【正文】 的連接過渡曲線。但無論何定子曲線，其 maxν 、 maxa 、 maxJ 均與 )( rR? 成正比，故前述有關限制 maxν 、 maxa 、maxJ 值 的要求同時也限制了允許的最大升程。不但限制 J值連續(xù)變化的大小，而且在曲線端點上也不出現(xiàn) J值突變的曲線能消除激振作用，更好地實現(xiàn)葉片無沖擊的徑向運動，稱為無沖擊低噪聲曲線。 )(?J 的最大值受低噪聲性能要求的限制。最大加速度值受葉片不脫離定子條件的限制。 為保證泵的輸出流量脈動?。笙噜忛g隔為葉片間隔角的 任意點之速度組合等于或近于常數(shù)。 定子曲線應具備的特性 綜上所述，對定子曲線的速度、加速度和加速度變化率等特性和曲線升程的具體要求歸納如下： 1）速度特性 )(?? 要求速度特性曲線連續(xù)光滑，沒有突變。其次，為保證葉片不脫空，應使過渡曲線的加速度最大值較小。但是，增大 )( rR? 的值受到兩個條件的限制。因此，為了不使壓力角過大，應限制定子曲線徑向速度的最大值。壓力角過大會使定子對葉片的作用力與葉片方向之間的夾角 ? 增大，導致橫向分力 Ft的增大，使葉片受力狀態(tài)惡化，影響泵的 壽命和效率。 ??? ??? dd )( )(tan ? （ 31） 式中 ： ψ —— 定子曲線的壓力角。無沖擊、低噪聲對定子曲線的要求是曲線的速度、加速度和加速度的變化率都連續(xù)光滑變化，沒有突變。為了消除徑向加速度的突變，要求定子曲線處 處光滑連續(xù)，與大、小圓弧的連接點處有公切線。二者均會引起撞擊噪聲和嚴重磨損。 3）葉片無沖擊振動，低噪聲 如果定子曲線在某些點上的徑向速度發(fā)生突變，則曲線上該點的徑向加速度在理論上等于無窮大。這樣，在根部無油壓的作用時，吸油區(qū)葉片徑向運動才能跟上定子曲線矢徑的增長，并對定子有適當?shù)慕佑|壓力。在不考慮液壓力和摩擦力且葉片徑向放置時，葉片不脫離定子的條件是葉片所受的離心力應大于葉片以定子曲線矢徑增長的加速度做徑向加速運動所克服的慣性力。若為常數(shù)，流量的 脈動就為零。 5）在右泵體的右端面裝有端蓋，端蓋與傳動軸之間設置兩個背對背的唇形密封圈，以防油液外漏和空氣 、 灰塵進入。 3）由兩個配流盤、轉(zhuǎn)子、葉片和定子構成的泵芯用兩個螺釘聯(lián)接成預緊組合件，然后裝入右泵體內(nèi)。但與前述方形葉片泵略有不同，主要改進在于： 1）泵的外殼由左泵體和右泵體兩部分組成。加之其加工工藝性也比圓形泵優(yōu)越得多，所以在一般工業(yè)機械上也獲得廣泛應用，已逐步取代圓形泵。 4）進油道設在泵體，排油道設在泵蓋，均為開式油道，不僅鑄造方便，而且油道通暢，即使高轉(zhuǎn)速工作時流動阻力也較?。? 5）傳動 軸 輸入端一側的支承較強，能夠承受徑向載荷，允許用皮帶或齒輪直 接驅(qū)動，有一定的耐沖擊和振動能力。裝配時即使泵蓋四個螺栓的擰緊力矩不很均勻，也不致影響側板與轉(zhuǎn)子端面的均勻密合。 方形葉片泵 與圓形葉片泵相比，方形葉片泵主要有以下改進： 1）簡化了結構，在同等排量的情況下，外形尺寸和重量比圓形泵大大減小。 3）側板與轉(zhuǎn)子均帶耳軸，雖然支承定心較好，但毛坯費料，加工不方便。 2）進、出油道都鑄造在泵體內(nèi) （ 稱為暗油道），鑄造清沙困難。 [4] 圓形葉片泵 圓形葉片泵的主要結構特點和存在的問題： 1)采用固定側板，轉(zhuǎn)子側面與側板之間的間隙不能自動補償，高壓時泄漏嚴重。 雙作用葉片泵的基本結構 本設計中的葉片泵為單級葉片泵，是由轉(zhuǎn)子、葉片、定子、配流盤、傳動軸及殼體等主要零件組成。 整個泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，葉片所占體積為： B b zrRzqqyy ?c o s22 ???? （ 26） 所以考慮葉片厚度的影響，雙作用葉片泵的排量為： B b zrRrRBqqqyBBy ?? c o s2)(2 22 ?????? （ 27） 考慮葉片厚度的影響，雙作用葉片泵的理論流量和實際流量分別為： [3] ?????? ???? ?? c o s)()(2 bzrRrRBnQ BBt （ 28） ?????? ????? ???? c o s)()(2 bzrRrRBn BvBBvBtB （ 29） 6 3 設計方案的分析與選定 設計總體思路 本設計為恒量泵的設計，由于雙作用葉片泵的定子與轉(zhuǎn)子同心安裝，偏心距為零且不能調(diào)節(jié)，能作恒量泵使用，所以選擇雙作用葉片泵進行設計。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個葉片所占體積為 39。 以上計算沒有考慮葉片厚度的影響，實際上葉片伸出轉(zhuǎn)子部分所占的體積并沒有參與吸、排油。 5 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，相鄰兩葉片間的工作容積排量為 q?2 。 r1 轉(zhuǎn)速范圍 /r 4 2 雙作用葉片泵的特性 雙作用葉片泵的性能 葉片泵的性能主要通過流量（或排量）、壓力、轉(zhuǎn)速、效率、驅(qū)動扭矩、吸入性能等特性參數(shù)來表示。 雙作用葉片泵存在的另一問題是，吸油區(qū)各葉片根部與頂部的液壓作用力不平衡，葉片頂部作用著吸油腔的低壓，而根部承受著壓油腔的高壓，葉片頂部與定子內(nèi)表面的接觸壓力較大，容易造成定子內(nèi)表面的不均勻磨損，所以工作壓力一般限制在 。但由于結構上很難實現(xiàn)排量變化，故多為定量泵。 雙作用葉片泵的結構特征 1）轉(zhuǎn)子與定子同心 ； 2）定子內(nèi)表面由兩段大圓弧、兩段小圓弧和四段定子過渡曲線組成； 3 3）圓周上有兩個壓油腔、兩個吸油腔，轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向液壓作用力基本平衡； 4）所有葉片根部均由壓油腔引入高壓油，使葉片頂部可靠地與定子內(nèi)表面密切接觸。由于定子與轉(zhuǎn)子同心安裝，偏心距為零且不能調(diào)節(jié)，故雙作用葉片泵不能變量，只能作定量泵使用。當轉(zhuǎn)子 1在傳動軸帶動下沿圖示的逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，處于一、三象限的葉片從小半徑 r處向大半徑 R處伸出并緊貼定子內(nèi)表面滑動，使一、三象限密封容積逐漸增大，形成真空而吸油；相反處于二、四象限的片從大半徑 R處向小半徑 r處縮回并緊貼定子內(nèi)表面滑動，使二、四象限密封容積逐漸減小而排油；轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，密封容積由小到大和由大到小各兩次，即完成兩次吸、排油，這就是雙作用葉片泵的工作原理。定子 3內(nèi)表面為近似橢圓，它由兩段半徑為 R的圓弧和兩段半徑為 r的圓弧及四段過渡曲線所組成。盡管我國葉片泵生產(chǎn)和應用量發(fā)展很快，但葉片泵的設計理論和設計方法沒有相應提高，因此對于雙作用葉片泵的設計和研究也日益引起人們的關注。目前國內(nèi)外對葉片泵的研究主要集中在降低噪聲和提高葉片泵的使用壽命上。上世紀末，以 DENISON為代表的柱銷式高壓葉片泵（壓力 24～ 32MPa、排量 ～ 268mL/r、轉(zhuǎn)速 600～ 3600r/min）進入全球液壓產(chǎn)品市場并取得液壓界的關注。為滿足二次大戰(zhàn)戰(zhàn)艦配套需要， VICKERS又發(fā)展了方形葉片泵（壓力 ）。在各類液壓泵中，葉片泵輸出單位液壓功率所需重量幾乎是最輕的，加之結構簡單，其價格也比柱塞泵低，而且 可以與齒輪泵競爭。其中葉片泵是在近代液壓技術發(fā)展史上最早實用的一種液壓泵。 blade angle 目錄 前言 … …… …………………………………………… … ……………………… 1 1 雙作用葉片泵簡介 …………………………………………………………… 2 ………………… …… … ………………………… 2 ………………… … ……………………………… 2 雙作用葉片泵的用途 ……………………………………………………… 3 2 雙作用葉片泵的特性 ………………………………………………………… 4 雙作用葉片泵的性能 ……………………………………………………… 4 ………………… … …………………………… 4 3 設計方案的分析與選定 ……………………………………………………… 6 ……………………………………… … ……………………… 6 ……………………… … ………………………… 6 圓形葉片泵 ………………………………………………………………… 6 方形葉片泵 ………………………………………………………………… 6 方案選定 …………………………………………………………………… 7 ……………………………………… … …………………………… 7 雙作用葉片泵對定子曲線的要求 ………………………………………… 7 定子曲線應具備的特性 ………………… ………………………………… 9 對幾種定子曲線的分析比較 ……………………………………………… 10 方案選定 …………………………………………………………………… 11 葉片布置 …………………………………………………………………… 11 葉片傾角對葉片受力的影響 ……………………………………………… 11 葉片布置的兩種方式 ……………………………………………………… 14 方案選 定 …………………………………………………………………… 15 安裝連接形式 ………… …………………………………………………… 16 泵體的安裝形式 …………………………………………………………… 16 進、出油口的連接形式 …………………………………………………… 16 4 葉片泵主要性能參數(shù)的計算 ……………… … ………………………… …… 18 設計參數(shù) … ………………………………………………………………… 18 電動機的選擇 ……………………………………………………………… 18 類型和結構型式的選擇 …………………………………………………… 18 功率的確 定 ………………………………………………………………… 18 雙作用葉片泵的角速度 …………………………………………………… 19 雙作用葉片泵的流量計算 ………………………………………………… 19 理論流量 …………………………………………………………………… 19 實際流量 …………………………………………………………………… 20 雙作用葉片泵的功率計算 ……………………………………………… ? 20 理論功率 …………………………………………………………………… 20 輸入功率 …………………………………………………………………… 20 輸出功率 …………………………………………………………………… 21 雙作用葉片泵的扭矩計算 ………………………………………………… 21 理論扭矩 …………………………………………………………………… 21 實際扭矩 …………………………………………………………………… 21 雙作用葉片泵的效率計算 ………………………………………………… 21 容積效率 …………………………………………………………… ……… 21 機械效率 …………………………………………………………………… 22 總效率 ……………………………………………………………………… 22 5 葉片泵主要結構參數(shù)的設計計算 ………………… … ………………… …… 23 轉(zhuǎn)子 ………………………………………………………………………… 23 材料選擇 …………………………………………………………………… 23 轉(zhuǎn)子半徑 …………………………………………………………………… 23 轉(zhuǎn)子軸向?qū)挾?…………………………………… ………………………… 23 轉(zhuǎn)子結構尺寸設計 ………………………………………………………… 24 葉片 ………………………………………………………………………… 25 材料選擇 …………………………………………………………………… 25 葉片數(shù) ……………………………………………………………………… 25 葉片傾角 ………………………………………………………………… ? 25 葉片的長度 ………………………………………………………………… 26 葉片厚度 ………………… ………………………………………………… 26 定子 ……………………………………………………………………… ? 26 材料選擇 ……………