某手動變量軸向柱塞泵的總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u1994某手動變量軸向柱塞泵的總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例概述 1172541.1主要性能參數(shù)分析 1235471.1.1排量﹑流量與容積效率 1318581.1.2扭矩與機(jī)械效率 3141051.1.3功率與效率 3253301.2柱塞運(yùn)動分析 4317881.1.1柱塞行程S 424611.1.2柱塞運(yùn)動速度分析v 519451.1.3柱塞運(yùn)動加速度a 5178371.3滑靴運(yùn)動分析 61.1主要性能參數(shù)分析10SCY14-1B手動變量軸向柱塞泵參數(shù)如下：額定壓力P＝31.5MPa公稱排量V=30ml/r額定流量q=45L/min額定轉(zhuǎn)速n=1500r/min1.1.1排量﹑流量與容積效率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≈30ml不計(jì)容積損失時(shí)，泵的理論流量為=0.03×1500=45(L)式中—柱塞橫截面積；—柱塞外徑；—柱塞最大行程；Z—柱塞數(shù)；—傳動軸轉(zhuǎn)速。泵的理論排量q為（ml/r）為了避免氣蝕現(xiàn)象，在計(jì)算理論排量時(shí)應(yīng)按下式作校核計(jì)算：式中是常數(shù)，對進(jìn)口無預(yù)壓力的油泵=5400；對進(jìn)口壓力為5kgf/cm的油泵=9100，這里取=9100故符合要求。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。相同結(jié)構(gòu)型式的系列泵中，排量越大，作功能力也越大。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。從泵的排量公式中可以看出，柱塞直徑﹑分布圓直徑﹑柱塞數(shù)Z都是泵的固定結(jié)構(gòu)參數(shù)，并且當(dāng)原動機(jī)確定之后傳動軸轉(zhuǎn)速也是不變的量。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)。對于直軸式軸向柱塞泵，斜盤最大傾斜角～，該設(shè)計(jì)是通軸泵，受機(jī)構(gòu)限制，取。泵實(shí)際輸出流量為=45-1.5=43.5（ml/min）式中為柱塞泵泄漏流量。軸向柱塞泵的泄漏流量主要由缸體底面與配油盤之間﹑滑靴與斜盤平面之間及柱塞與柱塞腔之間的油液泄漏產(chǎn)生的。此外，泵吸油不足﹑柱塞腔底部無效容積也造成容積損失。泵容積效率定義為實(shí)際輸出流量與理論流量之比，即=軸向柱塞泵容積效率一般為=0.94～0.98，故符合要求。1.1.2扭矩與機(jī)械效率不計(jì)摩擦損失時(shí)，泵的理論扭矩為=式中為泵吸﹑排油腔壓力差?？紤]摩擦損失時(shí)，實(shí)際輸出扭矩為=軸向柱塞泵的摩擦損失主要由缸體底面與配油盤之間﹑滑靴與斜盤平面之間﹑柱塞與柱塞腔之間的摩擦副的相對運(yùn)動以及軸承運(yùn)動而產(chǎn)生的。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1.1.3功率與效率不計(jì)各種損失時(shí)，泵的理論功率=泵實(shí)際的輸入功率為=泵實(shí)際的輸出功率為=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。對于軸向柱塞泵，總效率一般為=0.85～0.9,上式滿足要求。1.2柱塞運(yùn)動分析柱塞運(yùn)動學(xué)分析，主要是研究柱塞相對缸體的往復(fù)直線運(yùn)動。即分析柱塞與缸體做相對運(yùn)動時(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)。1.1.1柱塞行程S圖1.1為一般帶滑靴的軸向柱塞運(yùn)動分析圖。若斜盤傾斜角為，柱塞分布圓半徑為，缸體或柱塞旋轉(zhuǎn)角為a，并以柱塞腔容積最大時(shí)的上死點(diǎn)位置為，則對應(yīng)于任一旋轉(zhuǎn)角a時(shí)，圖1.1柱塞運(yùn)動分析所以柱塞行程S為當(dāng)時(shí)，可得最大行程為1.1.2柱塞運(yùn)動速度分析v將式對時(shí)間微分可得柱塞運(yùn)動速度v為當(dāng)及時(shí)，，可得最大運(yùn)動速度為式中為缸體旋轉(zhuǎn)角速度，。1.1.3柱塞運(yùn)動加速度a將對時(shí)間微分可得柱塞運(yùn)動加速度a為當(dāng)及時(shí)，可得最大運(yùn)動加速度為柱塞運(yùn)動的行程s﹑速度v﹑加速度與缸體轉(zhuǎn)角a的關(guān)系如圖1.2所示。圖1.2柱塞運(yùn)動特征圖1.3滑靴運(yùn)動分析研究滑靴的運(yùn)動，主要是分析它相對斜盤平面的運(yùn)動規(guī)律，即滑靴中心在斜盤平面內(nèi)的運(yùn)動規(guī)律（如圖1.3），其運(yùn)動軌跡是一個(gè)橢圓。橢圓的長﹑短軸分別為短軸長軸設(shè)柱塞在缸體平面上A點(diǎn)坐標(biāo)為如果用極坐標(biāo)表示則為矢徑極角滑靴在斜盤平面內(nèi)的運(yùn)動角速度為由上式可見，滑靴在斜盤平面內(nèi)是不等角速度運(yùn)動，當(dāng)﹑時(shí)，最大（在