径向柱塞式液压泵滚子运动学分析

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1、2010年1月机床与液压Jan．2010第38卷第2期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．02．022径向柱塞式液压泵滚子运动学分析胡新华，裘信国，李银海(1．金华职业技术学院机电工程学院，浙江金华321017；2．浙江工业大学机电工程学院，浙江杭州310032)摘要：对径向柱塞泵滚子进行了运动学分析，推导出了滚子的运行速度和角速度计算公式，并进行了仿真分析，指出滚子修缘和安装时，要确保定子和转子轴线相互

2、平行，使得滚子和定子的偏压力角为零，以避免自旋的产生。关键词：径向柱塞泵；滚子；运动学中图分类号：TH137．3文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)2—060—2StudyonKinematicsofRollerintheRadialPistonPumpHUXinhua．QIUXinguo．LIYinhai‘(1．CollegeofMechanicalEngineering，JinhuaCollege，JinhuaZh~iang321017，China；2．CollegeofMec

3、hanicalEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，HangzhouZhejiang310032，China)Abstract：Thekinematicsanalysisofmilerintheradialpistonpumpwascarriedout．Theequationofthevelocityandrelativeangularvelocityofrollerwerededuced，andthesimulationwasgiven．Itwasp

4、ointedoutthatwhenmodifyingandinstallingtheroll·ers，theaxesofstatorandrotorshouldbeparalleledtomakethepartialpressureangleofstatorandrotorequaltozero，andavoidthegenerationofspin．Keywords：Radialpistonpump；Roller；Kinematics径向柱塞泵具有比轴向柱塞泵耐冲击、寿命长、滚子自旋轴线偏离自转轴

5、线，当泵高速运行时，滚子控制精度高等特点，但也存在径向尺寸大、结构复受到液压力和离心力的作用，加剧了球铰间的滑动。杂、易于磨损等缺点，特别在工作压力大的情况下，转子的角速度为i，外圈的转动为。，如图1磨损越严重，引发泄漏越大，限制了泵的转速和压力所示，可求得内外圈接触点的线速度为的提高，也限制了泵的排量。因此，径向柱塞泵的滚Vm∞子和外圈的接触形式、配流形式和配流面流道的形式。：toop。∞。R都直接影响到泵的工作性能、寿命和效率。通常径向当滚子作纯滚动时，滚子绕自身轴线的自转速度柱塞泵的失效是由柱

6、塞和定子内壁产生磨损及配流面为受到不平衡力作用产生的磨损所引起的。作者主要针=一w,p=09。(P+R)一∞R。对柱塞滚子的运动进行分析，旨在能为高压径向柱塞在同一个方向投影得泵的设计奠定一定理论基础。co1滚子相对于柱塞的速度、角速度一top／eosfl+∞。(P+R)柱塞滚子一边作径向z————■—一运动，一边还要绕滚子自故可得滚子与柱塞底部的相对速度为=身轴线旋转；与此同时，m(+i)=一to~o／eosfl+。(P+Rcosa)+滚子沿定子轨道滚动伴随一定的滑动。当滚子的接署+09o触角不等

7、于0时，滚子会(P+Reosot)+iR产生绕接触法线的滑动，在外圈为定子的情况下，可得到i的曲线图，称自旋滑动。高速运转如图2、3所示。时，滚子还有可能因陀螺角速度是极径、压力角和外圈速度的函数，外圈力矩而产生旋转运动。即为定子时，随着转动极径的变化角速度呈周期性函柱塞滚子将产生绕转子的图1柱塞沿定子滚数。在轨道的起始点，滚子的相对角速度最大，在极公转、自转和自旋运动。动速度示意图径最小时，角速度出现极小值。负号代表滚子的转动收稿日期：2008—01—15作者联系方式：胡新华，电话：1375797

8、3570，E—mail：hu_xh@tom．eom。(1鼍}／煅辩皿璇第2期胡新华等：径向柱塞式液压泵滚子运动学分析·61·方向，取其绝对值作为计算数据。面曲率半径：R。=R／(+1)可以得到外圈定子滚道上一点沿着滚动方向的速度：=一．cosfl一(一+一_昌×饕罂转子角度，(。)转子角度，()√；一口)。c0s图2滚子角速度图3滚子和柱塞底部在滚子相应一点处沿滚动方向的速度：与转角关系转动的相对速度：一(cos+sina)p一(一滚子的相对速度是角速度的函数，因转子