【正文】 常變量的液壓系統(tǒng)。流量 Q 的方向和大小與變量機構行程 y 成正比?？刂崎y的閥套與變量活塞桿相連，變量缸的缸體與泵體相連。與此同時，由于閥套與活塞桿相連，閥套也向右移動逐步關閉油路 l 和 2，于是斜盤穩(wěn)定在新的位置上。變量信號輸入可以是手動，也可以是電動。變量機構原理如圖 103(a)所示。工作原理與手動伺服變量機構類似。圖 211（ a）所示的變量特性就是采用內外雙彈簧和機械限位裝置控制的恒功率變量特性?？刂崎y C端預壓彈簧調定后，節(jié)流閥兩側壓力差在控制閥閥芯上產生的液壓力與彈簧力相平衡，閥芯處于中垃，斜盤傾角固定在某一角度，泵輸出流量為調定值。反之，當泵轉速減小后，輸出流量減少。但是恒流量變量泵恒定流星的精度不高，誤差較大，這也限制了 它的應用。 ****本科畢業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵基本性能參數 22 排量是液壓泵的主要性能參數之一，是泵幾何參數的特征量。要想改變泵輸出流量的方向和大小，可以通過改變斜盤傾斜角 ? 來實現。此外，泵吸油不足﹑柱塞腔底部無效容積也造成容積損失。 泵的機械效率定義為理論扭矩 tbM 與實際輸出扭矩 gbM 之比，即 661 1 . 6 1 0 8 8 . 9 %1 . 8 1 01tb tbmbbg b tb bfbMMMM M MM? ?? ? ? ? ??? ? ?? ****本科畢業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵基本性能參數 23 功率與效率 不計各種損失時，泵的理論功率 tbN 2tb b tb b gbN p Q n M?? ? ? （ 36） = 615002 1 . 8 1 0 2 8 3 ( )60 kw? ? ? ? ? 泵實際的輸入功率 brN 為 122b r b g b b tb mbN n M n M?? ??? （ 37） = 61 5 0 0 12 1 . 6 1 0 2 8 2 ( )6 0 0 . 8 8 9 kw? ? ? ? ? ? 泵實際的輸出功率 bcN 為 b c b g b b t b bN p Q p Q??? ? ? ?= 63 1. 6 10 95 42 67 ( )kw? ? ? ? （ 38） 定義泵的總 效率 ?為輸出功率 bcN 與輸入功率 brN 之比，即 12 b tb bbcb b m bbrtbmbpQNN M???? ? ?? ??? ? ? = ?? 上式表明，泵總效率為容積效率與機械效率之積。此外，柱塞還可能有由于摩擦而產生的相對缸體繞其自身軸線的自轉運動，此運動使柱塞的磨損和潤滑趨于均勻，是有利的。若斜盤傾斜角為 r，柱塞分布圓半徑為fR ，缸體或柱塞旋轉角 1 為 a ，并以柱塞腔容積最大時的上死點位置為 0? ，則對應于任一旋轉角 a 時， 圖 41 柱塞運動分析 如圖： cosffh R R a= ，所以柱塞行程 S 為 1( 1 c os)s htg R tg??? ? ? （ 41） 當 180a O= 時，可得最大行程 maxs 為 ****本科畢 業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運動學及脈動品質分析 25 m a x 2 ffs R tg D tg????＝ 3 9 1 8 0 3 9 ( )tg m m??? （ 42） 將式 1 (1 c os)s htg R tg??? ? ?對時間微分可得柱塞運動速度 u 為 . s i ns s aft a td d d R t g ad d d? ? ?? ? ? （ 43） 當 90? ?? 及 270? 時， sin 1??? ，可得最大運動速度 max? 為 m a x 15001 9 . 5 2 . 1 5 8 1 9 ( / )60fR tg tg m m s? ? ? ? ?? ? ? ? ? （ 44） 式中 w 為缸體旋轉角速度， 且 atw= 。 泵柱塞數為 9，柱塞角距（相鄰柱塞間夾角）為 22 ??? ???，位于排油區(qū)的柱塞數為 0Z ，那么參與排油的各柱塞瞬時流量為 123sinsin ( )sin ( 2 )t z ft z ft z fQ F R tg aQ F R tg aQ F R tg awgw g qw g q==+ （ 413） ?? ?? 0s i n [ ( 1 ) ]t z fQ F R tg a Z? ? ?? ? ? 泵的瞬時流量為 1 2 0t t t tzQ Q Q Q? ? ? ? （ 414） ? ?0100sin ( 1 )1sin sin ( )sinZzftzfF R tg a iZZaZZF R tgZ? ? ?? ??? ??? ? ????? 由上式可以看出，泵的瞬時流量與缸體轉角 a 有關，也與柱塞數有關。 當 Z=9，脈動頻率為： ****本科畢 業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運動學及脈動品質分析 29 15002 2 9 4 5 0 ( )60f n Z H z? ? ? ? ? （ 419） 當 Z=9，脈動率為： . ( ) 0 . 0 2 6 %2 4 2 9 4 9tg tgZZ? ? ? ?? ? ? ? ??? （ 420） 利用以上兩式計算值，可以得到以下內容： 表 41 柱塞泵流量脈動率 Z d /% 6 8 10 12 14 16 由以上分析可知： （ 1） 隨著柱塞數的增加，流量脈動率下降。柱塞在吸油過程與在排油過程中的受力情況是 不一樣的。 （ 2）柱塞慣性力 BP 柱塞相對缸體往復直線運動時，有直線加速度 a，則柱塞軸向慣性力 BP 為 2 c os 101 ( )zB z fGP m a R tg a Ng ??? ? ? ? ? ? （ 52） ****本科畢業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零件受力分析 31 式中 zm ﹑ zG 為柱塞和 滑靴的總質量。而徑向力 T。當 0a ?? 和180? 時，慣性力最大值為 2m a x230 . 6 1 5 0 01 9 . 5 1 0 2 1 5 2 4 3 ( )1 0 6 0ZBfGP R tggtg N????????? ? ? ? ? ? ????? （ 53） （ 3）離心反力 tP 柱塞隨缸體繞主軸作等速圓周運動，有向心加速度 ta ，產生的離心反力 tP 通過柱塞質量重心并垂直軸線，是徑向力。圖 51是帶有滑靴的柱塞受力分析簡圖 。 從中還可以看出，奇數柱塞中，當 13Z? 時 ,脈動率已小于 1%.因此，從泵的結構考慮 ,軸向柱塞泵的柱塞數常取 Z=7﹑ 9﹑ 9 的原因 . ****本科畢業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零件受力分析 30 5 直軸式軸向柱塞泵主要零件受力分析 柱塞受力分析 柱塞是柱塞泵主要受力零件之一。 ****本科畢 業(yè)設計（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運動學及脈動品質分析 28 當 0 aZ???時，取 oZ = 1 9 1 522Z ++==，由泵的流量公式可得瞬時流量為 c o s 22 s i n2t z fa ZQ F R t gZ??? ????????? （ 415） 當 2aZZ???? 時，取0 12ZZ ??，同樣由泵的流量公式可得瞬時流量為 3c o s22 s i n2t z fa ZQ F R t gZ??? ????????? （ 416） 當 a=0﹑ Z? ﹑ 2Z? ﹑??時，可得瞬時流量的最小值為 m in12 sin 2t z fQ F R tg Z?? ?? （ 417） 奇數柱塞泵瞬時流量規(guī)律見圖 43 圖 43 奇數柱塞泵瞬時流量 我們常用脈動率 ? 和脈動頻率 f 表示瞬時流量脈動品質。橢圓的長﹑短軸分別為 長軸 2 392 4 0 . 4 ( )c o s c o s 1 5fRb m m? ?? ? ? 短軸 2 2 3 9 ( )fa R m m== 設柱塞在缸體平面上 A 點坐標為 sincosffx R ay R a?? （ 47） 如果用極坐標表示則為 矢徑 2 2 2 2 21 c o shfR x y R tg a?? ? ? ? （ 48） 極角 ( c o s c o s )a rctg a??? 滑靴在斜盤平面 xoy??? 內的運動角速度 h? 為 2 2 2c o sc o s c o s s i nh tdd a a? ??? ??? ? （ 49） 由上式可見，滑靴在斜盤平面內是不等角速度運動，當 2a ?? ﹑ 32? 時， h? 最大（在短軸位置）為