【正文】 效率為容積效率與機(jī)械效率之積。 機(jī)械效率 不計(jì)摩擦損失時，泵的理論扭矩 tbM 為 2bbtb pqM ???= 6 612 10 10 ( . )2 Nm??? ?? （ 35） 式中 bp? 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 gbQ ： gb tb bQ Q Q? ?? =1003=97（ /minml ） 式中 bQ? 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，對液壓元件型號命名的標(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)格型號的產(chǎn)品。 ****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) 22 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) 21 3 直軸式軸向柱塞泵基本性能參數(shù) 容積效率 軸向柱塞泵排量 bq 是指缸體旋轉(zhuǎn)一周，全部柱塞腔所排出油液的容積，即 2m a x m a x4b X xq F s Z d s Z??? （ 31） = 2(1 9 . 5 0 . 2 ) (1 9 . 5 0 . 2 2 ) 94? ? ? ? ? ? ? ≈ (L) 不計(jì)容積損失時，泵的理論流量 tbQ 為 2 m a x4tb b b x bQ q n d s Zn??? （ 32） = 1500 =1260(L) 式中 xF — 柱塞橫截面積； xd — 柱塞外徑； maxs — 柱塞最大行程； Z— 柱塞數(shù)； bn — 傳動軸轉(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p? 增大，推動控制閥閥芯左移，帶動變量活塞左移，斜盤傾角減小，流量城少，直至恢復(fù)到調(diào)定值?？刂崎y C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。工作原理與手動伺服變量機(jī)構(gòu)類似。與手動伺服變量機(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。變量信號輸入可以是手動，也可以是電動。同理，由于控制閥閥套的反饋移動，使斜盤穩(wěn)定在新的位置。與此同時，由于閥套與活塞桿相連，閥套也向右移動逐步關(guān)閉油路 l 和 2，于是斜盤穩(wěn)定在新的位置上。變量時，若控制閥 C 端向左移動，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。手動變量機(jī)構(gòu)原理圖及變量特性如圖 210 所示。 （ 1） 手動變量機(jī)構(gòu) 手動變量機(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，稱手動伺服變量式；若以電機(jī)或液壓裝置輸入位移量時，則稱電動或液動伺服變量式；如果輸入的控制信號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。 變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 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角，以改變輸出流量的方向和大小。同時，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。 安慶師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計(jì) 16 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)動軌跡是一個橢圓，橢圓的兩軸是 短軸 2 2 1 9 . 5 3 9 ( )fa R m m? ? ? ? 長軸 m a x2 2 1 9 . 5 4 1 . 5 ( )c o s c o s 2 0fRb m m???? ? ? hd 和 hD 的選擇應(yīng)保證泵工作時滑靴不與回程盤發(fā)生干涉為原則。這兩個尺寸是回程盤的關(guān)鍵尺寸，設(shè)計(jì)不好會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。 柱塞回程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 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 ZQAL9— 4： ??? =600～ 800 2( / )kgf cm 缸體剛度也按厚壁筒校驗(yàn)，其變形量為 ()2 zbd PF? ? ?? ? ? （ 211） ? ?39 ( 2 0 . 3 1 2 5 6 0 ) 0 . 0 0 3 82 1 0 3 4 mm ?? ? ? ? ? ?? 式中 E— 缸體材料彈性系數(shù)； ?— 材料波桑系數(shù)，對剛質(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。 2 2 20 . 2 1 5 0 . 4 5 3 9 6 8 4 ( )a a a aF l b b m m? ? ? ? ? 式中 al — 通油孔長度， azld? ； ab — 通油孔寬度， ? ； （ 2）缸體內(nèi) ﹑外直徑 1D ﹑ 2D 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 1 2 3? ? ???。即 23 3 0 2 2 262fR R R m m?? ? ? ? ? 式中 2R ﹑ 3R 為配油盤配油窗口內(nèi)﹑外半徑。 242 2 2 8 4( ) ( 1 8 2 0 ) 4 5 8 6 0 0 /1500pp v D D K g f c mn ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?pv 根據(jù)資料取 2600 /Kgf cm 。配油盤的總支承面積 F 為 安慶師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計(jì) 12 2 2 2 25 1 4 1 2 3( ) ( )4F D D D D F F F?? ? ? ? ? ? ? 式中 1F — 輔助支承面通油槽總面積；且： 15()F KB R R??（ K 為通油槽個數(shù)， B 為通油槽寬度） 2F ﹑ 3F — 吸 ﹑排油窗口面積。為此設(shè)置了輔助支承面，如圖 49 中的 5D ﹑ 6D 。 由此可得 2223RR? = ? ?002 tQv? 2）封油帶尺寸 設(shè)內(nèi)封油帶寬度為 2b ，外封油帶寬度為 1b ， 1b 和 2b 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 1b 略大于 2b ，即 1 1 2 0 .1 2 5zb R R d? ? ? 2 3 4 ( ) zb R R d? ? ? ? 當(dāng)配油盤受力平衡時，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 222 2 23412132 4(1 ).2ln ln z pRRR R Z dRRR R? ???? ??? （ 28） 聯(lián)立解上述方程，即可確定配油盤封油帶尺寸： 1 50R mm? ﹑ 2 32R mm? ﹑ 3 27R mm? ﹑ 4 17R mm? 。 （ 2）配油盤主要尺寸確定 圖 25 配油盤主要尺寸 安慶師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計(jì) 11 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 fD 配油窗口包角 0? ，在吸油窗口包角相 等時，取 120 2aa a? ? ??? ? ? ? 為避免吸油不足，配油窗口流速應(yīng)滿足 ? ?002 2 .3 3 /tbQ msF??? ? ? ? 滿足要求。對泵的壽命影響很大。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，柱塞腔內(nèi)封閉的油液會受到瞬間壓縮產(chǎn)生沖擊壓力； 當(dāng)柱塞從高壓腔接通底壓腔時，封閉的油液會瞬間膨脹產(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 0d （或 0d? ） =～ = 配油盤設(shè)計(jì) 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 2D ： 2 s in 3 9 s in 0 . 2 4 ( )9fD D s m mZ??? ? ? ? ? ? （ 27） 一般取 s=～ 1，這里取 。 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。 安慶師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 proe 直軸式軸向柱塞泵主要零部件設(shè)計(jì) 9 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