基于solidworks的軸向柱塞泵的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-28 14:06本頁(yè)面
【正文】 另外還要感謝我的朋友們，是你們?cè)谖易顭o(wú)助、最低落的時(shí)候給予我支持，在我困惑的時(shí)候給了我有益的建議和幫助，讓我圓滿地結(jié)束大學(xué)的生活。在每次有不明白和不理解的地方，老師都會(huì)耐心地為我講解，不會(huì)吝惜自己的時(shí)間，使我度過(guò)了一個(gè)又一個(gè)的難關(guān)，為我解答了所有的疑惑。張老師幽默詼諧，教學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，工作時(shí)一絲不茍，為人樸實(shí)，平易近人，對(duì)我有著較深的影響。（3）把用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的軸換成了半軸，靠泵體外部的大軸來(lái)。本文中所設(shè)計(jì)的柱塞泵的特點(diǎn)：（1）改變了傳統(tǒng)的柱塞的結(jié)構(gòu)，選擇了帶滑靴的柱塞，減小了應(yīng)力集中對(duì)柱塞的磨損。圖56總裝配效果圖6 結(jié)論柱塞泵是所有的液體壓力傳動(dòng)系統(tǒng)中不能或缺的部件，設(shè)計(jì)出安全可靠的柱塞泵對(duì)液體壓力傳動(dòng)系統(tǒng)有十分重要的作用，對(duì)于柱塞泵的革新可以從減少油液的損耗、提高工作系統(tǒng)的總效率等方面著手。圖55缸體的三維實(shí)體模型 柱塞泵總裝配效果圖 在各部分的結(jié)構(gòu)尺寸都確定后，可以把各部分組合起來(lái)，得到整體的三維實(shí)體效果圖，如圖56所示。圖54配流盤的三維實(shí)體模型 缸體的三維立體圖 在柱塞、配流盤等的尺寸確定后，可以得到缸體的具體尺寸，在經(jīng)過(guò)校核后，其尺寸大小可以滿足材料的許用值要求。圖51柱塞三維實(shí)體模型 滑靴的三維立體選取合理的滑靴形式后，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到滑靴的結(jié)構(gòu)尺寸，通過(guò)強(qiáng)度校核，能夠滿足滑靴材料的許用值要求，按照?qǐng)D52所示進(jìn)行繪制草圖，旋轉(zhuǎn)后可得到圖53所示的滑靴三維實(shí)體模型。利用其繪制的立體仿真圖形比平面圖形更加清晰明了，具體的裝配情況也可以一目了然。SolidWorks是基于參數(shù)化和特征造型技術(shù)的軟件，對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循參數(shù)化CAD的原則。壓盤在材料的選擇時(shí)應(yīng)具有一定的抗膠合能力，所以常選，滲碳淬火后硬度為，為了避免壓盤的油孔劃傷滑靴，應(yīng)該將油孔邊進(jìn)行倒圓處理。在滲碳淬火后需要保證金相組織的穩(wěn)定，所以還要進(jìn)行冷卻處理和時(shí)效處理。為了節(jié)省成本，要減少銅的使用，采用等作為基體再鑲嵌套筒。而這類材料在熱加工后，出現(xiàn)應(yīng)力集中時(shí)破壞較大，并柱塞容易有斷裂的危險(xiǎn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能得減少使用。1）外密封油帶分離力 （322）2）內(nèi)圈密封油帶分離力 （323）3）排油窗分離力 （324）由公式318得4 主要零件的材料的選擇 柱塞與缸體的材料柱塞和缸體的材料在選擇時(shí)，主要有兩種方案可以選擇：硬柱塞軟缸體和軟柱塞硬缸體[13]。 1— 配流窗孔 2—內(nèi)部密封油帶 3—外部密封油帶 4—輔助支承 5—泄油槽圖33配流盤的結(jié)構(gòu)（1）預(yù)緊力的計(jì)算當(dāng)柱塞泵的柱塞為奇數(shù)，有個(gè)在排油區(qū)是，得 （316）當(dāng)個(gè)柱塞在排油區(qū)時(shí)，為 （317）根據(jù)得出，（2）總分離力的計(jì)算分離力 （318）其中—外密封油帶分離力； —內(nèi)密封油帶分離力； —高壓油對(duì)缸體的分離力。部分力可以利于滑靴的運(yùn)動(dòng)，而有的卻對(duì)滑靴表面產(chǎn)生磨損，所以在設(shè)計(jì)滑靴時(shí)我們應(yīng)該注意綜合考慮對(duì)滑靴的影響。圖33滑靴所受分離力的分布密封油帶上任意一點(diǎn)所受的壓力為 （38）假設(shè)，那么 （39）根據(jù)方程39可有，當(dāng)柱塞半徑增大時(shí)，密封油帶上的壓力按對(duì)數(shù)的規(guī)律下降。一個(gè)是柱塞根部的高壓油使滑靴緊貼到斜盤上，稱之為壓緊力[12]；另一個(gè)是滑靴面上由泄露的油產(chǎn)生的油膜的反力，稱之為分離力。 慣性力的大小隨著缸體的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，當(dāng)和時(shí)，所產(chǎn)生的慣性力達(dá)到最大，即 （33）（3）離心力 （34）（4）斜盤的作用反力 斜盤的反作用力經(jīng)過(guò)柱塞頂部球頭傳遞給柱塞，這個(gè)力可分為軸向的分力和徑向的分力，即 （35） （36） 斜盤作用在柱塞上產(chǎn)生的反作用力的分出的軸向力需要由柱塞根部的高壓力油的力來(lái)抵消，而所分出的徑向分力讓柱塞出現(xiàn)彎矩，并產(chǎn)生接觸應(yīng)力，從而影響缸體的正常工作，所以應(yīng)盡可能的減小斜盤作用力。 圖31柱塞受力圖柱塞在工作時(shí)受到液壓力、慣性力、離心力及缸體的摩擦力和斜盤作用反力[11]：（1）高壓油所給的液壓力 （31）其中—柱塞泵的工作最大壓力。每個(gè)柱塞隨著缸體而旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)180176。 故缸體壁厚的取值符合要求。 圖27缸體的尺寸對(duì)缸體壁厚進(jìn)行強(qiáng)度校核 (219)—缸筒外部直徑，；—缸體所用材料的許用應(yīng)力，此處采缸體用材料，許用應(yīng)力。通常忽略接觸平面產(chǎn)生的摩擦力?，F(xiàn)為了計(jì)算方便，可以忽略一些無(wú)關(guān)緊要的力，主要慮油壓造成的反作用力和力矩。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)估算得： （218）其中—剩余壓緊力；—彈簧彈力。由于外圈密封油帶安置在較大直徑上，還受到轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心慣性力的影響，導(dǎo)致其滲露量大于內(nèi)圈密封油帶。在減小或防止壓力沖擊的產(chǎn)生的同時(shí)，使柱塞腔內(nèi)的壓力差能平緩地過(guò)渡。 過(guò)渡區(qū)域的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)配油盤的具體結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，要保證吸排油窗口要完全的隔離和密封，所采取的措施為：配油盤的過(guò)度角比油口的包角大。配油盤設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)情況控制了高壓柱塞泵的工作壽命和效率。 在時(shí)，如果采用的方法，那么可能起不到的作用。 滑靴的尺寸的設(shè)計(jì)圖24滑靴的外徑及通油口尺寸（1）滑靴的外部的直徑： （212） 通常s=1～3，在本文中取為3。圖（c）所示的結(jié)構(gòu)型式，這種型式比前兩種更加復(fù)雜，同時(shí)其性能也更高，其特點(diǎn)是在支承面上面開(kāi)設(shè)了阻尼形狀的環(huán)形槽和縫隙阻尼一起形成阻礙，實(shí)現(xiàn)靜壓支承。圖（b）與（a）所示的結(jié)構(gòu)有了很大的不同，這類滑靴相比（a）中的滑靴增加了內(nèi)部和外部的輔助支承面。 滑靴結(jié)構(gòu)型式的選擇滑靴的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種，如圖23為滑靴的常用形式。但是有一定的缺點(diǎn)，接觸平面處的摩擦力過(guò)高，使機(jī)械效率下降。利用這種方法進(jìn)行緊固的滑靴，與斜盤面之間的油膜比較薄，～。在對(duì)滑靴進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，保證使其緊固在斜盤上，有兩種比較合理的方案：一種是靜壓支承，另一種是剩余壓緊力的方法，但通常采用剩余壓緊力的方法?；ヅc斜盤之間采用面與面的方式進(jìn)行配合，這樣在提高配合時(shí)的面積的同時(shí)，有效降低了接觸應(yīng)力，并且還可以降低液壓油的損耗。為了提高零件的使用壽命，最好不選用銅作為摩擦副材料，這樣可以避免當(dāng)液壓油溫度過(guò)高時(shí)在銅表面上的腐蝕破壞。表22 材料的性能材料牌號(hào)許用壓力/ 許用速度/ 許用比功/ZQA
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