【正文】 ，應(yīng)選定下列主要參數(shù)： h 柱塞行程 [mm] minl 柱塞最小外伸長度 [mm] 0l 柱塞最小接觸長度 [mm] L 柱塞名義長度 [mm] h 值在結(jié)構(gòu)計算中以確定，一般在 (1 )hd?? 范圍內(nèi)，而 minl 及 0l 值一般可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)來?。? min ? （ ） ? ?0 2ld?? （ ） 而 dllL )()h（ 0min ????? 。滑靴與斜盤間為面接觸，接觸應(yīng)力小，能承受較高的工 作壓力。 柱塞設(shè)計與受力分析 柱塞結(jié)構(gòu)形式 本設(shè)計即采用帶滑靴的柱塞形式進行設(shè)計。柱塞在吸氣過程中和放油過程中是受力是不一樣的。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 第 4 章 柱塞泵主要部件的設(shè)計、受力分析與強度計算 柱塞 受力 是一個柱塞泵主要受力 點 。由于泵內(nèi)部或系統(tǒng)管路中不可避免的存在有液阻 ,流量的脈動必然要引起壓力脈動。 ，奇數(shù)柱塞泵的脈動率遠(yuǎn)小于偶數(shù)柱塞泵的脈動率，這就是軸向柱塞泵采用奇數(shù)柱塞的根本原因。 所以，油泵總的瞬時理論流量 tQ 為： it qqqqQ ????? ...、321 )42(cos4sin1421 2 ??????? ??? tgRd 。橢圓的長，短軸分別為 長軸 22 8 3 m mcosRb ??? （ ） 短軸 2 2 78mmaR?? （ ） 設(shè)柱塞在缸體平面上 A 點坐標(biāo)為 x = Rsina （ ） Rsiny cos??? （ ） 滑靴在斜 盤平面 xoy??? 內(nèi)的運動角速度 h? 為 2 2 2cosc o s c o s s i nh tdd ? ??? ? ? ??? ? （ ） 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 由上式可見，滑靴在斜盤平面內(nèi)是不等角速度運動，當(dāng)2???或 32?時， h? 最大（在短軸位置）為 max o1500 260 167 (ra d/ s)cos cos 20h ??? ? ?? ? ? （ ） 當(dāng) 0?? 或 ? 時， h? 最小（在長軸位置）為 omin 1500c o s 2 c o s 2 0 1 4 7 . 6( r a d / s )60h? ? ? ?? ? ? ? ? （ ） 由結(jié)構(gòu)可知，滑靴中心繞 o? 點旋轉(zhuǎn)一周的時間等于缸體旋轉(zhuǎn)一周的時間。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 圖 柱塞運動特征圖 滑靴運動分析 滑靴中心在斜盤平面 xoy 內(nèi)的運動規(guī)律，如圖 所示。此外，也由于氣缸軸繞自身旋轉(zhuǎn)， 此運動使柱塞的磨損和潤滑趨于均勻，是有利的。此外，柱塞還可能有由于摩擦而產(chǎn)生的相對缸體繞其自身軸線的自傳運動，此運動使柱塞的磨損和潤滑趨于均勻，是有利的。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 第 3 章 直軸式軸向柱塞泵運動學(xué)及流量品質(zhì)分析 泵在一定斜盤傾角下工作時，柱塞一方面與缸體一起旋轉(zhuǎn)，沿缸體平面做圓周運動，另一方面又相對缸體做往復(fù)直線運動。 因為 3z2 4551 1 4 .3 4 0 . 8 m m1500 （ 1 0 .5 )d ? ? ?? 故選擇 2 42mmzd ? 。 d 計算截面處軸的直徑， mm ； 由上式可得軸的直徑 3333 09 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 00 . 2[ ] 0 . 2[ ]TTP P PdAn n n??? ? ? ? （ ） 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 2330 ][ ????TA ? （ ） 軸的材料為 45鋼，取 32 MPaT??????, 因此選 1 40mmzd ? 。 軸的計算校核 軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為： 39550000 []PTnW d??? ? ? （ ） 式中 T? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa ； T 軸所受的扭矩， Nmm? ； TW 軸的抗扭矩截面系數(shù)， 3mm ； n 軸的轉(zhuǎn)速， r/min 。由于該軸為傳動軸，所以應(yīng)該按扭轉(zhuǎn)強度條件計算，此外，對于瞬時過載很大或應(yīng)力循環(huán)不對稱性較為嚴(yán)重的軸，還應(yīng)按峰尖載荷校核其強度，以免產(chǎn)生過量的塑性變形。 柱塞行程 h 0max2 2 39 20 28 .3 mmh R tg tg?? ? ? ? ? ? （ ） 將行程圓整取 29h? mm 。 柱塞直徑確定后，應(yīng)從滿足流量的要求而確定柱塞分部圓半徑。 柱塞數(shù) z，由泵的結(jié)構(gòu)與流量脈動率 ? 來決定，從結(jié)構(gòu)上考慮，是非通軸式所以一般取 7z? 。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現(xiàn)。 54 00199636030 00 31 ??? 所以主參數(shù)排量符合設(shè)計要求。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 第 2 章 軸向柱塞泵性能參數(shù) 給 定設(shè)計參數(shù) 額定工作壓力 32 MPap ? 最大排量 63 ml/ rV ? 額定轉(zhuǎn)速 15 00 r/ mi nn ? 容積效率 ?? 軸向柱塞泵幾何排量 V是指缸體旋轉(zhuǎn)一周，全部柱塞腔所排出油油液的容積，即 2 max=24V d z R t g? ?? ? ? （ ） 式中 d 柱塞直徑； z 柱塞數(shù)； R 柱塞分布圓半徑； ? 斜盤傾角。業(yè)界更多地偏向于從配油盤結(jié)構(gòu)的角度去分析軸向柱塞泵的實際流量及脈動系數(shù)，而且形成了較為完善的分析計算體系 [6]；至于泄漏對實際流量及脈動系數(shù)的影響，雖進行了一定的研究，但還沒一個較為完整的分析計算，更無計算公式。活塞泵的流量，壓力脈動是相當(dāng)復(fù)雜的，涉及到一些幾何因素和非幾何因素，仍未能定性。作者通過計算和實驗，得到了此間隙的最優(yōu)化處理模式 [5]。實驗結(jié)果表明，與實際磨損的活塞泵，脈動流壁面壓力波動的實驗系統(tǒng)是相當(dāng)一致的，這為進一步深入研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。薩斯喀徹溫大學(xué)，加拿大麗澤梁研究與壓力控制伺服閥用于模擬高頻率響應(yīng)磨損軸向柱塞泵磨損的活塞和氣缸之 間的軸向柱塞泵的活塞和氣缸之間的泄漏和控制算法。泵的實際流量，諾亞密蘇里 哥倫比亞英國大學(xué)之間的活塞和氣缸磨損的焦點 [4]。中國礦業(yè)大學(xué)劉力國考慮油底殼的 實際幾何參數(shù)，根據(jù)柱塞室給排水情況，八活塞泵流量脈動和七個柱塞泵流量脈動大致相同的結(jié)論。安徽工業(yè)大學(xué)，徐教授從一個視圖的流動結(jié)構(gòu)的流量脈動，柱塞（相鄰的兩個角 ） 之間的偶數(shù)活塞流量特性和流量脈動的分部之間的關(guān)系分析的幾何點，（張賢亮缸徑腎形角），（腎形角度相結(jié)合的油底殼確定）。 蘭州理工大學(xué)的尹文波主要從幾何因數(shù)，即配油盤的結(jié)構(gòu)對實際流量的影響進行分析和仿真，指出軸向柱塞泵瞬時流量脈動系數(shù)比工作介 質(zhì)不可壓縮時大一個數(shù)量級，且與柱塞數(shù)的奇偶性無關(guān) 。并用計算機仿真研究軸向柱塞裂流量脈動與柱塞奇偶數(shù)、阻尼形式及通油比例等影響因素的關(guān)系。分析和模擬實際流量，使用 B湍流模型和簡算法的 液壓油場的過程中，揭示流量的變化和柱塞室和流動窗口的三維模擬的軸向柱塞泵速度分布，并指出，對液壓軸向柱塞泵流量脈動的速度和負(fù)載壓力。蘭州理工大學(xué)的那炎清研究軸向柱塞泵的流量脈動的主要因素工程噪聲控制之一，以確定軸向柱塞泵瞬時流量的影響因素，為減少使用計算機模擬分析流量均勻系數(shù)。他對油底殼結(jié)構(gòu)上的流量的脈動進行綜合分析。 目前，國內(nèi)對軸向柱塞泵的實際流量及脈動系數(shù)研究較多的是甘肅工業(yè)大學(xué)的那成烈教授和安徽理工大學(xué)的許賢良教授，他們以各自不同的角度對軸向柱塞泵的實際 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 流量及脈動系數(shù)進行了較深入的研究。鄒駿則在九柱塞泵的基礎(chǔ)上，設(shè)計并制造出一個八柱塞泵，對八、九柱塞泵作了仿真分析及實驗對比，認(rèn)為八柱塞泵的總體性能優(yōu)于九柱塞泵 [2]。葉敏則考慮配油盤的偏轉(zhuǎn)安裝，并對傳統(tǒng)公式進行了修正，已看不出奇數(shù)泵的流量脈動遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于偶數(shù)泵。 就軸向柱塞泵柱塞數(shù)的奇偶選擇問題，中國學(xué)者王意在 1982年提出了“偶數(shù)泵可以和奇數(shù)泵工作一樣好”的觀點，并在 1984年，選擇九柱塞泵與他設(shè)計的八柱塞泵進行流量脈動對比測試，實驗表明：八柱塞泵略小于九柱塞泵。此外，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的軸向柱塞泵，制造工藝，材料要求非常高，所以它是一個技術(shù)含量高的液壓元件。軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔來完成這項工作的往復(fù)運動的容積變化。最后對柱塞泵的變量機構(gòu)進行選型以及一些參數(shù)的計算，最后總裝出柱塞泵。利用分布圓 半徑從而確定的配流盤上的內(nèi)封油、吸排油窗口等主要尺寸。 長 沙 學(xué) 院 CHANGSHA UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計（論文） 資料 設(shè)計（論文）題目： 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵 設(shè)計 系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 4 班 學(xué)號 2021011427 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 教授 最終評定成績 長沙學(xué)院教務(wù)處 二○一一年二月制 目 錄 第一部分 設(shè)計說明書 一、 設(shè)計說明書 第 二 部分 過程管理資料 一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 二、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 三、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 四、 畢業(yè)設(shè)計（論文） 指導(dǎo)教師評閱表 五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 六、 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯評 審 表 20 12 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計資料 第 一 部分 設(shè)計說明書 （ 20 12 屆） 本科生畢業(yè) 設(shè)計說明書 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵設(shè)計 系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 李躍 班 級： 4 班 學(xué)號 2021011427 指導(dǎo)教師姓名： 伍先明 職稱 教授 最終評定成績 20 12 年 6 月 長沙學(xué)院 本科 生 畢業(yè)設(shè)計 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵設(shè)計 系 （部）： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其 自動化 學(xué) 號： 2021011427 學(xué)生姓 名： 李躍 指導(dǎo)教 師： 伍先明 教授