【文章內容簡介】 有最大恒定間隙的壓盤使柱塞返回；（ 4） .以輔助補油泵的 供油壓力使柱塞返回。常見的是第一種和第四種方式相結合，即是說，當泵轉速成低，吸入管路阻力小，吸入高度低時，可以靠中心彈簧使柱塞返回，吸入油液，有自吸能力，而當轉速高、吸入管路阻力大時，就需以一定的灌注壓力充入油液。 在第一種回程方式中，有單彈簧結構和雙彈簧結構。前種結構用不用一根彈簧既要滿足柱塞回程與滑靴預密封要求，又要滿足配油機構的要求，這往往不盡合理，可是最簡單。而在圖 18 所示的中心加力裝置有兩根彈簧，一根解決柱塞與沒有靴的要求。一根以調節(jié)滿足配油機構的要求，這樣便可以達到各取所需，安裝調整方便，但其 銅制球頭常有研損，不如圖 17 中的鋼球好些。 4．滑靴副，即滑靴與斜盤這對運動副，磨損是較嚴重的，人們在改善其工作狀況方面做過一些工作。斜盤與滑靴滑動表面直接接觸的結構，是最簡單的結構，在設計方面力圖使之形成理想的靜壓支承，可是，總不能十分理想的解決，而在滑靴與斜盤平面之間增設了一個止推板，該止推板在工作過程中可以自行繞其軸線旋轉，以調整磨損部位，使之磨損均勻，更重要的是便于維修。 另一種結構，是將止推板與回程壓盤因定在一起，使滑靴夾在中間，這樣一來，止推板與壓盤一起轉動，滑靴只對止推板與壓盤有很小的相對運 動，而將滑靴相對斜盤的高速滑動面移到止推板與斜盤面之間，改善了這對運動副的磨狀況。 5．配油部位，是盤式配油的軸向柱塞泵的關鍵部位，人們?yōu)槭怪幱诹己玫墓ぷ鳡顩r作了大量的研究試驗工作。在固定配油機構中，泵軸與缸體的連接有靜連接與撓性連接兩種， 前者要求制造精度高，但無法補償受力變形對配油表面的油膜的影響。 6．斜盤式軸向柱塞泵的變量機構，依其對泵軸的關系分類，有平行、垂直和斜向等三種布置。后斜盤式軸向柱塞泵由于泵軸為懸臂軸，不穿過斜盤，所以，可以使變量機構直接設置在泵的后端，與泵軸成垂直布 畢業(yè)設計（論文） 13 置；而前斜盤式的軸向 柱塞泵則不同于前者，為平行式斜向布置。 此次設計的 70SCY14 型斜盤式軸向柱塞泵為了便于加工制造，采用 三體結構，傳動軸采用單段結構，回程密封加力裝置采用一根中心彈簧，變量機構直接設置在泵的后端，與泵軸成垂直布置。 柱塞的徑向載荷由缸體外圍的轉子軸承承受，使缸體的傾復力矩減至最小，保證配油表面均貼緊。這樣做的優(yōu)點：一是徑向載荷由轉子軸承承受，泵軸只傳遞轉矩，故可以細些；二是因轉子軸承是大型軸承，功率可以大些。 柱塞泵的主要參數(shù) 表 12 斜盤式軸向柱塞泵的主 要設計參數(shù) 畢業(yè)設計（論文） 14 工作壓力 額定轉速 排量 31． 5Mpa 1500r/min 70ml/r 液壓泵的主要參數(shù)，是其泵的理論單轉的理論排量（ 或稱為理論容積常數(shù)） qT、工作轉速 n,以及額定壓力 PS 與峰值壓力 PS max等。 對于一個相似的泵群來說，泵內的受力與外負壓力△ P 有關，即泵的強度限制了泵的最高壓力，而運轉時的油液流速與滑動部分的滑動速度正比于 nq1/3,所以，從滑動部分的強度與氣穴的角度，應將 nq1/3限定在某一許用值以下，即 nmaxq1/3max≤ Cp （ 11） 式中 nmax—— 泵軸的最高轉速， qT max—— 泵的最大理論容積常數(shù)， ml3/r cp—— 許用值如下： 標準級 （ r/min） (ml3/r)1/3 無預壓的液壓泵（工業(yè)用） 5400 預壓 的液壓泵（工業(yè)用） 9100 預壓 的液壓泵（車輛用） 14400 高級 預壓 的液壓泵（工業(yè)用） 11400 航空機用 9100 對于一般工業(yè)用的液壓泵， 如果沒有告訴泵的排量，而通常泵以異步交流電動機和內燃機拖動，轉速是已知的。這樣可以計算出 粗略的理論容積常數(shù)常數(shù)為 qt max=Q/η ml3/r 上式中 Q— 按使用要求的流量折算到泵軸為 1000rpm 時的 ，該流量最好圓整為 R5數(shù)系中的數(shù)值。 η— 容積效率，粗算時取為 ～ 當理論容積常數(shù) qt max后，便可根據(jù)下式確定柱塞直徑之概略 值 畢業(yè)設計（論文） 15 3m ax370(1 9 )721. 50 23. 48(1 1. 09 ) tmmqdz??? （ 12） 按照表 13 推薦的數(shù)值進行圓整，取 22d mm? 上式中 Z—— 柱塞個數(shù)，對于所述及的泵，一般為奇數(shù)， Z=5， 7，9??。從后面的分析我們可知，奇數(shù)柱塞的流量不均勻系數(shù)要小于相鄰偶數(shù)柱塞的流量脈動系數(shù)，且 Z 越大，流量脈動系數(shù)越小。 這里我們取7Z? 。 由上式（ 12）計 算所得出的數(shù)值要圓整為液壓元件用柱塞、滑閥和活塞桿外徑系列參數(shù)（ JB82666）中的數(shù)值，下面列出液壓泵中的柱塞直徑數(shù)值。如表 13 所示。 表 13 液壓元件用柱塞、滑閥和活塞桿外徑系列參數(shù)（ JB82666）mm 1 1 1 1 2 2 2（ 30）、 3 3 4 50、 55?? 注：括號內的數(shù)值就盡量避免使用，如超出本系列范圍，就按GB32164“優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系” R R20 數(shù)系選取。 柱塞軸線的在缸體中的分布圓半徑 R，也是一個重要的參數(shù)，其概略值可 按下式來確定。 m a xR =( )70( ) 337tmmqz?? （ 13） 由上式求出的數(shù)值圓整到 ,這是根據(jù)實際取 R=37mm。 選定諸參數(shù)以后，便可按下式核算欲設計的液壓泵的理論排量： 畢業(yè)設計（論文） 16 2m a xT m a x2d 2 RZ ta nq=42 2 2 3 7 7 ta n 2 0=47 1 .6 9 /m l r????? ? ? ? ?? （ 14） 實際中要求理論排量為 70ml/r,故符合設計要求。 上式中β ma—— 斜盤的最大傾角，增大 斜盤傾角可增加排量，但不能任意增大，它受到以下條件限制： 1．傾角增大后，液壓力引力的徑向力要增大，導致軸套負荷的加重，使結構尺寸加大； 2．傾角過大，使流量和斜盤傾角之間的線形關系變差； 3．傾角過大，使柱塞行程變長，柱塞整個長度也要加長，否則運動中可能會引起卡住現(xiàn)象。 4．傾角過大時，柱塞頭部、頸部與滑靴窩邊會相碰。 一般取 15176。～ 20176。，在本此設計過和中我們取 max 20? ? 。 額定壓力 PS與峰值大壓力 PS max。液壓泵的額定壓力，是指液壓泵在額定轉速、額定流量 的條件下連續(xù)長時間工作的最高壓力。液壓泵的各個運動 副與軸承等均是按額定壓力進行設計計算。亦即在額定轉速、額定流量與額定壓力下保證液壓泵 設計壽命。峰值壓力（或稱最高壓力）PS MAX， ，是表征液壓泵的 短時超載能力。 該壓力主要是由液壓泵的強度限定的，一般是額定壓力的 ～ 倍左右，但也有高達 倍的，也有低到 倍的。 畢業(yè)設計（論文） 17 第二章 運動分析 運動學 斜盤式軸向柱塞泵，在工作時其柱塞和滑靴作兩個主運動：一個是沿缸體軸線的相對缸體的往復移動；一個是與缸體一起旋轉。 圖 21 柱塞滑靴的運動分析圖 如圖 21 所示，當柱塞由對缸體為最大外伸位置轉至 ? 角時，柱塞球頭中心即 A 點移至 B 點。柱塞沿缸體軸線的相對（缸體）位移為 SP，由直角三角形可以得： SP=BC=ACtan? (21) 上式中， ? —— 斜盤的傾角（如圖 21）。 由圖 21 可以得出， AC=AF=AOFO=RFO，再由直角三角形 CFO得 FO=COcos cosFO CO ?? 。將上述關系代入式（ 21），經整理得 2PS = R tan (1 cos )??? （ 22） 上式中， R—— 柱塞軸線在缸體中的分布圓半徑， 畢業(yè)設計（論文） 18 ? —— 缸體的轉角， t??? （ ? —— 缸體的角速度， t —— 時間）。 柱塞的行 ph ,等于柱塞對缸體的最大與最小的外伸量之差，亦即由0?? 轉至 ??? 的相對位移量，由式（ 22）可得 2 tanphR?? （ 23） 柱塞的相對（ 缸體的移動）速度 VP，由相對位移 SP對時間 t 求導，可得 ta n sinPp dSvRdt ? ? ??? (24) 其平均相對速度為 01222 601151ta n2015 /npm e an pv v dnRnm m s??????? ? ?? ? ?? = ω Rtan β = tan β = tan β = 37 1500 = (25) 柱寒的相對加速度為 pα ,由相對速度 pv 對時間 t 求導，得到： ta npdv Rdt ?? 2pα = ω β cos （ 26） 滑靴除了與柱塞一起相對缸體往復運行及隨缸體旋轉之外，還與柱塞頭一起沿斜盤平面作平面運動。下面討論滑靴與柱塞球頭中心在斜盤平面的運動狀況： 22d mm? 7Z? 畢業(yè)設計（論文） 19 圖 22 滑靴與柱塞球頭中心沿斜盤平面的運動分析圖 如圖 22 所示，滑靴與柱塞球頭中心 A 之絕對運動軌跡的參數(shù)方程為： sinXR?? 。 sincosRy ??? 由上式我們可以得知，此運動軌跡為一橢圓，其長軸與短軸分別為： cosRa? β 。b=R。 如為變量型液壓泵，最其最大長軸為： max cosRa ? maxβ (27) 圖 23 橢圓的運動軌跡 滑靴由于沿斜盤平面作橢圓運動，所以在與壓盤一起繞 Z 軸旋轉時作徑向移動，其位移量： 02D??ε ρ （ 28） 37R mm? max 20? ? 畢業(yè)設計（論文） 20 上式中 ρ —— 滑靴球心（即滑靴與柱塞球頭中心）運動軌跡的向徑， 22 2 22c o ssin c o sxy ?? ?? ? ?ρ =