【正文】 在短軸位置）為 （410）當(dāng)﹑時(shí)，最?。ㄔ陂L軸位置）為 （411）由結(jié)構(gòu)可知，滑靴中心繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周（）的時(shí)間等于缸體旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。若斜盤傾斜角為r，柱塞分布圓半徑為，缸體或柱塞旋轉(zhuǎn)角1為，并以柱塞腔容積最大時(shí)的上死點(diǎn)位置為，則對(duì)應(yīng)于任一旋轉(zhuǎn)角時(shí)，圖41 柱塞運(yùn)動(dòng)分析如圖：，所以柱塞行程S為 （41）當(dāng)時(shí)，可得最大行程為 ＝ （42）將式對(duì)時(shí)間微分可得柱塞運(yùn)動(dòng)速度為 （43）當(dāng)及時(shí)，可得最大運(yùn)動(dòng)速度為 （44）式中為缸體旋轉(zhuǎn)角速度， 且。即分析柱塞與缸體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的行程﹑速度和加速度，這種分析是研究泵流量品質(zhì)和主要零件受力狀況的基礎(chǔ)。此外，柱塞還可能有由于摩擦而產(chǎn)生的相對(duì)缸體繞其自身軸線的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)使柱塞的磨損和潤滑趨于均勻，是有利的。****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)及脈動(dòng)品質(zhì)分析 4 直軸式軸向柱塞泵主要零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)及脈動(dòng)品質(zhì)分析泵在一定斜盤傾角下工作時(shí)，柱塞一方面與缸體一起旋轉(zhuǎn)，沿缸體平面做圓周運(yùn)動(dòng)，另一方面又相對(duì)缸體做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。泵的機(jī)械效率定義為理論扭矩與實(shí)際輸出扭矩之比，即 不計(jì)各種損失時(shí)，泵的理論功率 （36）=泵實(shí)際的輸入功率為 （37）=泵實(shí)際的輸出功率為 = （38）定義泵的總 效率為輸出功率與輸入功率之比，即 = 上式表明，泵總效率為容積效率與機(jī)械效率之積。不計(jì)摩擦損失時(shí)，泵的理論扭矩為 = （35）式中為泵吸﹑排油腔壓力差。此外，泵吸油不足﹑柱塞腔底部無效容積也造成容積損失。泵實(shí)際輸出流量： =1003=97（） 式中為柱塞泵泄漏流量。要想改變泵輸出流量的方向和大小，可以通過改變斜盤傾斜角來實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)液壓元件型號(hào)命名的標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定用排量作為主參數(shù)來區(qū)別同一系列不同規(guī)格型號(hào)的產(chǎn)品。 排量是液壓泵的主要性能參數(shù)之一，是泵幾何參數(shù)的特征量。****本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 直軸式軸向柱塞泵基本性能參數(shù) 3直軸式軸向柱塞泵基本性能參數(shù)軸向柱塞泵排量是指缸體旋轉(zhuǎn)一周，全部柱塞腔所排出油液的容積，即 （31） = ≈(L)不計(jì)容積損失時(shí)，泵的理論流量為 （32） =1500 =1260(L)式中 —柱塞橫截面積； —柱塞外徑； —柱塞最大行程； —柱塞數(shù)； —傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速。但是恒流量變量泵恒定流星的精度不高，誤差較大，這也限制了它的應(yīng)用。恒流量變星泵用于對(duì)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求速度恒定的設(shè)備中。反之，當(dāng)泵轉(zhuǎn)速減小后，輸出流量減少。由于節(jié)流器面積不變，則節(jié)流器兩端壓力差增大，推動(dòng)控制閥閥芯左移，帶動(dòng)變量活塞左移，斜盤傾角減小，流量城少，直至恢復(fù)到調(diào)定值?？刂崎yC端預(yù)壓彈簧調(diào)定后，節(jié)流閥兩側(cè)壓力差在控制閥閥芯上產(chǎn)生的液壓力與彈簧力相平衡，閥芯處于中垃，斜盤傾角固定在某一角度，泵輸出流量為調(diào)定值。變量機(jī)構(gòu)原理及變量特性如圖212所示。圖211（a）所示的變量特性就是采用內(nèi)外雙彈簧和機(jī)械限位裝置控制的恒功率變量特性。但是，實(shí)際泵的變量機(jī)構(gòu)都是采用彈簧來控制的。工作原理與手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)類似。與手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)不同的是控制閥C端由彈簧預(yù)壓調(diào)定，D端用控制油路接通泵出口管路。變量機(jī)構(gòu)原理如圖103(a)所示。因此，這種變量型式廣泛用于頻繁變速的行定車輛、工程機(jī)械、機(jī)床等許多液壓系統(tǒng)中。變量信號(hào)輸入可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)。同理，由于控制閥閥套的反饋移動(dòng)，使斜盤穩(wěn)定在新的位置。與此同時(shí)，由于閥套與活塞桿相連，閥套也向右移動(dòng)逐步關(guān)閉油路l和2，于是斜盤穩(wěn)定在新的位置上。變量時(shí)，若控制閥C端向左移動(dòng)，油路1和2連通，變量缸A﹑B兩腔都是泵出口壓力?？刂崎y的閥套與變量活塞桿相連，變量缸的缸體與泵體相連。手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)的原理圖和變量特性如圖211所示。流量Q的方向和大小與變量機(jī)構(gòu)行程y成正比。手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)原理圖及變量特性如圖210所示。（1）手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)是一種最簡單的變量機(jī)構(gòu)，適用于不經(jīng)常變量的液壓系統(tǒng)。由此可知，變量的型式是多種多樣的，下面介紹其中最常用的幾種變量機(jī)構(gòu)。圖29(b)所示，在伺服閥C端用手輪或杠桿輸入一位移量，稱手動(dòng)伺服變量式；若以電機(jī)或液壓裝置輸入位移量時(shí)，則稱電動(dòng)或液動(dòng)伺服變量式；如果輸入的控制信號(hào)量使得泵輸出的功率為常值，則構(gòu)成了壓力補(bǔ)償變量式。 圖29變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)以上各種型式的變量機(jī)構(gòu)常常組合使用。按照變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式、液壓伺服機(jī)構(gòu)式、液壓缸式，如圖29。軸向柱塞泵通過變量機(jī)構(gòu)改變直軸泵斜盤傾斜角或斜軸泵擺缸擺動(dòng)角，以改變輸出流量的方向和大小。同時(shí)，考慮到加工﹑安裝等誤差，應(yīng)在安裝孔與滑靴徑部之間保留有適當(dāng)間隙J。圖28 回程盤結(jié)構(gòu)尺寸如前所述，滑靴在斜盤平面上運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)橢圓，橢圓的兩軸是短軸 長軸 和的選擇應(yīng)保證泵工作時(shí)滑靴不與回程盤發(fā)生干涉為原則。這兩個(gè)尺寸是回程盤的關(guān)鍵尺寸，設(shè)計(jì)不好會(huì)使滑靴頸部及肩部嚴(yán)重磨損。回程盤是一平面圓盤，如圖28所示。它的特點(diǎn)是在滑靴頸部裝一回程盤2，如圖28，并用螺紋環(huán)聯(lián)結(jié)在斜盤上。直軸式軸向柱塞泵一般都有柱塞回程結(jié)構(gòu)，其作用是在吸油過程中幫助把柱塞從柱塞腔中提伸出來，完成吸油工作，并保證滑靴與斜盤有良好的貼合。 —缸體材料許用應(yīng)力，對(duì)ZQAL9—4：=600～800缸體剛度也按厚壁筒校驗(yàn)，其變形量為 （211）式中 E—缸體材料彈性系數(shù)； —材料波桑系數(shù)，對(duì)剛質(zhì)材料=～，青銅=～； —允許變形量，一般剛質(zhì)缸體取，青銅則取；符合要求。然后進(jìn)行強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。 式中 —通油孔長度，； —通油孔寬度，；（2）缸體內(nèi)﹑外直徑﹑的確定為保證缸體在溫度變化和受力狀態(tài)下，各方向的變形量一致，應(yīng)盡量使各處壁厚一致（如圖27），即。即 式中﹑為配油盤配油窗口內(nèi)﹑外半徑。 根據(jù)資料取。配油盤的總支承面積F為式中 —輔助支承面通油槽總面積；且：（K為通油槽個(gè)數(shù)，B為通油槽寬度） ﹑—吸﹑排油窗口面積。為此設(shè)置了輔助支承面，如圖49中的﹑。由此可得 =2）封油帶尺寸設(shè)內(nèi)封油帶寬度為，外封油帶寬度為，和確定方法為：考慮到外封油帶處于大半徑，加上離心力的作用，泄漏量比內(nèi)封油帶泄漏量大，取略大于，即 當(dāng)配油盤受力平衡時(shí)，將壓緊力計(jì)算示與分離力計(jì)算示帶入平衡方程式可得 （28）聯(lián)立解上述方程，即可確定配油盤封油帶尺寸：﹑﹑﹑ 。（2）配油盤主要尺寸確定圖25 配油盤主要尺寸1）配油窗尺寸配油窗口分布圓直徑一般取等于或小于柱塞分布圓直徑配油窗口包角，在吸油窗口包角相等時(shí)，取 為避免吸油不足，配油窗口流速應(yīng)滿足 滿足要求。對(duì)泵的壽命影響很大。具有這種結(jié)構(gòu)的配油盤，當(dāng)柱塞從低壓腔接通高壓腔時(shí)，柱塞腔內(nèi)封閉的油液會(huì)受到瞬間壓縮產(chǎn)生沖擊壓力；當(dāng)柱塞從高壓腔接通底壓腔時(shí)，封閉的油液會(huì)瞬間膨脹產(chǎn)生沖擊壓力。配油盤設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)封油帶尺寸﹑吸排油窗口尺寸以及輔助支承面各部分尺寸。為改善加工工藝性能，取 （或）=～= 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。1）滑靴外徑： （27）一般取s=～1。經(jīng)比較，本設(shè)計(jì)采用圖23（a）所示的結(jié)構(gòu)型式。圖23（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。圖23（b）所式滑靴增加了內(nèi)﹑外輔助支承面。圖23滑靴結(jié)構(gòu)型式圖23（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。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(jì)。但摩擦功率較大，機(jī)械效率會(huì)降低?；チζ胶夥匠淌郊礊? 用剩余壓緊力法設(shè)計(jì)的滑靴，油膜厚度較薄，～。此時(shí)無論柱塞中心孔還是滑靴中心孔，均不起節(jié)流作用。滑靴設(shè)計(jì)常用剩余壓緊力法。由于油液在封油帶環(huán)縫中的流動(dòng)，使滑靴與斜盤之間形成一層薄油膜，大大減少