【導(dǎo)讀】通油孔分布圓半徑fR?

　　

【正文】 1p = bp 將上式代入式2 2112221ln2 ( ) c o szbRdpRp R R ?? ? 中，可得滑靴分離力為 22 2 2 6211 21() ( 1 4 1 1 ) 1 0 1 2 5 6 0 3 . 1 ( )142 l n2 l n11bRRp p NRR? ? ?? ??? ? ? ? 設(shè)剩余壓緊力 y y fp p p? ? ? ，則壓緊系數(shù) 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 0 . 0 5 0 . 1 5yypp? ??? ，這里取 。 滑靴力平衡方程式即為 ( 1 ) ( 1 0 . 1 ) 3 . 1 2 . 7 9 ( )fyp p N?? ? ? ? ? ? 用剩余壓緊力法設(shè)計的滑靴，油膜厚度較薄，一般為 ～ 左右。滑靴泄漏量少，容積效率教高。但摩擦功率較大，機械效率會降低。若選擇適當(dāng)?shù)膲壕o系數(shù) ? ，剩余壓緊力產(chǎn)生的接觸應(yīng)力也不會大，仍有較高的總效率和較長的壽命。剩余壓緊力法簡單適用，目前大多數(shù)滑靴都采用這種方法設(shè)計。 與結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 滑靴結(jié)構(gòu)型式 滑靴結(jié)構(gòu)有如圖 所示的幾種型式。圖中（ a）所示為簡單型，靜壓油池較大，只有封油帶而無輔助支承面。結(jié)構(gòu)簡單，是目前常用的一種型式。 圖 （ a） 圖中（ b）所式滑靴增加了內(nèi)﹑外輔助支承面。減小了由剩余壓緊力產(chǎn)生的比壓，同時可以克服滑靴傾倒產(chǎn)生的偏磨使封油帶被破壞的情況。 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 圖 （ b） 圖中（ c）所示的滑靴 在支承面上開設(shè)了阻尼形螺旋槽與縫隙阻尼共同形成液阻。從而實現(xiàn)滑靴油膜的靜壓支承。 圖 （ c） 滑靴結(jié)構(gòu)型式 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 下面以簡單型滑靴為例，介紹主要結(jié)構(gòu)尺寸的選擇和計算。 1 滑靴外徑 2D 滑靴在斜盤上的布局，應(yīng)使傾角 0?? 時，互相之間仍有一定的間隙 s，如圖 所示。 滑靴外徑 2D 為 2 s in 3 9 s in 0 . 2 4 ( )9fD D s m mZ??? ? ? ? ? ? 一般取 s=～ 1，這里取 。 2 油池直徑 1D 初步計算時，可設(shè)定 12 DD ? ，這里取 . 4 D m m? ? ? ? 3 中心孔 0d ﹑ 0d? 及長度 0l 如果用剩余壓緊力法設(shè)計滑靴，中心孔 0d 和 0d? 可以不起節(jié)流作用。為改善加工工藝性能，取 0d （或 0d? ） =～ 如果采用靜壓支承或最小功率損失法設(shè)計滑靴，則要求中心孔 0d （或 0d? ）對油液有較大的阻尼作用，并選擇最佳油膜厚度 0 mm? ? 。節(jié)流器有以下兩種型式： ∏/ 圖 滑靴外徑 2D 的確定 （ a） 節(jié)流器采用節(jié)流管時，常以柱塞中心孔 0d? 作為節(jié)流裝置，如圖 所 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 示。根據(jù)流體力學(xué)細長孔流量 q 為 4010()128 bd p pq lK? ?? ?? 式中 0d ﹑ 0l —— 細長管直徑﹑長度； K—— 修正系數(shù)； 001 64xRdK l? ??? 16011 2xdR? ???? ????? 01 xdR?? ?? 01 xdR?? 把上式代入滑靴泄漏量公式 3 1216pqRlnR????可得 4 301 1201()128 6 lnbd p p pRlKR? ??? ?? ? ? 整理后可得節(jié)流管尺寸為 4 3020112816 l n bd Ka pRlaR?? ??? 代入數(shù)據(jù) 可以求得0d? =1mm 0 8l mm? 式中 a 為壓降系數(shù)， 1bpa p? 。當(dāng) 2 ?? 時，油膜具有最大剛度，承載能力最強。為不使封油帶過寬及阻尼管過長，推薦壓降系數(shù) a =～ ，這里取。 （ b） 節(jié)流器采用節(jié)流孔時，常以滑靴中心孔 0d 作為節(jié)流裝置，如圖 所示。根據(jù)流體力學(xué)薄壁 孔流量 q 為 2012 ()4 bd gq C p pr??? 式中 C為流量系數(shù)，一般取 C=～ 。 把上式代入 3 1216pqRlnR????中，有 2 30 11 212 ()4 6 l nbd pgC p pRrR? ????? 整理后可得節(jié)流孔尺寸 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 29 320 2121. . .213 l n badpRgaCRr??? ? 代入數(shù)據(jù)可以求得 0 1d mm? 以上提供了設(shè)計節(jié)流器的方法。從上兩式中可以看出，采用節(jié)流管的柱塞 —滑靴組合，公式中無粘度系數(shù) ? ，說明油溫對節(jié)流效果影響較小，但細長孔的加工工藝性較差，實現(xiàn)起來有困難。采用滑靴 — 中心孔為薄壁孔節(jié)流，受粘度系數(shù) ? 的影響，油溫對節(jié)流效果影響較大，油膜穩(wěn)定性也要差些。但薄壁孔加工工藝性較好。 為防止油液中污粒堵塞節(jié)流器，節(jié)流器孔徑應(yīng) ? 。 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 5 配油盤受力分析與設(shè)計 配油盤是軸向柱塞泵主要零件之一，用以隔離和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋轉(zhuǎn)的缸體傳來的軸向載荷。它設(shè)計的好壞直接影響泵的效率和壽命。 配油盤受力分析 不同類型的軸向柱塞泵使用的配油盤是有差別的 ， 但是功用和基本構(gòu)造則相同。圖 是常用的配油盤簡圖。 液壓泵工作時，高速旋轉(zhuǎn)的缸體與配油盤之間作用有一對方向相反的力；即缸體因柱塞腔中高壓油液作用而產(chǎn)生的壓緊力 yp ；配油窗口和封油帶油膜對缸體的分離力 fp 。 1— 吸油窗 2— 排油窗 3— 過度區(qū) 4— 減振槽 5— 內(nèi)封油帶 6— 外封油帶 7— 輔助支承面 圖 配油盤基本構(gòu)造 壓緊力 yp 壓緊力是由于處在排油區(qū)是柱塞腔中高壓油液作用在柱塞腔底部臺階上，使缸體受到軸向作用力，并通過缸體作用到配油盤上。 對于奇數(shù)柱塞泵，當(dāng)有 1( 1)2 Z? 個柱塞處于排油區(qū)時，壓緊力 1yp 為 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 2 2 61 m a x1 9 1. 3 9 1 0 1 2 5 6 0 2 4 1 5 0 ( )2 4 2 4y z b yZp d p p N?? ???? ? ? ? ? ? ? ? 當(dāng)有 1( 1)2 Z? 個柱塞處于排油區(qū)時，壓緊力 2yp 為 2 2 62 m i n1 9 1. 3 9 1 0 1 2 5 6 0 1 9 3 2 0 ( )2 4 2 4y z b yZp d p p N?? ???? ? ? ? ? ? ? ? 平均壓緊力 yp 為 1211( ) ( 2 4 1 5 0 1 9 3 2 0 ) 2 1 7 3 5 ( )22y y yp p p N? ? ? ? ? 分離力 fp 分離力由三部分組成。即外封油帶分離力 1fp ，內(nèi)封油帶分離力 2fp ，排油窗高壓油對缸體的分離力。 對于奇數(shù)泵，在缸體旋轉(zhuǎn)過程中，每一瞬時參加排油的柱塞數(shù)量和位置不同。封油帶的包角是變化的。實際包角比配油盤油窗包角 0? 有所擴大，如圖 所示。 當(dāng)有 1( 1)2 Z? 個柱塞排油時，封油帶實際包角 1? 為 101 1 2 2 2( 1 ) ( 9 1 )2 2 9 9 3Z a a ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 當(dāng)有 1( 1)2 Z? 個柱塞排油時，封油帶實際包角 2? 為 201 1 2 2 8( 3 ) ( 9 3 )2 2 9 9 9Z a a ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 平均有 2Z 個柱塞排油時，平均包角 p? 為 1 2 01 1 1 2 8 7( ) ( 2 ) ( )2 2 2 3 9 9p Z a a ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式中 a—— 柱塞間距角， 2a Z?? ； 0a —— 柱塞腔通油孔包角，這里取0 29a ??。 1 外封油帶分離力 1fp 外封油帶上泄漏流量是源流流動，對封油帶任儀半徑上的壓力 yp 從 2R 到 1R積分，并以 p? 代替 2? ，可得外封油帶上的分離力 1fp 為 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 32 圖 封油帶實際包角的變化 2212 21212()24 l nppf b bRRp P R pRR????? 2 2 62677( 1 7 1 5 ) 1 099 1 2 5 6 0 1 1 1 0 1 2 5 6 01724 l n15?? ??? ? ?? ? ? ? ? ? =( )N 外封油帶泄漏量 1q 為 331 7127 1 125 609 92( )1712 2 10 l n12 l n15pb pq mlRR???? ???? ? ?? ? ? ② 內(nèi)封油帶分離力 2fp 內(nèi)封油帶上泄漏流量是匯流流動，同理可得內(nèi)封油帶分離力 2fp 為 2234 22334()24 l nppf b bRRp p R PRR??????? =2 2 626777( 9 1 1 ) 1 099 1 1 1 0 1 2 5 6 01124 2 1 0 l n9?? ?????? ? ???? ? ? ?? ? ??? ( )N? 河北科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 內(nèi)封油帶泄漏量 2q 為 332 7347 1 125 609 147 ( )1112 2 10 l n12 l n9pb pq mlRR???? ???? ? ?? ? ? ③ 排油窗分離力 3fp 2 2 2 23 2 3 7( ) ( 15