典型机械构造课程说明书

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1、典型机械构造课程典型机械构造研究研究题目：“C14-1B”轴向柱塞泵班级班号AP10082小组成员指导教师五邑大学机电工程学院2013.3五邑大学机电工程学院典型机械构造课程研究说明书题目:“C14-1B轴向柱塞泵”内容：1.零件图1张2.零件三维图1张3.课程说明书1份4.目标机械总体或系统原理图1张5.部装图1张班级学号学生姓名指导教师2013年3月1、轴向柱塞泵工作原理与性能参数图1.1柱塞泵的装配（零件）简图1．1轴向柱塞泵工作原理轴向柱塞泵主要结构如图1.2所示。柱塞的头部安装有滑靴，滑靴底面始终贴着斜盘平面运动。当缸

2、体带动柱塞旋转时，由于斜盘平面相对缸体平面（xoy面）存在一倾斜角，迫使柱塞在柱塞腔内作直线往复运动。如果缸体按图示n方向旋转，在～范围内，柱塞由下死点(对应位置)开始不断伸出，柱塞腔容积不断增大，直至上死点(对应位置)止。在这过程中，柱塞腔刚好与配油盘吸油窗相通，油液被吸人柱塞腔内，这是吸油过程。随着缸体继续旋转，在～范围内，柱塞在斜盘约束下由上死点开始不断进入腔内，柱塞腔容积不断减小，直至下孔点止。在这过程中，柱塞腔刚好与配油盘排油窗相通，油液通过排油窗排出。这就是排油过程。由此可见，缸体每转一跳各个往塞有半周吸油、半周排油

3、。如果缸体不断旋转，泵便连续地吸油和排油。图1.2轴向柱塞泵工作原理图1.2轴向柱塞泵主要性能参数给定设计参数最大工作压力额定流量=100L/min最大流量额定转速n=1500r/min最大转速1.2.1排量﹑流量与容积效率轴向柱塞泵排量是指缸体旋转一周，全部柱塞腔所排出油液的容积，即=≈0.84(L)不计容积损失时，泵的理论流量为=0.84×1500=1260(L)式中—柱塞横截面积；—柱塞外径；—柱塞最大行程；Z—柱塞数；—传动轴转速。泵的理论排量q为（ml/r）为了避免气蚀现象，在计算理论排量时应按下式作校核计算：式中是常

4、数，对进口无预压力的油泵=5400；对进口压力为5kgf/cm的油泵=9100，这里取=9100故符合要求。排量是液压泵的主要性能参数之一，是泵几何参数的特征量。相同结构型式的系列泵中，排量越大，作功能力也越大。因此，对液压元件型号命名的标准中明确规定用排量作为主参数来区别同一系列不同规格型号的产品。从泵的排量公式中可以看出，柱塞直径﹑分布圆直径﹑柱塞数Z都是泵的固定结构参数，并且当原动机确定之后传动轴转速也是不变的量。要想改变泵输出流量的方向和大小，可以通过改变斜盘倾斜角来实现。对于直轴式轴向柱塞泵，斜盘最大倾斜角～，该设计是

5、通轴泵，受机构限制，取下限，即。泵实际输出流量为：=100-3=97（ml/min）式中为柱塞泵泄漏流量。轴向柱塞泵的泄漏流量主要由缸体底面与配油盘之间﹑滑靴与斜盘平面之间及柱塞与柱塞腔之间的油液泄漏产生的。此外，泵吸油不足﹑柱塞腔底部无效容积也造成容积损失。泵容积效率定义为实际输出流量与理论流量之比，即：=轴向柱塞泵容积效率一般为=0.94～0.982、轴向柱塞泵重要零件2.1柱塞轴向柱塞泵均采用圆柱形柱塞。根据柱塞头部结构，可有以下三种形式：①点接触式柱塞，如图2.1（a）所示。这种柱塞头部为一球面，与斜盘为点接触，其零件简

6、单，加工方便。但由于接触应力大，柱塞头部容易磨损﹑剥落和边缘掉块，不能承受过高的工作压力，寿命较低。这种点接触式柱塞在早期泵中可见，现在很少有应用。②线接触式柱塞，如图2.1（b）所示。柱塞头部安装有摆动头，摆动头下部可绕柱塞球窝中心摆动。摆动头上部是球面或平面与斜盘或面接触，以降低接触应力，提高泵工作压。摆动头与斜盘的接触面之间靠壳体腔的油液润滑，相当于普通滑动轴承，其值必须限制在规定的范围内。③带滑靴的柱塞，如图2.1（c）所示。柱塞头部同样装有一个摆动头，称滑靴，可以绕柱塞球头中心摆动。滑靴与斜盘间为面接触，接触应力小，能

7、承受较高的工作压力。高压油液还可以通过柱塞中心孔及滑靴中心孔，沿滑靴平面泄漏，保持与斜盘之间有一层油膜润滑，从而减少了摩擦和磨损，使寿命大大提高。目前大多采用这种轴向柱塞泵。（a）(b)(c)图2.1柱塞结构型式图2.2封闭薄壁柱塞从图2.1可见，三种型式的柱塞大多做成空心结构，以减轻柱塞重量，减小柱塞运动时的惯性力。采用空心结构还可以利用柱塞底部高压油液使柱塞局部扩张变形补偿柱塞与柱塞腔之间的间隙，取得良好的密封效果。空心柱塞内还可以安放回程弹簧，使柱塞在吸油区复位。但空心结构无疑增加了柱塞在吸排油过程中的剩余无效容积。在高压

8、泵中，由于液体可压缩性能的影响，无效容积会降低泵容积效率，增加泵的压力脉动，影响调节过程的动态品质。2.2配油盘配油盘设计主要是确定内封油带尺寸﹑吸排油窗口尺寸以及辅助支承面各部分尺寸。2.2.1过渡区为使配油盘吸排油窗之间有可靠的隔离和密封，大多数配油盘采用过