軸向柱塞泵主要零件受力分析與校核計(jì)算過程案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u27549軸向柱塞泵主要零件受力分析與校核計(jì)算過程案例綜述 1266141.1柱塞受力分析與校核 1284781.2滑靴受力分析與校核 5114181.3配流盤受力分析與校核 71.1柱塞受力分析與校核圖5-1柱塞受力分析作用在柱塞上的力有：1.1.1柱塞底部的液壓力柱塞位于排油區(qū)時(shí)，為（5-1）式中—泵最大工作壓力。1.1.2柱塞慣性力（5-2）根據(jù)公式﹑為柱塞和滑靴的總質(zhì)量。在這里面慣性力所通過的方向跟加速度a的方向，進(jìn)行比較之后發(fā)現(xiàn)它們是相反的，他們都隨著缸體旋轉(zhuǎn)角a，按照余弦規(guī)律而發(fā)生的變化。當(dāng)a=0°或者a=180°的時(shí)候，慣性力的最大值計(jì)算結(jié)果如下：（5-3）1.1.3離心反力（5-4）1.1.4斜盤反力（5-5）我們將軸向力P和液壓力，還有其他的軸向力進(jìn)行了比較，通過計(jì)算之后發(fā)現(xiàn)這些力都是相對(duì)平衡的。就相對(duì)于主軸來說，徑向力T會(huì)對(duì)它形成一個(gè)負(fù)載的扭矩，然后柱塞就會(huì)受到彎矩的作用，經(jīng)過這一系列的作用就產(chǎn)生了一個(gè)接觸應(yīng)力，而且缸體還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)傾倒力矩。1.1.5柱塞與柱塞腔壁之間的接觸應(yīng)力和這個(gè)力是和產(chǎn)生的合力，柱塞和柱塞腔壁之間有一個(gè)徑向間隙，它是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柱塞直徑的大小的，并且也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柱塞腔里面的接觸長度。1.1.6摩擦力和柱塞與柱塞腔壁之間的摩擦力為（5-6）在公式里面，f是作為摩擦系數(shù)，一般來說f它的取值范圍是0.05~0.12，這次我們的選擇是0.1分析一下柱塞的受力情況，在這里應(yīng)該取柱塞在柱塞的腔室里面最小的接觸長度，也就是說柱塞在死點(diǎn)上面的位置。這時(shí)候，N、和就可以用下面的方程組來計(jì)算：（5-7）在上面的公式里，它是柱塞最小接觸長度，一般來說它的取值范圍是（1.5-2）d這個(gè)取值，在這里我們?nèi)?2d=44mm?！x長度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)=，這里取==189mm；—柱塞重心至球心距離，=-以上雖有三個(gè)方程，但其中也是未知數(shù)，需要增加一個(gè)方程才能求解。根據(jù)相似原理有（5-8）又有所以把上面的式子：代到里面進(jìn)行計(jì)算就可以得到可長度。為了可以有更快捷更方便的計(jì)算過程，在力矩方程里面，它的離心力是非常小的，由此我們就可以忽略不記，然后就可以算出：（5-9）將式代入可得（5-10）將以上兩式代入可得（5-11）式中為結(jié)構(gòu)參數(shù)，且（5-12）1.2滑靴受力分析與校核1.2.1分離力圖5-4滑靴結(jié)構(gòu)及分離力分布圖5-4顯示了滑塊的結(jié)構(gòu)和分離力。根據(jù)流體科學(xué)中平面圓盤的輻射流，推導(dǎo)出了滑靴油封帶環(huán)縫滲油量q的表達(dá)式：（5-18）若，則（5-19）式中為封油帶油膜厚度。封油帶上半徑為的任儀點(diǎn)壓力分布式為（5-20）若，則（5-21）如圖4-4，取微環(huán)面，那么封油帶它的分離力就是（5-22）油池靜壓分離力為總分離力為（5-23）1.2.2分離力滑靴它受到的緊壓力主要是由于柱塞最底部的液壓力所引起的，即：（5-24）1.2.3力平衡方程式當(dāng)滑靴受力平衡時(shí)，應(yīng)滿足下列力平衡方程式即（5-25）將上式代入式中，得泄漏量為=3L/min（5-26）1.3配流盤受力分析與校核圖5-7是常用的配流盤簡圖。1-輔助支撐面2-外封油帶3-內(nèi)封油帶4-吸油窗5-過渡區(qū)6-減震槽7-排油窗圖5-7配流盤基本構(gòu)造1.3.1壓緊力壓緊力的產(chǎn)生，是因?yàn)樵谂庞蛥^(qū)的時(shí)候，柱塞腔里面油液的壓力較高，會(huì)導(dǎo)致它作用在柱塞腔底部的臺(tái)階上面，從而使缸體受到了軸向作用力的作用，并且作用在配流盤上面。對(duì)于柱塞的數(shù)量為奇數(shù)的柱塞泵，當(dāng)有個(gè)柱塞剛好位于排油區(qū)的時(shí)候，壓緊力為：（5-29）當(dāng)有個(gè)柱塞處于排油區(qū)時(shí)，壓緊力為（5-30）平均壓緊力為1.3.2分離力分離力的組成部分有三個(gè)部分。一個(gè)是外封油帶分離力，還有一個(gè)就是內(nèi)封油帶分離力，最后一個(gè)就是排油窗高壓油對(duì)缸體的分離力。對(duì)于奇數(shù)泵，缸體在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，在每一個(gè)瞬間，所要參加排油的柱塞數(shù)量和參加排油所在的位置都是不一樣的。實(shí)際上封油帶的包角是相對(duì)變化的。實(shí)際包角比配流盤油窗包角有所擴(kuò)大，如圖5-8所示。圖5-8封油帶實(shí)際包角的變化當(dāng)有個(gè)柱塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角為當(dāng)有個(gè)柱塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角為平均有個(gè)柱塞排油時(shí)，平均包角為式中—柱塞間距角，；—柱塞腔通油孔包角，這里取。1)外封油帶分離力外封油帶上泄漏流量是源流流動(dòng)，對(duì)封油帶任儀半徑上的壓力從到積分，并以代替，可得外封油帶上的分離力為（5-32）