1、目目 录录 目录 . 1 第一章 概 论 . 3 1.1 斜盘式轴向柱塞泵的概况 4 1.2 轴向柱塞泵的工作原理 7 1.3 柱塞泵的结构剖析 9 1.4 柱塞泵的主要参数 . 12 第二章 运动分析 16 2.1 运动学 . 16 2.2 流量及其脉动 . 20 第三章 受力分析 24 3.1 柱塞与滑靴的受力 24 3.2 缸体受力 . 33 3.3 斜盘受力 40 34 泵轴受力 . 42 第四章 主要部位设计 45 4.1 柱塞副 45 4.1.1 柱塞的设计 45 4.1.2 柱塞副摩擦比压、比功率的验算 48 4.2 滑靴副的设计与校核 52 4.2.2 滑靴副的压紧系数、比功率
2、的验算 56 43 回程盘的设计计算 . 58 44 缸体的设计计算 . 60 4.4.1 缸体的结构形式和尺寸设计 60 4.5 配流盘的设计计算 64 4.5.1 配流盘的设计 64 4.5.2 配流盘的压紧系数、比功率的验算 74 4.6 中心加力弹簧的设计计算 75 47 斜盘机构的设计计算 . 78 48 泵轴的设计计算 . 81 第五章 伺服变量机构的设计计算 84 5.1 概 述 . 84 52 伺服机构的设计计算 . 86 53 伺服变量机构在外供压力时的静动特性 . 94 参考文献 . 104 外文翻译及原文 . 105 致谢 . 105 PVBPVB 型轻型轴向柱塞泵的设计
3、型轻型轴向柱塞泵的设计 摘摘 要要 本说明书介绍了 PVB 型轻型轴向柱塞泵的概况、原理、用途及结构形式。PVB 轻型柱 塞泵的设计计算主要从泵的结构特点出发,分析关键部位的受力情况及力学计算。介绍了 该类泵的薄弱环节,讨论配流机构和各主要运动副零部件的设计方法。配流盘常采用带卸 荷槽的非对称重叠型配流盘,它与后泵盖采用了销定位;斜盘机构中加设止推板是为了使 泵的机械效率不受影响。斜盘体上耳轴轴线与传动轴的轴线在同一个平面内,这样使泵的 性能得到了保证;滑靴与斜盘这对摩擦副中形成具有一定压强的油膜,油膜内的压强是有 外加有压油液形成的,我们采用剩余压紧力法设计滑靴,从而使泵的容积效率及滑靴与斜
4、 盘这对摩擦副的润滑得到了可靠的保证。为了防止柱塞在缸孔中运动时受到液压卡紧力的 作用,设计柱塞时我们采用开均压槽的结构形式。为使滑靴紧靠在止推板上,我采用一个 集中返回弹簧, 通过回程盘把柱塞组件推靠在止推板上。 该泵的变量机构为恒压变量机构, 其实质为恒压定值调节系统,我们采用一个零开口双边滑阀进行控制。 关键词关键词:通轴式 后斜盘式 柱塞 滑靴 配流盘 回程盘 缸体 斜盘 耳轴 容积效率 机械效率 变量机构 恒压控制 双边滑阀 第一章第一章 概概 论论 在液压系统中,液压泵的功能是将电动机或内燃机等原动机的机械 能转换为液压的压力能,向系统提供压力油并驱动系统工作,属于液压 动力元件。
5、具有以下共同的基本特征: 1.液压泵在每一个工作周期中吸入或排出的液体容积只取决于工作 构件的几何尺寸; 2液压泵的理论流量与泵的转速成下比; 3 在不考虑泄漏和及液体的压缩性时, 液压泵的理论流量与工作压 力无关。 柱塞泵是依靠柱塞在缸体内往复运动,使密封工作腔容积产生变化 来实现吸油、压油。由于柱塞与缸体内孔配合精度高,密封性能好,只 需改变柱塞的工作行程就能改变泵的排量。所以,柱塞泵具有压力高、 容积效率高、流量调节方便和结构紧凑等优点。柱塞泵常用于高压大流 量和容积高速系统中。 柱塞泵按柱塞排列方向不同, 分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。 本次毕业设计为 PVB45 轻型轴向柱塞泵的
6、设计,采用恒压控制的变量方 式。由于轴向柱塞泵的柱塞中心线与油缸体的轴线平行或接近于平行, 它具有密封性好,工作压力高,在高压下仍能保持相当高的容积效率和 总效率的特点。因此,轴向柱塞泵作为中高压及高压油源,广泛地用于 各个工业部门。 PVB45 轻型通轴式轴向柱塞泵,是一种 压力较低、结构较简单、质 量较轻的经济型轴向柱塞泵。图 1-1 为我国邵阳液压件厂引进的美国 Vickers 公司 PVB 型轻型通轴柱塞泵。缸体采用粉末冶金或球墨铸铁成 型,其他零件也尽可能采用精密铸造或粉末冶金成型。变变量机构采用 单作用变量缸,用弹簧使变量斜盘复位。该类泵的压力较低,设计轻巧。 1.11.1 斜盘式轴向柱塞泵的概况斜盘式轴向柱塞泵的概况 近年来,容积式液压传动的高压化趋势,使柱塞泵尤其轴向柱塞泵 的采用日益广泛。轴向柱塞泵主要有结构紧凑,单位功率体积小,重量 轻,压力高,变量机构布置方便,寿命长等优点。不足之处是对油液的 污染敏感,滤油精度要求高,成本高等。 轴向柱塞泵 盘式 轴向柱塞泵 阀式 轴向轴塞泵 斜轴式 轴向柱塞泵 斜盘式 轴向