【正文】 分離力為： ? ?562526/ln2 rr rrFf ?? ? （ 212） 設(shè)計(jì)中為保證摩擦副功率損失較少以及減少泄漏量，通常取壓緊力與分離力之比 —— 壓緊系數(shù) h? 在 ~ 之間，即為： ? ?2526 56m a x2 /ln2c ~ rr rrrFF fyh ?????? （ 213） 遼寧工程技術(shù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 在試算中，可先使 ? ?dr ~ ? 初算： 取 ???r mm 根據(jù)式（ 213）可得 116?r mm 此時(shí)壓緊系數(shù) ? ? 511 7/11ln216c os9 222 ??? ?h?，符合要求。通常引油孔德直徑可取 2mm 左右。 配油盤的設(shè)計(jì)，主要是確定內(nèi)、外密封帶，配油孔與其間隔角 ? ，以及輔助支撐等的有關(guān)尺寸。 圖 24 配油窗孔的間隔角 with the interval angle of oil window 柱塞設(shè)計(jì)完成后，可以容易得到 30 2cmV ? ，則由（ 214）得 3220 cmRdVV ??????? ??? 把數(shù)據(jù)代入（ 215）可得 ? ? ?????? ?????? ?????? tan2121a rc c os2 001 RdVE pp ?? ?? 221102 32021a rc c os 24 ??????? ?????? ? ?????? ? 王迪：軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 16 同理代入式（ 216） 得 ? ? ?? 320241a rc c ostan41a rc c os 242 002 ??????? ?? ?????????? ????? ??? RdE ppV 在wdt ???時(shí)間內(nèi)，由阻尼孔引入的液體體積為 ,2V? 且 ? ????????????????504010212822ppldQEppVVwQkkKK??? (217) 由上式得 504 10128 ???? ?? ?E wVldkk (218) 式中 KQ —— 從阻尼孔流入的流量 scm/2 ； w —— 缸體的角速度 ? ?srad/ ； V—— 上死點(diǎn) ? ?0?? 處柱塞腔的容積 ? ?3cm ； ? —— 工作液體的動(dòng)力黏度 ? ?2/mSN? ； kd —— 阻尼孔直徑 （ cm）； kl —— 阻尼孔長(zhǎng)度 （ cm） 。 圖 25 配油盤的有關(guān)尺寸 with the size of the oil pan 3 配油盤的壓緊系數(shù) ? 由于摩擦力和油壓反推力、反推力矩的摸是轉(zhuǎn)角 ? 的函數(shù)；斜盤對(duì)缸體的軸向壓緊力 ?pxN 和力矩的模只和油壓有關(guān)；慣性力等又隨傾角 ? 變化，故一般使缸體所受的力和力矩（不考慮輔助支撐力 AA MP和 ） 之和為零不可能，加之油壓反推力 fmP 與配流盤與缸體間的油膜厚度 ? 無關(guān)，因此為了缸體穩(wěn)定通常都把斜盤力 ?pxN 設(shè) 計(jì)得比 fmP 大些， 兩者的比值 ? 叫配油盤的壓緊系數(shù)，通過分析可以得到， ? ? ? ? ?????????????? ????????? ??????00012212234232421/ln/ln2 ?????RRRRRRRRZdPNfmpx (223) 遼寧工程技術(shù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 一般取 ~?? 。 ?? 壓盤最大外徑 pD 如下 cmdRD wP 96176, os os 2 4m a x ???????????? ? （ 227） 式中 4? —— 接觸余量，可取 ?? 。 其平均 相對(duì)速度為 ??? ? t a n21v 0p wRvd ??? ? （ 33） 柱塞相對(duì)缸孔移動(dòng)的加速度為 ?c ostan2 ??? Rwdda tv （ 34） 式中 a —— 柱塞相對(duì)缸體的 軸向加速度 (cm/ 2s )。39。39。 每個(gè)柱塞的排量為 ??? tan24 2239。 m a x ?? （ 331） 王迪：軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 28 ZZRwdQB ???s inc ostan4 239。 表 31 不同柱塞時(shí)的流量脈動(dòng)表 at the time of the different flow pulsation plunger Table Z 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 %/? 由表 31可以看出，當(dāng)柱塞為奇數(shù)時(shí)，比相鄰的偶數(shù)時(shí)的流量脈動(dòng)系數(shù)小得多；并且柱塞數(shù)愈多，流量脈動(dòng)系數(shù)就愈小。 ?c o stan2 ?????? RwmamFF zzgxg （ 45） 4 摩擦力 21 FF與 柱塞與缸孔的側(cè)壓力 21 RR、 的摩擦力 21 FF和 分別為 fRF 11 ? （ 46） fRF 22 ? （ 47） 5 斜盤的 法向作用力 N 及 21 RR、 斜盤通過滑靴作 用在柱塞頭上的法向作用力 N。 驗(yàn)算如下： ? ? os/ 22 22 ???? ?? ?q? 符合強(qiáng)度要求。 圖 42滑靴的受力 The force of slip boots 柱塞與滑靴設(shè)計(jì)完成后，便可知其質(zhì)量 ????? 滑柱 mmm g 通過式（ 211）可知，壓緊力 ?yF ，則 ? ? 316s i 32 ?????? ???? ? ??? 最大斜盤傾角時(shí)總的剩余壓緊力為： ? ? yFF %%5 ???? （ 414） 王迪：軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 34 代入數(shù)據(jù)后得： %8 ????F 接觸比壓與比功值的校驗(yàn)所采用的材料不同，所允許的接觸比壓和比功值也不同。 若計(jì)算所得的比功值越大，則克服摩擦副的摩擦而消耗的功就越大，從而引起摩擦部位發(fā)熱以及滑靴式斜盤的磨損迅速。故缸體的受力狀況十分重要。 在壓力 p 的作用下，筒內(nèi)壁任一點(diǎn)的最大切向拉應(yīng)力為 ? ? 74022 221m a x ????? pdD dDq ?? （ bar） （ 418） 最大徑向壓應(yīng) 力為 pjn ??? 3?? （ bar） （ 419） 當(dāng)缸體采用塑性材料時(shí)，用第四強(qiáng)度理論計(jì)算應(yīng)力 王迪：軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 36 ? ??? ???? m a x22 443 pdD dD （ bar） （ 420） 對(duì)鋁鐵青銅（經(jīng)鍛打）， ? ? 850~700?? (bar)。本設(shè)計(jì)的泵軸屬于后者?？芍^舉步勝舉。 從設(shè)計(jì)圖中得知 L=，把數(shù)據(jù)代入式（ 52）得 mmLY a a n m a xm a x ????? ? 取 mmY 20max ? 圖 51所示的機(jī)構(gòu)，是一種螺旋機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)從選擇方案開始即考慮了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 本文根據(jù)所給條件設(shè)計(jì)出了直軸斜盤式軸向柱塞泵，這種柱塞泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，容積效率高，工作壓力高。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和修改，無不凝聚著金寧導(dǎo)師的心血和汗水。 遼寧工程技術(shù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 43 7 結(jié)論 隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，液壓傳動(dòng)的應(yīng)用也越來越廣，而作為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)心臟的液壓泵就顯得更加重要了。而液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源 —— 液壓泵，更以飛快的速度發(fā)展，新的產(chǎn)品層出不窮。 變量機(jī)構(gòu) 選擇 本設(shè)計(jì)選擇機(jī)械變量機(jī)構(gòu)。 變量機(jī)構(gòu)的種類 目前變量機(jī)構(gòu)的種類和名稱十分繁多，有的從泵的功能上來分，諸如“限壓式”、“恒功率式”、恒流量 式、恒壓式、雙向（單向）伺服變量式等。 泵軸 泵軸的理論轉(zhuǎn)矩與理論輸入功率 理論轉(zhuǎn)矩是 ZTM ，是指不計(jì)摩擦的驅(qū)動(dòng)泵軸、缸體等勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，也就是說，為克服柱塞工作壓力的轉(zhuǎn)矩 ?ZiM 所需的力矩， 即 ?? ZiZT MM （ 424） 通過一系列數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以得 知，一個(gè)柱塞的液體壓力 P對(duì)缸體的 Z軸的轉(zhuǎn)矩將為 ?????? ??? iZPRM Zi ?? 2s intan 將式（ 47）代入上式，得 ?????? ??? iZpRdM Zi ??? 2s i nt a n4 2 （ 425） 將（ 464）與（ 453）、（ 454）比較一下，再聯(lián)系（ 463），便得 當(dāng) Z????0 時(shí)， ? ?022s i n82c o stan ppZZRdMMsZiZT ??????? ???? ???? （ 426） 當(dāng) ZZ 2??? ?? 時(shí)， ? ?022s i n823c o stanppZZRdMMsZiZT ??????? ???? ???? （ 427） 王迪：軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 38 這樣平均理論轉(zhuǎn)矩 ZTmeanM 便可按下式確定 ? ?osBosBZ T m e an ppqppqM ???? )?（ （ 428） 式中 Bq —— 液壓泵的排量，（ mL/r） ； os pp、 分別為壓排側(cè)與吸入側(cè)的壓力， Mpa。計(jì)算時(shí)取三者之中的最小值作為筒壁厚，令其為 min? ，從本設(shè)計(jì)圖中可知 min? 為柱塞孔與柱塞孔之間的最小壁厚，且 ?? ，則厚壁筒的外徑 mmdD m in ?????? ? 。該型液壓泵的主要環(huán)節(jié)之一是配油盤，從運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，希望各滑動(dòng)表面之間不發(fā)生金屬直接接觸，其間形成油膜。因此，滑靴將有一附加繞柱塞球頭的自轉(zhuǎn)。實(shí)際的壓緊力較大于上述計(jì)算值要求，這是因?yàn)橹麘T性力和回程 彈簧力均是將滑靴壓向斜盤的力，稱這個(gè)力附加壓緊力。 此外，柱塞在工作中還要分擔(dān)中心彈簧的力，斜盤與滑靴的摩擦力對(duì)柱塞受力影響很小，可以忽略。 1 離心力 1F 21 RwmF z? （ 41） 式中 zm —— 柱塞組的質(zhì)量。 m in39。 對(duì)于式（ 322），若令 ???ki iA 1 sin?，則 ? ? ?????? ?????????? ???????? ??? ZkZZA ??????? 21s i n22s i n2s i ns i n 1111 ? （ 328） 式中 1? —— 排油區(qū)距最高點(diǎn)位置 A最近的柱塞位置角； Z?2 —— 相鄰兩柱塞間夾角。 轉(zhuǎn)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)柱塞吸、排油各一次。 ??? （ 321） 式中 d —— 柱塞的直徑。這一自轉(zhuǎn)可改善潤(rùn)滑，對(duì)減少摩擦、改善磨損和提高效率都是有益的。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)過任一角度 ? 時(shí)，柱塞球頭中心轉(zhuǎn)至點(diǎn) B，此時(shí)柱塞球頭中心的坐標(biāo)為： ? ??????????????????s i nc o sc o st a nt a nc o sRzRyRRx （ 31） 圖 31斜盤式軸向柱塞泵的運(yùn)動(dòng)分析 Swashplate axial piston pump of the Motion Analysis 由此坐標(biāo)方程可以看出，沿 x正向、即沿缸體軸線方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是缸體轉(zhuǎn)角 ? 的余弦函數(shù) ；而在 oyz平面內(nèi)，點(diǎn) B的運(yùn)動(dòng)軌跡，由其牽連運(yùn)動(dòng)（缸體的轉(zhuǎn)動(dòng)）可以知道是一個(gè)圓。 比壓校驗(yàn)時(shí)通常最簡(jiǎn)單的計(jì)算方法，通過檢查全部接觸面上的壓應(yīng)力 ——“比壓”，使其不要超過允許的“比壓”值，即 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?????????? ????????????????? ??????????????????????? ?????fARRRRppRR RRRR RRdZ2223212400001221223