【導(dǎo)讀】PVB柱塞泵計算說明書

　　

【正文】 +1F=4+1 2 2 0 .0 547 6 .0 2 7vdpNN???? ? ? ??? ２７２　 （ 35） 滑靴去承面所需的總密封力∑ F2 為了使滑靴去承面不漏氣，需加力保證其密封，一個滑靴去承面所需的的密封力為： 2c o s3 2 0 .0 8 5 c o s 2 046 4 .2 4SAN???? ? ??2kF ζ＝　 （ 36） 上式中， As—— 一個滑靴支承面的面積， 264 d??sＡ =，其中 d6=32mm。 σ k—— 支承表面為阻止吸入空氣所需的接觸比壓，依經(jīng)驗，計算是可取令σ k =～ ,這里我們?nèi)?。 與吸入油腔相通的（ z+1） /2 個柱塞滑靴所需的總密封力為： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 2 1 c o s2 SZFA ???? kζ = N （ 37） 同時，還應(yīng)當(dāng)保證缸體端面與配油盤間的密封性，所需的總密封力為： 2 vpFA?? kζ （ 38） 上式中， Avp—— 配流盤與缸體相接觸的表面積 ，2 2 2 2 2 206 5 6 5 4 1 3 22 2 2 2 2 22( ) ( ) ( ) ( )180134( 6 0 4 6 ) 1 2 ( 6 0 4 6 ) 4 ( 4 1 2 4 ) ( 3 7 2 7 )1806 9 5 0 .9 7vpA R R Z R R b R R R Rmm?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 　 取σ k=。代入式 38 可得 2vpFAN???? kζ＝ 計算中心加力彈簧裝置時，就滿足式（ 37）、（ 38）中的最大值。這里 取∑ F2=。 柱塞位于吸入行程時的摩擦力∑ F3 23 1 2 m a x1 ( ta n )2 psZF f F m R?????? ( 39) 上式中， f 1—— 柱塞與其缸孔之間的滑動摩擦系數(shù)，此次設(shè)計的柱塞泵柱塞采用 18CrMnTiA,而缸體的材料為 ZQA194。查手冊可知，鋼對表銅的滑動摩擦系數(shù)為 。 23 1 2 m a x21 ( t a n )27 1 2 150 [ t a n 20 ( ) ]2 60101 .80psZF f F m RN??????? ? ?? ? ? ? ? ???　 克服滑靴翻轉(zhuǎn)所需的力矩∑ F4 如第二章所述，滑靴沿斜盤平面作橢圓運(yùn)動，其離心慣性力為 2ssm???0Ｆ （ 310） 上式中， ms—— 滑靴的質(zhì)量， 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 39。 2 26 1 . 2 3 0 . 4 7 . 9 / 1 0 0 0 0 . 0 3 844sm k d C K g???? ? ? ? ? ? ?； ρ —— 滑靴重心的運(yùn)動向徑 ，由式（ 29）得 222cossin cos ?? ???ρ； ω s—— 滑靴重心的旋轉(zhuǎn)角速度 ，由式（ 214）得 22c osc os c oss ???? ? ?? ? 2sin。 圖 32 滑靴部位 由圖 32 可知，滑靴因離心慣性力引起翻轉(zhuǎn)力矩為： 20 0 0 0ssM F e m e???? 上式中 e0—— 滑靴重心至柱塞球頭中心的距離 ， 。 要想克服此力矩，須通過壓盤加一力矩 Ma，使得： Ma≥ M0 上式中 Ma—— 為附加力矩， 64 39。cos 2a dFM ??。 所以， 264039。cos 2 ssdF me??? ? 由前述可知， 當(dāng) 3,22???? ??時， ssv ??? 為最大值，向徑ρ為最小值， s? 取得最大 值為max maxcoss ? ωω β，這樣一來， 2s?? 便為最大值。于是便有： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 2 04 6 max2 Re39。cossmF d ? ?? （ 311） 克服（ z+1） /2 個柱塞翻轉(zhuǎn)所需的總推壓力為： 2 046 m a x2Re( 1 )39。 c o s2 1 5 0 00 . 0 3 8 ( ) 0 . 0 3 7 0 . 0 0 660( 7 1 )0 . 0 3 c o s 2 04 9 . 2 2smFzdN??????? ? ????? 在以上的計算中，上述諸式中的泵軸角速度均以欲要求的自吸角速度代入。由以上的分析可知： m a x 1 2 3 41 .1 5 [ ( ) ]1 .1 5 [ 1 5 1 .0 2 7 6 .0 3 5 2 1 .2 8 1 0 1 .8 8 4 9 .2 2 ]1 0 2 7 .6 1iF F F F FN? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ?sF 二． 壓排行程， 即柱塞因缸體拖動，再由斜盤經(jīng)滑靴推壓而壓排油液的過程。 柱塞與缸孔間的配合間隙，一般為 ～ ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柱塞的直徑 d 及其含接長度 2l。所以，假定無間隙滑動是可行的。再假定滑動摩擦對其接觸比壓的分布無影響；滑靴與球頭之間無相對轉(zhuǎn)動，柱塞與缸孔壁的接觸長度為： 224 ( ) 3l l L l l??1Ｌ = +2(L ) （ 312） 224 ( ) 3l l L l l??2Ｌ = 2(L )+ （ 313） 并且，各支反力的合力 N1和 N2的作用點分別距接觸邊緣為 L/4 和 L2/4,如圖 33 所示。 i ??（ ） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 33 柱塞受力分析圖 滑靴與斜盤之間的摩擦力 39。F ,在據(jù)點述及的問題中，假定 39。F 與力 F5和 F6 在一個平面內(nèi)，其值為： 539。F fF? （ 314） 上式中， f —— 滑靴與斜盤之間的摩擦系數(shù)，考慮到起動等因素，f =～ ； F5—— 斜盤經(jīng)滑靴對柱塞的作用力。 2256 31 .532 26 95 74 c os 4 c os 20pF d N?? ?? ? ? ? 缸孔對柱塞的摩擦力 139。F 和 239。F ，其值為： 1 1 12 1 239。39。F fNF fN?? （ 315） 上式中 1f —— 缸孔對柱塞的摩擦系數(shù)，青銅對鋼，一般取為 1 ?（有油潤滑的情況）。 工作阻力 6F 為： ?? 　 N ?2F 　 N 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 26 m a x2239。4t a n 39。4s i ss p s sF d p F Fd p m F?? ??? ? ?? ? ? （ 316） 上式中， sp —— 液壓泵的額定輸出壓力，此次設(shè)計的柱塞泵的額定壓力為 。 maxiF —— 單個柱塞滑靴的最大移動慣性力，令式（ 32）中的cos( )i??? =1，即 2m ax tani psL m R??? ； 39。sF —— 一個柱塞的回程彈簧力，中心加力裝置的情況， 39。 ss FF z? ，在每個柱塞專用一根回程 彈簧的情況： 39。 [ t a n (1 c os ) ]s s sF C x R ??? ? ?（ sC 為彈簧的剛度， sx 為彈簧的預(yù)壓縮量） 將上述各項的值代入式（ 316） 可以得 ； 26 m a x222239。4ta n 39。42 1 5 0 0 1 3 8 8 . 9 22 2 3 1 . 5 0 . 2 0 2 ( ) ta n 2 04 6 0 71 7 1 5 6 . 6 4s i ss p s sF d p F Fd p m FN??????? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ?? 處于壓排行程的上述諸力應(yīng)滿足下述力學(xué)平衡方程： 5 2 1 6c os 39。 39。 39。 c os 0F F F F F??? ? ? ? ? （ 317） 5 1 2si n 39。 c os 0F F N N??? ? ? ? （ 318） 211 2 2 139。 39。 ( 2 ) ( ) 39。 02 2 4 4 sLLddF F N L l N L F l? ? ? ? ? ? ? ? ( 319) 將式（ 313）、（ 314）代入上述方程組，得： 5 1 1 1 2 6( c o s sin ) 0F f f N f N F??? ? ? ? ? ( 320) 5 1 1 2( c os si n ) 0F f N N??? ? ? ? ( 321) 212 1 1 1 511( 2 ) ( ) 04 2 4 2 sLLN L l f d N L f d fl F? ? ? ? ? ? ? ? （ 322） 由式（ 321）、（ 322）聯(lián)立可解得 N?? 　 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 21 1 521[ ( 2 ) ( s in c o s ) ]3 4 2 sLN L l f d f fl Fl ??? ? ? ? ? ? ? （ 323） 12 1 521[ ( ) ( s in c o s ) ]3 4 2 sLN L f d f fl Fl ??? ? ? ? ? （ 324） 再將式（ 322）、（ 323）代入式（ 320），略去 sfl （因為 sfl 較小），解得 6 15 ( s i n c o s ) ( s i n c o s )F f f f CF ? ? ? ?? ? ? ? （ 325） 上式左端， 651 7 1 5 6 .6 4 0 .6 6 8 62 5 6 5 9 .6 7FF ?? 上式右端，1( s in c o s ) ( s in c o s )( s in 2 0 0 . 0 5 c o s 2 0 ) 0 . 1 2 ( s in 2 0 0 . 0 5 c o s 2 0 ) 4 . 50 . 7 1 2 5f f f C? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 由上面的計算我們可以得知， ，即（ 325）成立。 上式中 C—— 結(jié)構(gòu)系數(shù)， 其值直接影響著柱塞的工作狀況。由機(jī)械力學(xué)可知，為了保證柱塞可靠工作，就 C、 f 和 1f 有一個最大的傾角 max? 。其值為 ： 1212 2 1[ 2 ( ) ]34 fdLC L Ll l l? ? ? ? ? （ 326） 考慮到實際情況，為了簡化計算，可取 210LL??，這樣，式（ 325）中的系數(shù) C 可以簡化為下式， 142[ 1 ]3 2 2fdLC ll?