【正文】 葉片、左、右配流盤和傳動軸組成。定子與轉(zhuǎn)子中心重合。定子 圖2雙作用葉片泵的工作原理圖與泵體固定在一起，其內(nèi)表面是由與轉(zhuǎn)子同心的四段圓弧組成，即兩段半徑為R的大圓弧和兩段半徑為r的小圓弧及四段過渡曲線組成。當(dāng)葉片由小半徑向大半徑移動時，兩葉片間密封容腔容積逐漸增大，由于產(chǎn)生局部真空，使油液在大氣壓作用下，通過吸油窗口從油箱吸入泵內(nèi)，而當(dāng)從大半徑向小半徑移動時，葉片后縮，容積逐漸減小，油壓上升，將油從壓油窗口壓出。當(dāng)泵連續(xù)轉(zhuǎn)動，能夠重復(fù)吸油、壓油過程而連續(xù)供油。由于雙作用葉片泵有兩個吸油腔，兩個壓油腔，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，葉片泵便完成兩次吸油、兩次壓油過程，故稱雙作用式葉片泵。且兩對吸壓油腔是對稱于轉(zhuǎn)子軸分布的，故徑向液壓力對其作用力為零，即是平衡的，故又稱此泵為卸荷(平衡)葉片泵，因排量不可調(diào)，所以稱為定量泵。（參考文獻(xiàn)[2]） 圖3 葉片泵定子曲線雙作用葉片泵的定子曲線半徑為R和 r的大，為使吸油壓油順利進(jìn)行，使泵正常工作，對過渡曲線的要求是：能保證葉片貼緊在定子內(nèi)表面上，以形成可靠的密封工作，腔能使葉片在槽內(nèi)徑向運動時速度，加速度變化均勻，以減小流量的脈動了，當(dāng)葉片沿著槽向外運動時，葉片對定子內(nèi)表面的沖擊應(yīng)盡量小，以減小定子曲面的磨損。為了便于分析討論定子曲線的特征,過渡曲線徑向通常用極坐標(biāo)表示, 分別為過渡和圓弧的包角，定子中心O到曲線上任一點的矢徑 是轉(zhuǎn)角 的函數(shù)，變化范圍為0a，定子曲線的范圍角(幅角)，定義 為曲線的速度 為曲線的加速度， 為曲線的加速度變化率，以后稱躍動， 是轉(zhuǎn)角速度。 常數(shù)，定子曲線的升程是長半徑之差。2. 定子曲線對噪聲的影響定子曲線對葉片泵噪聲的影響表現(xiàn)為兩個方面:(1)由定子曲線產(chǎn)生的流量的脈動。(2)由定子曲線產(chǎn)生的葉片運動不平穩(wěn)而造成的機械噪聲，通常表現(xiàn)為葉片與定子內(nèi)撞擊振動，這種撞擊振動說明在泵運轉(zhuǎn)過程中，葉片有瞬時脫離定子的現(xiàn)象。通常，大多數(shù)雙作用葉片泵的定子內(nèi)曲線采用的是等加速等減速曲線(又稱拋物線型曲線)，也有一部分用的是正弦曲線和余弦曲線。它們的軌跡、速度、加速度和躍動。曲線如圖33所示圖 33 常見定子曲線特性將上述各項特性隨過渡角變化的數(shù)學(xué)方程列于表31中。表31 常見定子曲線的數(shù)學(xué)方程2. 各種定子過渡曲線特點分析定子過渡曲線通常有正弦加速曲線，余弦加速曲線，等加速等減速曲線，修正的阿基米德螺線幾種。采用正弦曲線作過渡曲線，則在過渡區(qū)，葉片的徑向加速度按正弦規(guī)律變化，葉片不會產(chǎn)生剛性沖擊和柔性沖擊，但葉片的最大加速度較大，在過渡區(qū)葉片容易產(chǎn)生脫空現(xiàn)象；采用阿基米德螺線作為過渡曲線時，則過渡曲線的徑向升程或極半徑按阿基米德螺線規(guī)律變化，葉片在阿基米德螺線上滑動時，葉片連接點易磨損。采用等加速等減速過渡曲線，在連接點處，在過渡曲線與圓弧的連接點及過渡曲線的中點加速度發(fā)生突變而造成“軟沖”現(xiàn)象。高次曲線通過對參數(shù)的調(diào)整可滿足瞬時流量均勻性和減小振動的要求。國內(nèi)外的研究表明，采用高次曲線葉片泵的噪聲通常是較小的，為現(xiàn)代高性能低噪聲葉片泵廣泛采用。從控制葉片的振動和噪聲來說，上述三種定子內(nèi)曲線都不具備良好的性能，不是理想的無沖擊的定子內(nèi)曲線，不適應(yīng)于高性能低噪聲葉片泵。3. 高次型曲線高次曲線方程的通式可寫成: 為使該方程的三階導(dǎo)數(shù)存在而且連續(xù)光滑變化，次數(shù)至少不得低于5次，即要求n≥5。為了限制 和 的值，保證葉片受力良好，方程次數(shù)也不宜太高，一般取 ≤8。由此可以得到5次、6次、7次、8次四條定子曲線，這些高次曲線已在國內(nèi)新開發(fā)的葉片泵中獲得成功的應(yīng)用，實踐證明該方法對降低葉片的振動與噪聲有較明顯的作用。 定子曲線的設(shè)計及優(yōu)化 無沖擊、低噪聲定子曲線的特性（參考文獻(xiàn)[12]）無沖擊、低噪聲葉片泵對定子曲線的速度、加速度、躍動等特性的具體要求是:(1)速度特性 速度特性曲線光滑連續(xù)，沿線有突變。為保證葉片泵輸出流量脈動盡可能小，要求相鄰間隔為葉片間隔角的任意點的速度組合等于或近于常數(shù)。(2)加速度特性 加速度特性曲線連續(xù)光滑，沒有突變，不出現(xiàn)加速度為無窮大的點。最大加速度受葉片不脫離定子條件的限制。(3)加速度變化率 要求躍動特性曲線連續(xù)光滑，沒有突變，不出現(xiàn)J值為無窮大的點， 的最大值受低噪聲性能的限制。如果定子曲線的J值在較小范圍內(nèi)變化且保持連續(xù)，能在一定程度上抑制葉片的振動，稱之為低噪聲曲線。不但限制J值的連續(xù)變化，更好地實現(xiàn)葉片無沖擊的徑向運動，這樣的定子曲線稱為無沖擊低噪聲曲線。 定子曲線的設(shè)計及優(yōu)化（參考文獻(xiàn)[13]）概述雙作用葉片泵的定子曲線，一般都是由四段與轉(zhuǎn)子同心且軸對稱圓弧(兩段大半徑、兩段小半徑)的工作曲線和四段中心對稱的過渡曲線所組成。其關(guān)鍵便是過渡曲線的設(shè)計。下文所稱的定子曲線既指過渡曲線。所要求的定子曲線需要滿足以下條件：(1)為了保證輸出的流量脈動要小，加速度曲線要相對于本身中軸對稱。(2)控制最大加速度值n ，以保證在油泵剛開始工作時葉片不會脫離定子。(3)定子曲線不能夠有硬沖及軟沖現(xiàn)象，且要盡量減小曲線的度跳動值，來降低油泵工作時的噪音。(4)盡量減小葉片的壓力角T以及曲線的最高速度 ，來保證葉片有良好的受力狀態(tài)。所用符號的含義：R一長軸半徑； v一葉片徑向度速度；r一短軸半徑； a—度加速度；β一圓弧段所對應(yīng)的中心角； J—度跳動；α一過渡曲線所對應(yīng)的中心角； τ一葉片壓力角；ρ—過渡曲線上的半徑值； L一葉片長度；— 包絡(luò)線上的半徑值； 一葉片頂端圓角半徑；一轉(zhuǎn)子在過渡曲線上的轉(zhuǎn)角； 一定子曲線半徑徑向偏差。1定子曲線的設(shè)計方案為了避免葉片厚度造成的偏差，將過渡曲線的設(shè)計分兩步走，以此來保證所得到的葉片運動規(guī)律符合實際情況：(1)以葉片頂端圓角圓心為基點，不考慮葉片的厚度，根據(jù)要求先設(shè)計出理論曲線，其所展示的運動規(guī)律為葉片頂端圓角圓心的運動規(guī)律。(2)建立葉片頂端圓角的數(shù)學(xué)模型，找出其在頂端圓角圓心按照理論曲線運動時實際包絡(luò)線，此包絡(luò)線便為最終定子曲線。2理論曲線的設(shè)計為了做到定子曲線完全沒有硬沖及軟沖現(xiàn)象，必須依靠高階曲線，高階曲線的一般表達(dá)式為：為度速度，體現(xiàn)葉片的徑向速度；為度加速度，影響葉片的徑向慣性力；為度跳動，主要反映曲線的助振作用以及影響噪聲大??；為葉片壓力角，即定子對葉片反作用力與葉片徑向運動方向之間的夾角，影響葉片的受力狀態(tài)。從最優(yōu)化的角度出發(fā)。希望能夠使曲線的度跳動指標(biāo)趨于極小，同時兼顧度加速度等指標(biāo)，給出了以下優(yōu)化方程式：其中，和為加權(quán)因子，因為曲線的長短軸半徑已知，從盡可能的減小最大度跳動值的角度出發(fā)，選取了較大的值和較小的值。通過在專門求解最優(yōu)化模型的計算機軟件包LINGO8．0下編程計算。用分枝定界法(B—and—B)得到以上優(yōu)化方程式的全局最優(yōu)解。且將得到的結(jié)果輸入MATLAB軟件。得到理論曲線的表達(dá)式。3計算實際包絡(luò)線首先，建立葉片和曲線接觸時的數(shù)學(xué)模型，如圖2所示。圖中FF為葉片與定子曲線在接觸點上的公切線、NN為接觸點公法線、o為葉片頂端圓角圓心、r為葉片頂端圓角半徑、tao為葉片壓力角、虛線為依照傳統(tǒng)方案不考慮葉片厚度時的定子曲線、實線為實際定子曲線、為葉片徑向偏差、為葉片中心線與公切線FF的交點、A為葉片中心線與實際定子曲線交點。圖4 包絡(luò)線數(shù)學(xué)模型示意圖計算式：如果先得到定子曲線再定葉片的參數(shù)，實際情況就如圖所示。根據(jù)所建的數(shù)學(xué)模型可以得到其曲線徑向偏差為：在得到數(shù)學(xué)模型后，便通過MATLAB軟件的符號運算功能，得到最終的包絡(luò)線的方程。．1理論曲線的評估定子曲線的評估主要是分析比較定子曲線的幾個重要參數(shù) o、^r等等。通過對理論曲線進(jìn)行評估來檢驗設(shè)計方案的可行性。本文對于理論定子曲線的評估主要是以參考文獻(xiàn)叫提出的7階高性能定子曲線為參考，來比對兩條曲線的各項重要數(shù)據(jù)，從而評估所設(shè)計的定子曲線。材料 GCr15 CR12MOV 或 38CrMOAl熱處理：淬火HRC60 . 38CrMOAl . 氯化HRC65～70 .加工要求：內(nèi)孔光潔度 ▽9 第三章：零件的加工圖五 零件實物圖此次加工零件的結(jié)構(gòu)較簡單，精度要求高，各加工表面之間有嚴(yán)格的公差要求。該零件的材料為45鍛件。零件的類型由平面曲線輪廓類和孔組成，全部加工部位都集中在一個面上，即XY平面。零件圖形上各加工部位的尺寸標(biāo)注完整無誤。所銑削的零件外輪廓比較簡單（僅直線和圓弧相切），通過自動編程可達(dá)到技術(shù)要求，圖紙相關(guān)尺寸坐標(biāo)已給出可考慮用手工編程方法進(jìn)行，、平面度、及3mm側(cè)邊，所以裝夾時要注意保證零件強度，不發(fā)生傾斜等現(xiàn)象。加工孔時，技術(shù)要求較高必須進(jìn)行二次加工。加工零件時必須達(dá)到尺寸精度和表面粗糙度要求。 零件三維圖形在數(shù)控加工中，選擇加工方法主要考慮所選加工方法要與實零件的表面特征，所要求達(dá)到的精度及表面的粗糙度相對應(yīng)。，因此，加工方法選擇平面銑切削加工；即采用端面銑刀和立銑刀進(jìn)行加工銑削?？撞捎孟茹@后鉸進(jìn)行。加工過程中，為減少換刀次數(shù)，縮短輔助時間，可以將一把刀具的加工的內(nèi)容安排在一個工序（或工步）中，按照加工表面的性質(zhì)和要求，將粗加工，精度加工分為依次進(jìn)行的不同工步，一般按“先粗后精”、“基準(zhǔn)先行”、“先面后孔”、“先主后次”、適當(dāng)集中等原則，安排各表面的切削加工、輔助工序的先后次序。零件為鍛件，因此可采用以下加工順序：保證上下面平行度及底面平面度點孔————鉸孔——銑內(nèi)腔輪廓——檢驗加工路線是刀具在整個加工工序中的切削運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此，在確定走刀路線時最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬訂出的走刀路線畫上去（包括進(jìn)、退刀路線），這樣可為編程帶來不少方便。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行，在確定走刀路線時，要考慮各方面的工藝要求。根據(jù)數(shù)控加工進(jìn)給路線原則，此加工的具體加工路線如下：選擇的加工路線應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。當(dāng)銑削零件內(nèi)輪廓時，刀具切削運動采用圓形環(huán)行切路線較合理，且在切削中使用順銑模式，計算比較簡單。一般采用圓柱立銑刀側(cè)刃切削材料。在刀具運動時，每兩行刀具軌跡之間，加工表面不能重疊，總存在沒有被加工去除的間隙部分。每兩行刀具軌跡的刀間距越大，沒有被加工去除的殘留量就越多，從而，切削余量不均勻時，是后續(xù)精加工的最大障礙，而不能保證零件加工表面的公差和質(zhì)量。位了避免后面可能出現(xiàn)的加工問題，需要進(jìn)行半精加工操作，其目的是消除刀間距的殘留量，達(dá)到均勻的余量要求。在每層Z形走刀銑削結(jié)束后，接著在不抬刀的情況下環(huán)繞外輪廓一周進(jìn)行半精加工，光整外輪廓表面，得到均勻的精加工余量。在切削工件時應(yīng)選擇合理的進(jìn)、退到方式，其刀具切入工件時，應(yīng)避免沿零件外輪廓的法向（垂直方向）切入，而應(yīng)沿外輪廓曲線延長線的切向（水平方向）切入，以避免在切入處產(chǎn)生刀具的刻痕，保證零件曲線平滑過渡。同理，在切離工件時，也應(yīng)避免在工件的輪廓處直接退刀，要沿零件輪廓延長線的切向逐漸切離工件。加工孔時，將刀具在XY平面內(nèi)迅速、準(zhǔn)確地運動到孔中心線位置，然后再沿Z向運動進(jìn)行加工，由于孔況下可能使用一把或多把刀具。此外，輪廓加工中應(yīng)避免進(jìn)給停頓。因為加工過程中要引起工件、刀具、機床系統(tǒng)的相對變形。進(jìn)給停頓，切削力減小，刀具會在進(jìn)給停頓處的零件輪廓上留下劃痕。為了考慮銑削表面的粗糙度加工精度，可以采用多次走刀的方法，使最后精加工余量較少。精銑時應(yīng)盡量用順銑，以減少被加工零件的表面粗糙度。為提高生產(chǎn)效率，在確定加工路線時，應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。該零件形狀結(jié)構(gòu)簡單且規(guī)則，外輪廓已預(yù)先加工，加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，但要求孔是盲孔，可選用專用鑲塊工裝輔助夾具裝夾，兩邊用螺釘鎖緊，但要保證夾具