【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(jì)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(yàn)數(shù)據(jù)來?。? min ? （ ） ? ?0 2ld?? （ ） 而 dllL )()h（ 0min ????? ?；ヅc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(jì)與受力分析 柱塞結(jié)構(gòu)形式 本設(shè)計(jì)即采用帶滑靴的柱塞形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(jì) (論文 ) 13 第 4 章 柱塞泵主要部件的設(shè)計(jì)、受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 柱塞 受力 是一個(gè)柱塞泵主要受力 點(diǎn) 。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(dòng)必然要引起壓力脈動(dòng)。 ，奇數(shù)柱塞泵的脈動(dòng)率遠(yuǎn)小于偶數(shù)柱塞泵的脈動(dòng)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(shí)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(diǎn)坐標(biāo)為 x = Rsina （ ） Rsiny cos??? （ ） 滑靴在斜 盤平面 xoy??? 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)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(jì) (論文 ) 10 由上式可見，滑靴在斜盤平面內(nèi)是不等角速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)2???或 32?時(shí)， h? 最大（在短軸位置）為 max o1500 260 167 (ra d/ s)cos cos 20h ??? ? ?? ? ? （ ） 當(dāng) 0?? 或 ? 時(shí)， h? 最?。ㄔ陂L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(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間等于缸體旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 圖 柱塞運(yùn)動(dòng)特征圖 滑靴運(yùn)動(dòng)分析 滑靴中心在斜盤平面 xoy 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如圖 所示。此外，也由于氣缸軸繞自身旋轉(zhuǎn)， 此運(yùn)動(dòng)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(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。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 第 3 章 直軸式軸向柱塞泵運(yùn)動(dòng)學(xué)及流量品質(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)，另一方面又相對缸體做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 因?yàn)?3z2 4551 1 4 .3 4 0 . 8 m m1500 （ 1 0 .5 )d ? ? ?? 故選擇 2 42mmzd ? 。 d 計(jì)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(jì) (論文 ) 7 2330 ][ ????TA ? （ ） 軸的材料為 45鋼，取 32 MPaT??????, 因此選 1 40mmzd ? 。 軸的計(jì)算校核 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)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(dòng)軸，所以應(yīng)該按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算，此外，對于瞬時(shí)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(qiáng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)。 54 00199636030 00 31 ??? 所以主參數(shù)排量符合設(shè)計(jì)要求。 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 第 2 章 軸向柱塞泵性能參數(shù) 給 定設(shè)計(jì)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(shí)際流量及脈動(dòng)系數(shù)，而且形成了較為完善的分析計(jì)算體系 [6]；至于泄漏對實(shí)際流量及脈動(dòng)系數(shù)的影響，雖進(jìn)行了一定的研究，但還沒一個(gè)較為完整的分析計(jì)算，更無計(jì)算公式?；钊玫牧髁?，壓力脈動(dòng)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(jì)算和實(shí)驗(yàn)，得到了此間隙的最優(yōu)化處理模式 [5]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與實(shí)際磨損的活塞泵，脈動(dòng)流壁面壓力波動(dòng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是相當(dāng)一致的，這為進(jìn)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(shí)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(diǎn) [4]。中國礦業(yè)大學(xué)劉力國考慮油底殼的 實(shí)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(dòng)和七個(gè)柱塞泵流量脈動(dòng)大致相同的結(jié)論。安徽工業(yè)大學(xué)，徐教授從一個(gè)視圖的流動(dòng)結(jié)構(gòu)的流量脈動(dòng)，柱塞（相鄰的兩個(gè)角 ） 之間的偶數(shù)活塞流量特性和流量脈動(dòng)的分部之間的關(guān)系分析的幾何點(diǎn)，（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(shí)際流量的影響進(jìn)行分析和仿真，指出軸向柱塞泵瞬時(shí)流量脈動(dòng)系數(shù)比工作介 質(zhì)不可壓縮時(shí)大一個(gè)數(shù)量級，且與柱塞數(shù)的奇偶性無關(guān) 。并用計(jì)算機(jī)仿真研究軸向柱塞裂流量脈動(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)的主要因素工程噪聲控制之一，以確定軸向柱塞泵瞬時(shí)流量的影響因素，為減少使用計(jì)算機(jī)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(dòng)進(jìn)行綜合分析。 目前，國內(nèi)對軸向柱塞泵的實(shí)際流量及脈動(dòng)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(shí)際 長沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 流量及脈動(dòng)系數(shù)進(jìn)行了較深入的研究。鄒駿則在九柱塞泵的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制造出一個(gè)八柱塞泵，對八、九柱塞泵作了仿真分析及實(shí)驗(yàn)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(jìn)行了修正，已看不出奇數(shù)泵的流量脈動(dòng)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(diǎn)，并在 1984年，選擇九柱塞泵與他設(shè)計(jì)的八柱塞泵進(jìn)行流量脈動(dòng)對比測試，實(shí)驗(yàn)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(gè)技術(shù)含量高的液壓元件。軸向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔來完成這項(xiàng)工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的容積變化。最后對柱塞泵的變量機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型以及一些參數(shù)的計(jì)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(jì)（論文） 資料 設(shè)計(jì)（論文）題目： 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵 設(shè)計(jì) 系 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 李躍 班 級： 4 班 學(xué)號(hào) 2021011427 指導(dǎo)教師姓名： 伍先明 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(jì)說明書 一、 設(shè)計(jì)說明書 第 二 部分 過程管理資料 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 二、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 三、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào) 告 四、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評閱表 五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱教師評閱表 六、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評 審 表 20 12 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 第 一 部分 設(shè)計(jì)說明書 （ 20 12 屆） 本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 系 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 李躍 班 級： 4 班 學(xué)號(hào) 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(jì) 63ZCY14－ 1B 軸向柱塞泵設(shè)計(jì) 系 （部）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2021011427 學(xué)生姓 名： 李躍 指導(dǎo)教 師： 伍先明 教授