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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。
400YCY14-1B自动变量柱塞泵的详细描述：YCY型轴向柱塞泵YCY型轴向柱塞泵（10YCY-250YCY）结构原理简述该种变量形式的轴向柱塞泵是靠泵本身压力自动控制，如上图高压油流通过通道（a）、(b)、（c），进入变量壳体（302）的下腔（d），由此经过通道(e) 分别进入通道(f)和（h），当弹簧的作用力大于由通道（f）进入伺服活塞（309）下端环形面积的液压推力时，则油液经（h）进入上腔（g），推动变量活塞（301）向下移动，使泵的流量增加。
反之，当泵的压力克服弹簧力使伺服活塞向上动时，堵塞通道（h），使（g）腔油通过（i）而卸压，此时变量活塞上移，泵的流量减小。
下图表示YCY14-1B泵的变量特性曲线，其阴影表示特性调节范围。
AB的斜率是由外弹簧(307)刚度决定的，BC的斜率是由外弹簧（307）和内弹簧（306）的合成刚度决定的，CD的长短取决于限位螺钉的位置（限制变量头的倾斜角）。
调节变量特性时，如需按A1B1C1D1规律变化，可先将限位螺钉拧至上端，然后调节弹簧套（305）使其流量刚发生变化时的压力与A1点的压力相符，再调节限位螺钉，使流量不再变化时的高压流量与D1点的流量相符，其中间压力与流量的变化关系是预先设计好的，不需要调整，只要A1和D1两点的流量、压力调好了，该泵就自动地按A1B1C1特性曲线变化。
这种变量型式的特性曲线是近似地按恒功率变化。
上述特性的转换点A1和D1的参数可按以下方法计算：例如：已知某一机器的工艺特性要求泵的最大压力为Pmax，在Pmax时D1点的流量为Q1，泵在低压时的流量为Qmax，则泵在A1点的压力为：其中：ηP1—泵在P1的总效率ηPmax—泵在Pmax的总效率在本系列泵中，可取ηP1/ηPmax≈1原动机的功率选择可以按下式：NH=Pmax·Q1/60η其中η可取0.8-0.9（当Q1较小时取较小值，较大时取较大值。
）结构图特性曲线10.25（32）40.63（80）YCY14-1B（括号内为YGY）160.250.（400）YCY14-1B。
泵与发动机的功率匹配原理发动机的输出功率：ｎｅ=ｍｅ·ｎｅ/9 549 （1）式中：ｎｅ——发动机输出功率（kw）ｍｅ——发动机转矩（n·m）ｎｅ——发动机转速（r/min）泵的输出功率为：ｎｂ＝ｐｂｑｂ/60＝ｐｂｑｂｎｂ/60 000 （２）式中：ｎｂ——泵的输出功率（kw）ｐｂ——泵出口压力（mpa）ｑｂ——泵出口流量（l/min）ｑｂ——泵的排量（ml/r）ｎｂ——泵的转速（r/min）泵与发动机直接连接，有ｎｂ=ｎｅ。
由传动关系知，ｎｂ与ｎｅ又满足：ｎｂ=ｎｅη１η２（3）式中η 1——泵与发动机之间的传动效率，泵与发动机直接连接时取为1，泵与发动机通过分动箱相连时取为0.97η 2——泵自身的效率，由于泵一般为变量柱塞泵，当泵的排量、转速、压力变化时，效率也随之变化，因此，泵的效率值由供应商提供。
当发动机期望工作在某一最佳工作点时，其输出转矩为一常值，所以泵与发动机功率匹配，有关系式：ｍｂ＝ｐｂｑｂ/2π＝常值（4）式中：ｍｂ——泵的吸收转矩n·m因此，当负载ｐｂ变化时，通过调节泵的排量ｑｂ使得泵的输出转矩不变，就实现了泵与发动机之间的功率匹配，发动机的转速为设定的最佳工作点处的转速。
从而得出结论：当发动机在设定的最佳工作点运行时，欲实现泵与发动机匹配，则要求泵具有恒功率特性，图１所示。
此主题相关图片如下：[disablelbcode]恒功率泵可采用机械控制或微控器控制，机械控制的恒功率变量是靠不同的弹簧组合来近似实现恒功率的，在其恒功率区段能实现泵与发动机的匹配，但是有调节不方便、存在误差等不足。
而当采取微控器（如ＭＣ控制器）控制时，能实现泵与发动机的精确匹配，而且调节方便。
２柴油机最佳工作点的选取图２是发动机的外特性转矩曲线图，曲线ＡＢＣＤ是发动机的全负荷速度特性，斜线ＡＨ、ＢＩ、ＣＪ、ＤＫ为不同油门位置时的调速特性。
点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ分别是对应的最大功率输出点。
浅谈变量泵选用常见的变量柱塞泵有恒压变量泵、恒功率变量泵、负载敏感变量泵等。
对于要求压力接近或相同，流量变化较大的液压系统，如节流调速系统、泵保压系统、要求快速响应的中位常闭换向阀系统、蓄能器系统、电液伺服系统和电液比例换向阀系统等，一般应采用恒压变量泵作为动力源，避免采用定量泵-溢流阀系统和旁路节流调速系统，以降低溢流或旁流流量损耗。
恒压变量泵的主要特征是：在系统压力达到泵的设定压力前为定量泵特性；达到设定压力时，泵的流量随负载需要自动调整；无负载时，泵的流量自动降至0，但其输出压力维持恒定。
国外中高压节流调速液压系统广泛采用恒压变量泵。
对于负载缓慢增加、平均功率较小或接近最大压力的行程较小的液压系统，如大多数压机，一般应采用恒功率变量泵作为动力源，对平均速度影响不大，但可以大幅减小装机功率。
恒功率变量泵的主要特征是：在系统压力达到泵的变量压力前为定量泵特性；达到变量压力时，泵的流量随负载增加自动减小，但压力/流量乘积大致为常数。
变量转折压力和压力/流量乘积（功率）均可根据需要调整，是应用最广泛的变量泵之一。
对于功率较大、负载缓慢增加且有较长保压时间要求的系统，也可采用恒压恒功率变量泵。
对于要求分别具有不同压力、不同流量的多执行器系统，可采用双压、双流量恒压变量泵或负载敏感变量泵。
双压、双流量恒压变量泵的输出特性可调整为相当于2台不同压力、不同流量的恒压变量泵，利用泵上附设的电磁阀来转换工作状态，适合于双执行器系统。
负载敏感变量泵的输出特性为：在泵的额定压力和流量范围内，其实际输出压力和流量能同时随负载需要自动调整；无负载时，泵的流量自动降至0，且输出压力较低，适合于多执行器系统。
由于上述2种泵能同时降低压力和流量损耗，故具有更好的节能效果，将获得良好的应用前景。
附带指出，对于零流量时输出压力较高的各种恒压变量泵，不影响系统功能时最好仍设置卸载回路，因这类泵在高压零流量时的功率损耗和磨损均大于零压全流量时的功率损耗和磨损。
英格索兰柱塞泵使用说明书
英格索兰柱塞泵使用说明:
1、叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使夜体得到能量而流出叶轮,这时液体的动能与压能均增大。
2、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。
3、英格索兰系列泵按机座可分为:小机座X、双头小机座2.X、中机座JR、大机座JD、小大机座JDR、双头大机座2JD、双头小大机座2.DR、特大机座JT、双头特大机座2JT共类。
4、安装滤油器，但这对油箱内汪液的清洁度应有严格要求。
5、减速机内要注满润滑油出厂前已注满、，润滑油牌号为壳牌150。
英格索兰系列柱塞泵特点:
1、斜盘结构轴向柱塞变量泵，专为开式回路液压驱动而设计。
2、广泛用于陶瓷压机、耐材压机、钢铁和锻压机、冶金机械、矿山机械、船用机械、石油装备、工程和机床控制等行业；
3、排量规格大小:40、71、125、180、250、300、355、500、750毫升/转；
4、带斜盘角度指示器；
5、优异的吸入特性；
6、控制响应灵敏；
7、特别设计的长寿命，高精度航空级满滚子轴承；8、低噪声，长寿命，优良的功率和重比；
9、通轴结构，可叠加成组合泵；
10、液压泵的流量正比于泵的转速和排量，调节斜盘倾角可进行排量的无级别调整；
11、变量形式齐全，常用有DR/DRG恒压控制、LR双曲线恒功率自动控制、EO2电气比例制；
12、额定工作压力可达到350Bar（35MPa、尖峰压力420bar42MPa）；
13、适用介质:矿物油，水乙二醇，清洁度要求NAS9级；。
恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点
活应用技术研究恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点太原润滑液压研究所常若薇“随输出压力的降低而增大，泵的输出功率基本恒定。
这使原动机能充分发挥其能力，减少功率消耗。
恒功率变量特性的设计计算是实现泵的变量性能的基本保证。
1A7VLV恒功率变量泵结构及控制原理A7VLV恒功率变量泵属斜轴式柱塞泵，主要结构如所示。
其主要由主轴1、柱塞副2、缸体3、配流盘4和变量机构等组成。
工作原理是：原动机带动主轴1转动，装在主轴盘上的柱塞副拨动缸体转动。
缸体上有7个等分的柱塞孔，柱塞副在缸体孔中作往复运动。
缸体轴线相对主轴线有一夹角时，随着主轴的转动，缸体孔中柱塞副的行程有所改变。
当柱塞孔容积由小变大时，通过配流盘的低压侧从泵的吸油口吸入液压油，当柱塞孔的容积由大变小时，通过配流盘的高压侧从泵的压油口排出压力油。
主轴旋转1周，7个柱塞副在缸体孔中各往复运动1次，连续进行吸油、排油，从而使原动机输入的机械能转变为液压能。
I一主轴；2―柱塞副；3 6―变量活塞；7―传动杆；8一弹簧顶杆；A―油缸A腔；B―油缸B腔恒功率柱塞泵结构图A7VLV轴向柱塞泵恒功率变量机构主要由变量壳体5、变量活塞6、传动杆7、小活塞8、阀套9、控制阀芯10、大弹簧11、小弹簧12、调节弹簧13、弹簧顶杆14等组成。
恒功率变量机理为：由变量壳体形成的变
量活塞油缸A腔常通压力油，使变量活塞带动传动杆使缸体、配流盘处于最大摆角位置，同时压力油经端盖通道作用在小活塞上，当作用在小活塞上的液压力大于弹簧11预压力和调节弹簧13的压力总和时，弹簧顶杆14顶着控制阀芯10向下运动，此时阀芯打开，高压油进入B腔，则变量活塞6在液压差动力的作用下推动着传动杆7带动缸体、配流盘绕O点转动，减少摆角Y从而压缩大弹簧11、小弹簧12使泵的输出流量减少，达到新的平衡。
同时弹簧11使控制阀芯复位，实现了行程反馈。
当泵的输出压力继续升高时，上述过程再次重复，流量进一步减少。
当缸体摆角减小到一定值时，小活塞的液压力必须克服大弹簧11、小弹簧12、调节弹簧13的合力，控制阀芯才能再一次开启，进一步减小缸体摆角，减少泵的流量。
2恒功率变量特性的设计计算2n巧常数。
P一一泵的输出压九MPa；Q泵的输出流量，L/min n――泵的总效率。
假设n为一定值，常数，则P、Q应呈双曲线关系。
但实际的恒功率变量采用了弹簧控制的变量机构，只能近似地保证泵的恒功率值。
在设计计算变量弹簧时应使其特性近似符合双曲线关系，特性曲线见。
分别是25%、50 %额定输入功率的恒功率曲线。
进修大学机电一体化专业毕业，工程师，030009太原市解放咿/则），则泵的恒功率值为50%额定功率时：50 =户2八61.2），满足该式的户、2―定在50%额定输入功率的斜轴泵的理论排量为：q Z――柱塞数；D主轴分布圆直径，cm；Y――缸体相对主轴的夹角。
变量泵的排量为q时，倾角Y与活塞行程S有以下关系：r――主轴中心至拨销中心的距离。
将（2）式、（3）式代入（1）式得：小活塞的面积为A0故控制活塞的推力将（5）式代入（4）式可得出变量活塞行程与小活塞的推力关将不同的压力值P代入⑶式、⑷式分别作出25 %额定输入功率的恒功率曲线Li、L2如所示。
0最大工作载荷调节弹簧13其刚度可根据结构尺寸确定调节弹簧不改变泵特性曲线斜率只改变恒功率值的大小。
3恒功率变量泵的特点该泵的特点是在转速一定的条件下，泵的流量随输出压力的升高而减小，随输出压力的降低而增大泵的输出功率基本保持恒定。
它的显著特点是可减小原动机的驱动功率，使液压设备体积小，重量轻原动机经常处于满负荷工作，故原动机效率高、功率因素高，从而降低了功率消耗。
恒功率泵随着液压系统外负荷的增大可自动降低其输出，使泵能很好地适应外负荷的变化，既节能又高效，还可实现压力安全保护，是一种高适应的变量柱塞泵。
（责任编辑薛培荣）（上接第52页）欢迎订阅2002年《太原科技》。
