLL插件，以满足特定的需求。

SolidWorks通过COM技术为开发人员提供二次开发接口、COM对象包含接口、属性和事件，SolidWorks可以使用标准的COM对象实现调用API函数的功能。

Visual C++是一种常用的软件编程开发工具，提供了功能强大的集成开发环境。

其本身开发环境友好，高度的可视化开发方式和强大的向导工具(AppWizards)能够帮助用户轻松开发出多种类型的应用程序。

另外，Visual C++与SolidWorks有极好的连接性，能最大程度地使用SolidWorks API，可以开发出DLL插件，实现特定功能。

作者采用Visual C++6.0对SolidWorks进行二次开发，实现轴向柱塞泵的参数化建模设计，包括零件的参数化建模以及自动装配。

应用参数化建模程序，可以极大地节省开发与改造时间，提高效率，降低了设计的难度，并为后续的各仿真环节提供三维模型基础。

1 参数化建模设计方法零件参数化设计方法可以分为程序驱动及尺寸驱动两种方法。

程序驱动方法是根据设计的零件尺寸，根据当前单位系统，通过设计过程中的关系，得出方程式，求解各个关键点的坐标，利用SolidWorks API提供的草图绘制工具函数将各个关键点连接起来，完成草图绘制后，调用特征生成命令，完成零件建模。

运行时，采用交互式界面，由用户指定尺寸，由程序自动求解关键点坐标，完成建模。

程序驱动方法是一种自下而上的建模方法，由底层的点、线、面形成完整模型，一旦用户需要修改模型，必须重新指定尺寸，程序重新求解坐标，绘制草图，对于复杂零件来说，比较费时麻烦。

1 直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数1．1直轴式轴向柱塞泵工作原理直轴式轴向柱塞泵主要结构如图1.1所示。

柱塞的头部安装有滑靴，滑靴底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平面（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180︒～360︒范围内，柱塞由下死点(对应180︒位置)开始不断伸出，柱塞腔容积不断增大，直至上死点(对应0︒位置)止。

在这过程中，柱塞腔刚好与配油盘吸油窗相通，油液被吸人柱塞腔内，这是吸油过程。

随着缸体继续旋转，在0︒～180︒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。

在这过程中，柱塞腔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，缸体每转一跳各个往塞有半周吸油、半周排油。

如果缸体不断旋转，泵便连续地吸油和排油。

图1.1 直轴式轴向柱塞泵工作原理=2(19.50.2)(19.50.22)94≈0.84(L) 不计容积损失时，泵的理论流量tb Q 为2max 4b b x b q n d s Zn π===0.84×15001000100010070.2.15000.95v Qn （ml/r ）p C1370.2206p C 是常数，对进口无预压力的油泵p C =5400，这里取p C =9100故符合要求。

排量是液压泵的主要性能参数之一，是泵几何参数的特征量。

相同结构型式的系列泵中，排量越大，作功能力也越大。

因此，对液压元件型号15。

b Q =100-3=97ml/min ）b Q 为柱塞泵泄漏流量。

轴向柱塞泵的泄漏流量主要由缸体底面与配油盘之间﹑滑靴与斜盘平面之间及柱塞与柱塞腔之间的油液泄漏产生的。

此外，泵吸油不足﹑柱塞腔底部无效容积也造成容积损失。

泵容积效率97%=0.94～0.98，故符合要求。

2b b p q π==66120.8410 1.610(.2N m b p 为泵吸﹑排油腔压力差。