【正文】 n42V d zS d zR?? ??? 共 37 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 如果斜軸泵的柱塞數(shù)為 z ，則兩相鄰柱塞間的夾角為 （ 39） 假如在排油 區(qū)中離上死點(diǎn)最近的一個(gè)柱塞的轉(zhuǎn)角是 1? （ z?? 20 ?? ），共有 m 個(gè)柱塞處于排油區(qū)，則以下幾個(gè)柱塞距上死點(diǎn)的轉(zhuǎn)角分別為 ??? 212 ?? ， ? ， ??? )1(21 ??? ii ， ? ，??? )1(21 ??? mm 。為減少磨損，斜盤式軸向柱塞泵的斜盤傾角 ? 一般不超過 20? 。與斜盤式軸向柱塞泵不一樣的是傳動(dòng)軸法蘭盤必須繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。但對(duì)于斜軸式軸向柱塞泵來說，承受軸向分力的軸承負(fù)荷較重，設(shè)計(jì)較困難；承受徑向分力的軸承負(fù)荷相對(duì)較輕，較易選用。在保證性能、強(qiáng)度、剛度的前提下，通常用繪制草圖法，試算出最緊湊 的結(jié)構(gòu)尺寸，并考慮有較好的工藝性。即 (327) （ 3）柱塞球頭直徑 1d 與 2d 球頭直徑 1d ，依經(jīng)驗(yàn)取 1 ( ~ ) 16d d m m?? 為使柱塞球頭不遮住傳動(dòng)軸法蘭上的油孔，取 mmd 42 ? 。 綜上選用柱塞材料為 18CrMnTiA。最小留缸長(zhǎng)度 0l 與馬達(dá)的工作壓力有關(guān)，由于馬達(dá)最高工作壓力可達(dá) ，所以按照公式 dl )~(0 ? 。液壓油還可以通過主柱塞中心 孔及傳動(dòng)軸中心孔，沿滑平面泄露，從而保證傳動(dòng)軸與軸承等配合零件之間有一層油膜潤(rùn)滑，減少摩擦和磨損。傳動(dòng)軸上的徑向力也由傳動(dòng)軸上的圓錐滾子軸承承受。由于柱塞與缸腔之間的傾角 ?? 4~21 ???? ，可以近似認(rèn)為傳動(dòng)軸法蘭盤上受到柱塞球頭的作用力與缸體軸線平行。 奇數(shù)柱塞的瞬時(shí)理論流量 對(duì)于柱塞數(shù)為奇數(shù) 的泵，當(dāng) ?? ?? 10 時(shí)， ， 可得 （ 312） ? ? ? ?111 s in ( 1 ) s ins in 2 1 s inmi mmi ? ? ??? ?? ??? ? ??????? ?2 11s in s in 2 ( 1 )4 msh iq d R i? ? ? ? ??? ? ??22 z???1 ( 1)2mz??? ? 111c o s( )2sin 2 12 sin 2mii? ??? ???? ? ?????? 共 37 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 313） 此時(shí)，斜軸泵的瞬時(shí)理論流量為 （ 314） 對(duì)于柱塞數(shù)為奇數(shù)的泵，當(dāng) ??? 21 ?? 時(shí)， 可得 （ 315） （ 316） 此時(shí)，斜軸泵的瞬時(shí)理論流量為 （ 317） 最大瞬時(shí)流量為 (318) 最小瞬時(shí)流量為 (319) 此時(shí)的流量不均勻 系數(shù)為 (320) 對(duì)于奇數(shù)柱塞的泵而言，流量脈動(dòng)頻率為 (321) 表 31 軸向柱塞泵流量不均勻系數(shù)與柱塞數(shù)的關(guān)系 ? ? 111sin ( )2c o s 2 12 sin 2mii? ??? ???? ? ??????12 c o s( )2sin4 2 sin2shq d R? ?? ?????1 ( 1)2mz??? ? 1113c o s( )2sin 2 12 sin 2mii? ??? ???? ? ??????? ? 1113sin ( )2c o s 2 12 sin 2mii? ??? ???? ? ??????123c os ( )2sin4 2 sin2shq d R? ?? ?????2m a x sin() 8 sin2shq d R??? ??2m in sin() 4 t a n2shq d R??? ??m a x m i n( ) ( ) ta n24s h s hqtqqq z z??? ???260 30q nz nzf ?? 共 37 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ z 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (%)q? 斜軸式軸向柱塞泵的受力分析 由于斜軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)和斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)不同，所以受力情況也不完全一樣。但事實(shí)上由于轉(zhuǎn)角差很小，且一般的泵都采用正遮蓋配流盤，所以這部分 排量損失可以忽略不計(jì)。因此，某一柱塞相對(duì)缸腔軸向運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度可近似寫成 d d d dd dt dt dt? ? ? ?? ??dd?????? ? 共 37 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 22 s in s in44i i iq d v d R?? ? ? ??? ii Rv ??? sinsin? （ 33） 式中 ? — 傳動(dòng)軸的角速度； R — 柱塞端部球頭在傳動(dòng)軸法蘭上的分布圓半徑； i? — 傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)角； ? — 傳動(dòng)軸與缸體軸線之間的夾角（彎軸角）。每個(gè)柱塞的工作范圍為 z? 。 3． 1 斜軸式軸向柱塞泵的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 由于泵的柱塞數(shù) 1?z ，每個(gè)柱塞都可以驅(qū)動(dòng)缸體，因而屬于多柱塞驅(qū)動(dòng)。 共 37 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ddt? ??ddt???為了便于理解，假定只有一個(gè)具有一定錐度（半錐角為 ? ）的柱塞工作。只有零部件質(zhì)量都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，才能生產(chǎn)出性能合格、安全可靠的產(chǎn)品。 當(dāng) 高壓油壓力減小， 調(diào)節(jié)彈簧通過作用于 控制閥芯、導(dǎo)桿傳到先導(dǎo)活塞上的壓力大于先導(dǎo)活塞上端的液壓力時(shí)，控制閥芯在調(diào)節(jié)彈簧的作用下向閥套上方移動(dòng)，將變量活塞大腔的控制油與低壓腔溝通，變量活塞小端壓力高而大端壓力低，所以變量活塞又在壓差的作用下向下移動(dòng)，使缸體與主軸之間的擺角增大。 變量活塞怎樣才能在后蓋中上下移動(dòng)呢？在設(shè)計(jì)時(shí)， 控制 活 塞的上腔是通過油道與壓油口的高壓油相同，同時(shí)這股高壓油連通到換向閥 閥芯的兩個(gè)臺(tái)階之間。運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)的柱塞在其它柱塞力的推動(dòng)下，繼續(xù) 由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)，將工作過的油液經(jīng)后蓋的排油口排出低壓油。直柱塞，傾角為 25? 泵 /馬達(dá) 結(jié)構(gòu) I系列： 1 2 2 5 80、 10 260 II 系列： 1 3 46 90、 12 280 定量 可以作泵，也可以作馬達(dá)。 5) 缸體受到的傾覆力矩很小，缸體端面與配流盤貼合均勻，故泄漏損失小，容積效率高；摩擦損失小，機(jī)械效率高；并且對(duì)油液的污染度不是很敏感。 2 高壓馬達(dá)原理設(shè)計(jì) 斜軸式液壓馬達(dá)概述 斜軸式柱塞泵 /馬達(dá)屬于 軸向柱塞泵 /馬達(dá)的，本課題所選的液壓馬達(dá)為 TJVM5是斜軸式柱塞馬達(dá)的一種 ，其主軸與缸體旋轉(zhuǎn)軸線不在同一 條直線上，而是成一個(gè)夾角 ? 。就產(chǎn)品而言， 國(guó)外產(chǎn)品性能出色 ,技術(shù)更新快。如一些學(xué)者提出了一些非柱塞式低速大扭矩液壓馬達(dá)，如非圓齒輪輪系液壓馬達(dá)、錐差式液壓 馬達(dá)等。德國(guó) Linde公司 02系 列 采用新滑靴球鉸結(jié)構(gòu) 使傾角增大到了 21176。軸向柱塞翻馬達(dá)由于缸體輸出的油液的不連續(xù)和吸油、壓油腔的分離結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生了較大的流量脈動(dòng)和液壓噪聲 ,此外還有復(fù)雜流道產(chǎn)生的氣穴噪聲。美國(guó)普渡大學(xué)MONIKA 教授通過對(duì)柱塞副的間隙處油膜動(dòng)力學(xué)、摩擦力和能量耗散的研究 ,揭示了不同形狀的柱塞所受摩擦力的分布規(guī)律 ,得出圓柱形并不是最好摩擦狀態(tài)的柱塞形狀 ,而且認(rèn)為柱塞在柱塞腔有更為復(fù)雜的微觀運(yùn)動(dòng) , 通過公式求解出柱塞的腕力狀況，此微運(yùn)動(dòng)模型也得到了相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證。 摩擦力和壓力的測(cè)試平臺(tái) ,用三維壓力傳感器來測(cè)量摩擦力、傳感器數(shù)據(jù)線通過缸體到主軸 ,然后無線傳輸至計(jì)算機(jī)上。 (2)基于模型泵思想的馬達(dá)試驗(yàn)技術(shù) 軸向柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、液固 耦合 而且高速旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)決定了針對(duì)其局部特性的試驗(yàn)研究往往要進(jìn)行多次簡(jiǎn)化 ,這使得試驗(yàn)與馬達(dá)的 真實(shí)運(yùn)行情況相差甚遠(yuǎn)。基于 軸向柱塞 馬達(dá)的動(dòng)力學(xué)關(guān)系 ，結(jié) 合液固兩種建模方式 ， 建立兩種模型可以實(shí)時(shí) 通信的虛擬樣機(jī) ， 用 來進(jìn)行軸向柱塞 馬達(dá)的仿真。 (5)噪聲 ，對(duì)于改善工作環(huán)境的需求日益提高，各國(guó)液壓行業(yè)都在千方百計(jì)降低液壓馬達(dá)的 噪聲，現(xiàn)已出現(xiàn)了不少低噪聲液壓馬達(dá)。 (2)轉(zhuǎn)速 ： 近 20年來，隨著 對(duì)提高馬達(dá)的轉(zhuǎn)速引起的振動(dòng)、高噪聲及降低壽命等一系列問題認(rèn)識(shí)的不斷深化，對(duì)其中一些技術(shù)難題的突破，使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也有了很大的提高。額定轉(zhuǎn)速高于 500 rpm 的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于 500 rpm 的屬于低速液壓馬達(dá)。下一個(gè)目標(biāo)是，利用 CAD 技術(shù)支持液壓產(chǎn)品到零不見設(shè)計(jì)的全過程，并把 CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)（ CIMS），使液壓設(shè)計(jì)與制造技術(shù)有一個(gè)突破性的發(fā)展。 (4)計(jì)算機(jī)仿真標(biāo) 準(zhǔn)化，特別對(duì)高精度、 “ 高級(jí) ” 系統(tǒng)更有此要求。 主動(dòng)維護(hù) 開展液 壓系統(tǒng)的故障預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)。⑥ 為及時(shí)維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對(duì)系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測(cè)方法，對(duì)污染進(jìn)行在線測(cè)量，要及時(shí)調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時(shí)而造成損失。 減少損耗，充分利用能量 液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成 壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。 共 37 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目錄 1 緒論 .................................................... 3 ...................................................... 3 CAD技術(shù) .......................................................... 5 ........