柱塞泵缸体铜衬套过盈量的有限元分析.pdf

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1、2014年11月机床与液压Nov．2014第42卷第22期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．42No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．22．038柱塞泵缸体铜衬套过盈量的有限元分析赵怡群(南京金城液压工程有限公司，江苏南京210002)摘要：介绍柱塞泵缸体镶铜衬套的结构特点，并将其简化为厚壁圆筒模型进行装配过盈量的理论计算。在此基础上通过ABAQUS有限元分析得出了不同过盈量下的各种应力云图，并针对衬套外圆加环槽和不加环槽两种结构对装配结合力的影响进行了有限元对比分析，剖析了在衬套外圆加工环

2、槽的作用，为柱塞泵缸体衬套的结构设计及过盈量计算提供了参考。关键词：柱塞泵；缸体；铜衬套；过盈量；环槽中图分类号：TH322文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)22—119—3FiniteElementAnalysisofOverSurplusQuantityforAxialPistonPumpCylinderCopperSleeveZHA0Yiqun(NanjingJinchengHydraulicsEngineeringCo．，Ltd．，NanjingJiangsu210002，China)Abstract：Thestruct

3、urecharacteristicsofthepistonpumpcylindercopperbushingwereintroduced，whichwassimplifiedasthethickwallcylindermodelforthetheoreticalCalculationoftheassemblyoversurplusquantity．Onthisbasis，variousstressnephogramswereobtainedbyABAQUSfiniteelementanalysis(FEA)underdifferentoversur

4、plusquantities．Moreoveraimingatimpactingofthebushingcylinderwithringgrooveandwithoutringgrooveonassemblybindingforce，theFEAcomparisonwascarriedout，andtherolesoftheringgroovewereanalyzed．Itprovidesreferenceforthestructuredesignandoversurplusquantitycalculationofaxialpistonpumpc

5、ylindercoppersleeve．Keywords：Pistonpump；Cylinderbody；Copperbushing；OversurplUSquantity；Ringgroove轻系列轴向柱塞泵缸体采用的是青铜材料1组合式缸体过盈量的理论计算ZQSnl0-1，某些牌号的球墨铸铁和含铜铁基粉末冶金组合式缸体由缸体和铜衬套组成，是柱塞泵中的材料亦被用来制造轻系列柱塞泵的缸体。但对于重系主要零部件。它一般由9个或7个柱塞孔组成，中间列大排量泵，青铜材料则因过于昂贵且内花键强度不带有花键与传动轴联结，其剖面图如图1所示。足而不能使用。目前最

6、具行业代表性的如Rexroth的A4V系列、伊顿公司的ACA系列缸体均由合金调质钢42CrMo、40Cr制成，其内装有耐磨铜合金缸套称为“组合式缸体”。重载泵额定压力在31．5～42MPa、最高压力为4O～50MPa，主要用在工程机械和建设机械上，工作条件恶劣、负载较重。国内生产的重载泵往往性能不够可靠，主要用于维修市场，其中最主要的原因是对组合式缸体结构的装配过盈量等性能参数的研究不够深入。文中首先将组合式缸体实际结构简化为厚壁圆筒铜村套缸体模型，对模型的过盈量范围进行理论计算；然后采用图1柱塞泵缸体组件有限元方法对实际组合式缸体的过盈量范围进行

7、精确组合式缸体的过盈量计算首先要从分析它的受力计算，最后在同一过盈量的条件下通过接触应力云图开始，得出要满足设计要求所需的最小结合力，然后对国外衬套外圆加环槽的作用进行剖析。才能将其代入推导的厚壁圆筒模型公式进行一系列计收稿日期：2013—09—22作者简介：赵怡群(1981一)，硕士，工程师，主要从事液压元器件设计研发。E—mail：fly_fox_2008@163．con。