【正文】 20bp Mpa? 0 ( )zld?? 30bp Mpa? 0 (2 )zld?? 因此，柱塞名義長度 l 應(yīng)滿足： 0 max minl l s l? ? ? 式中 maxs — 柱塞最大行程； minl — 柱塞最小外伸長 度，一般取 m in d mm==。根據(jù)統(tǒng)計資 料，在缸體上各柱塞孔直徑 Zd 所占的弧長約為分布圓周長 fD? 的 75%，即 fZdD? ? 由此可得 9 3 . 8 20 . 7 5 0 . 7 5fD Zm d ???? ? ? ? 式中 m 為結(jié)構(gòu)參數(shù)。但空心結(jié)構(gòu)無疑增加了柱塞 在吸排油過程中的剩余無效容積。目前大多采用這種軸向柱塞泵。擺動頭與斜盤的接觸面之間靠殼體腔的油液潤滑，相當于普通滑動軸承，其 ? ?pv 值必須限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。但由于接觸 應(yīng)力大，柱塞頭部容易磨損﹑剝落和邊緣掉塊，不能承受過高的工作壓力，壽命較低。如果改變傳動軸的旋轉(zhuǎn)方向或斜盤的傾斜方向，就可改變泵的吸、排油方向；泵的排量大小可通過改變斜盤的傾角 r 的大小來實現(xiàn)。在這過程中，柱塞腔剛好與配油盤排油窗相通，油液通過排油窗排出。當缸體帶動柱塞旋轉(zhuǎn)時，由于斜盤平面相對缸體平面（ xoy 面 ） 存在一傾斜角 r， 迫使柱塞在柱塞腔內(nèi)作直線往復運動。因此只要能緊跟國際技術(shù)潮流，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，一定能趕上國際先進水平，甚至后來居上。 除了輸送對象對泵的結(jié)構(gòu)有不同要求外，在泵的安裝形式、管道布置形式、維護維修等方面對泵的內(nèi)在或外在的結(jié)構(gòu)提出新要求。 產(chǎn)品的生命力在于市場的需求。該泵在多家企業(yè)進行了 23 年的工業(yè)考核試驗，性能優(yōu)良。有些生產(chǎn)廠家在柱塞內(nèi)孔通過澆鑄軸承合金等方安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軸向柱塞泵概述 2 法來克服燒研，但效果并不理想，這種辦法在小排量泵中使用，雖然能夠防止摩擦副燒研的問題，但泵的使用壽命不長。 但是，雖然 它技術(shù)含量高、加工制造難度大，國際上只有博世（ BOSCH）公司、沃依特（ VOITH）公司等少數(shù)幾家公司能夠生產(chǎn)。閥配流軸向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。 47 參考文獻 33 配油盤受力分析 27 5 直軸式軸向柱塞泵主要零件受力分 析 24 柱塞運動分析 23 4 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運動學及脈動品質(zhì)分析 22 功率與效率 15 變量機構(gòu)設(shè)計 12 柱 塞回程機構(gòu)設(shè)計 4 滑靴設(shè)計 目錄 摘要 Pro/E 軟件是迄今為止功能最強的全參數(shù)化設(shè)計軟件。柱塞沿圓周徑向分布的（柱塞與傳動軸垂 直）是徑向柱塞泵。安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 proe 軸向柱塞泵設(shè)計 學生姓名： 學生學號： 院（系）： 機械設(shè)計制造及其自動化 年級專業(yè)： 指導教師： 安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 摘要 柱塞泵是一種供油裝置，常用于機器的潤滑系統(tǒng)中。柱塞沿傳動軸方向分布的（與傳動軸平行）是軸向柱塞泵。用 Pro/E 進行柱塞泵的仿真設(shè)計可以模擬真實情況，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，從而達到最優(yōu)化最經(jīng)濟的設(shè)計目的。 Ⅰ 1 軸向柱塞泵概述 8 配油盤設(shè)計 10 缸體設(shè)計 17 3 直軸式軸向柱塞泵基本性能參數(shù) 21 安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軸向柱塞泵概述 1 機械效率 24 柱塞行程 S 24 柱塞的運動速度分析 25 柱塞運動加速度分析 25 滑靴運動分析 國際上 70、 80 年代發(fā)展的軸配流軸向柱塞泵克服了閥配流配向柱塞泵的不足。而博世公司只能生產(chǎn) 90mL 以下規(guī)格的泵，沃依特公司只生產(chǎn) 110 一 250mL／ r規(guī)格的泵。由我國著名的液壓專家盧望研究員和材料專家閏秉均教授及其課題組經(jīng)過多年研究與開發(fā)，取得了“過平衡壓力補償方法及雙排軸向柱塞泵”和“一種新型高壓大排量軸向柱塞泵”兩項技術(shù)專利，“合金奧氏體一貝氏體球鐵開發(fā)應(yīng)用研究”一項國家新材料技術(shù)成果。 泵的技術(shù)發(fā)展一如其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場需求的推動取得的。如今的市場需求正是要求創(chuàng)新，做到與眾不同；正是這一點，造就了泵產(chǎn)品的多元化趨勢。同時，各個生產(chǎn)廠商，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上又加入了各自企業(yè)的理念，更加提高了泵結(jié)構(gòu)的多元化程度。 直軸式軸向柱塞泵的工作原理 軸向柱塞泵是依靠柱塞在缸體孔內(nèi)的往復運動，造成密封容積的變化，來實現(xiàn)吸油和安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 軸向柱塞泵概述 3 排油。缸體按 n方向 旋轉(zhuǎn)，在 180? ～ 360? 范圍內(nèi)，柱塞由 180? 開始不斷伸出，柱塞腔容積不斷增大，直至 0? 。這就是排油過程。這也是斜盤式軸向柱塞泵通常為雙向變量泵的原因。這種點接觸式柱塞在早期泵中可見，現(xiàn)在很少有應(yīng)用。 3）帶滑靴的柱塞 如圖 21（ c）所示，柱塞頭部同樣裝有一個擺動頭，稱滑靴， 可以繞柱塞球頭中心擺動。 安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計 5 圖 21 柱塞結(jié)構(gòu)型式 可見，柱塞大多做成空心結(jié)構(gòu)，以減輕柱塞重量，減小柱塞運動時的慣性力。在高壓泵中，由于液體可壓縮性能的影響，無效容積會降低泵容積效率，增加泵的壓力脈動，影響調(diào)節(jié)過程的動態(tài)品質(zhì)。 m 隨柱塞數(shù) Z 而定。 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，柱塞名義長度常取： 20bp Mpa? ( )zld?? 30bp Mpa? ( )zld?? 這里取 3 60zl d mm== 3）柱塞球頭直徑 1d 按經(jīng)驗常取 1 ( ) zdd?? ，如圖 22 所示。其比壓應(yīng)控制在摩擦副材料允許的范圍內(nèi)。 安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計 8 滑靴設(shè)計 目前高壓柱塞泵已普遍采用帶滑靴的柱塞結(jié)構(gòu)。 滑靴設(shè)計常用剩余壓緊力法。 滑靴力平衡方程式即為 ( 1 ) ( 1 0 . 1 ) 3 . 1 2 . 7 9 ( )fyp p N?? ? ? ? ? ? 用剩余壓緊力法設(shè)計的滑靴，油膜厚度較薄，一般為 ～ 左右。剩余壓緊力法簡單適用，目前大多數(shù)滑靴都采用這種方法設(shè)計。 圖 23（ b）所式滑靴增加了內(nèi)﹑外輔助支承面。 經(jīng)比較，本設(shè)計采用圖 23（ a）所示的結(jié)構(gòu)型式。為改善加工工藝性能，取 0d （或 0d? ） =～ = 配油盤設(shè)計 配油盤是軸向柱塞泵主要零件之一 ，用以隔離和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋轉(zhuǎn)的缸體傳來的軸向載荷。具有這種結(jié)構(gòu)的配油盤，當柱塞從低壓腔接通高壓腔時，柱塞腔內(nèi)封閉的油液會受到瞬間壓縮產(chǎn)生沖擊壓力； 當柱塞從高壓腔接通底壓腔時，封閉的油液會瞬間膨脹產(chǎn)生沖擊壓力。 （ 2）配油盤主要尺寸確定 圖 25 配油盤主要尺寸 安慶師范學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計 11 1）配油窗尺寸 配油窗口分布圓直徑一般取等于或小于柱塞分布圓直徑 fD 配油窗口包角 0? ，在吸油窗口包角相 等時，取 120 2aa a? ? ??? ? ? ? 為避免吸油不足，配油窗口流速應(yīng)滿足 ? ?002 2 .3 3 /tbQ msF??? ? ? ? 滿足要求。為此設(shè)置了輔助支承面，如圖 49 中的 5D ﹑ 6D 。 242 2 2 8 4( ) ( 1 8 2 0 ) 4 5 8 6 0 0 /1500pp v D D K g f c mn ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?pv 根據(jù)資料取 2600 /Kgf cm 。 2 2 20 . 2 1 5 0 . 4 5 3 9 6 8 4 ( )a a a aF l b b m m? ? ? ? ? 式中 al — 通油孔長度， azld? ； ab — 通油孔寬度， ? ； （ 2）缸體內(nèi) ﹑外直徑 1D ﹑ 2D 的確定 為保證缸體在溫度變化和受力狀態(tài)下，各方向的變形量一致，應(yīng)盡量使各處壁厚一致（如圖 27），即 1 2 3? ? ???。 ??? — 缸體材料許用應(yīng)力，對 ZQAL9— 4： ??? =600～ 800 2( / )kgf cm 缸體剛度也按厚壁筒校驗，其變形量為 ()2 zbd PF? ? ?? ? ? （ 211） ? ?39 ( 2 0 . 3 1 2 5 6 0 ) 0 . 0 0 3 82 1 0 3 4 mm ?? ? ? ? ? ?? 式中 E— 缸體材料彈性系數(shù)； ?— 材料波桑系數(shù)，對剛質(zhì)材料 ? =～ ，青銅 ? =～ ； ? ??? — 允許變形量，一般剛質(zhì)缸體取 ? ??? ? ， 青銅則取? ??? ? ； 符合要求。它的特點是在滑靴頸部裝一回程盤 2，如圖 28，并用螺紋環(huán)聯(lián)結(jié)在斜盤上。這兩個尺寸是回程盤的關(guān)鍵尺寸，設(shè)計不好會使滑靴頸部及肩部嚴重磨損。同時，考慮到加工﹑安裝等誤差，應(yīng)在安裝孔與滑靴徑部之間保留有適當間隙 J。按照變量執(zhí)行機構(gòu)可分為機械式、液壓伺服機構(gòu)式、液壓缸式，如圖 29。圖 29(b)所示，在伺服閥 C 端用手輪或杠桿輸入一位移量，稱手動伺服變量式；若以電機或液壓裝置輸入位移量時，則稱電動或液動伺服變量式；如果輸入的控制信號量使得泵輸出的功率為常值，則構(gòu)成了壓力補償變量式。 （ 1） 手動變量機構(gòu) 手動變量機構(gòu)是一種最簡單的變量機構(gòu)，適用于不經(jīng)