3905 軸向柱塞泵設計

3905 軸向柱塞泵設計,軸向,柱塞,設計 1實習小結轉(zhuǎn)眼間，大學生涯就要結束了。我還有最后一件事要完成—那就是畢業(yè)設計，這就要求我們能熟悉實際生產(chǎn)情況，這樣才能做好畢業(yè)設計。于是我就去了蘇州翔羽機械有限公司去實習，雖然以前也有過幾次到校實習工廠去實習的經(jīng)歷，但是這次對我的意義不一樣。這次去實習的時間雖然不長，但是在這段時間里，對于一些平常理論的東西，有了感性的認識，感覺到受益匪淺。1.實習目的：生產(chǎn)實習是我們機械專業(yè)知識結構中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學計劃中的。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。2.實習內(nèi)容：①掌握機械加工工藝方面的知識及方法②了解切削刀具方面的知識，熟悉常用刀具的結構、選擇、用途等③了解機床和數(shù)控系統(tǒng)的知識，特別是加工中心等典型的數(shù)控設備2④了解企業(yè)生產(chǎn)管理模式，學習先進的管理方式方法⑤熟悉、鞏固 鑄造工藝及設備方面的知識3.實習時間： 2006 年 3 月定點實習廠：蘇州翔羽機械有限公司該廠主要生產(chǎn)并條機以及提供一些零部件，這是一個中小規(guī)模的企業(yè)。通過在蘇州翔羽機械有限公司的實習，我們比較全面地了解機械加工及相關典型零件的生產(chǎn)技術過程。初步了解典型的機電一體化產(chǎn)品和設備的生產(chǎn)過程、培養(yǎng)我們收集資料的能力及提高分析問題的能力，使我們 更好地學習、掌握機械工程專業(yè)知識。3 實習心得畢業(yè)實習是一門專業(yè)實踐課，是機械類各專業(yè)學生學習了各門專業(yè)課程之后，在進行畢業(yè)設計或畢業(yè)論文時必不可少的實踐教學環(huán)節(jié)。它對于培養(yǎng)我們的動手能力有很大的意義，而且可以使我們了解傳統(tǒng)的機械制造工藝和現(xiàn)代機械制造技術。我國現(xiàn)行的教育體制，使得通過高考而進入大學的大學生的動手實踐能力比較薄弱。因此，處于學校和社會過渡階段的大學就承擔了培養(yǎng)學生實踐能力的任務。畢業(yè)實習就是培養(yǎng)學生實踐能力的有效途徑。通過模具教研組老師的有效組織，我們克服了：實習廠家數(shù)量有限、設備種類有限、師資力量相對薄弱等缺陷，化短為長，使同學們進行分期分批的實習，達到了理想的效果。3我們機械制造及自動化專業(yè)所學習的重點在于各種機械成型設備，本次實習就是為了讓我們能夠?qū)τ谖覀兯鶎W過的各種儀器、設備有一個感性的直觀的認識，從而把書本上的理論和現(xiàn)實中的傳統(tǒng)技術和已經(jīng)被應用于實際的最新發(fā)展的高新技術聯(lián)系與結合起來。社會實踐是每一個大學畢業(yè)生必須擁有的一段經(jīng)歷，它使我們在實踐中了解社會，讓我們學到了很多在課堂上學不到的知識，使我們開拓了視野，增長了見識，為我們以后進一步走向社會打下了堅實的基礎。同時 ，通 過親身體 驗社會實踐， 鍛煉自己的才干，培養(yǎng)自己的韌性，更為重要的是檢驗一下自己所學的知識能否被社會所用，自己的能力能否被社會所承認。并且找出自己的不足和差距所在。畢業(yè)設計（論文）任務書專 業(yè) 班 級 學生姓名 一．設計（論文）題目： 軸向柱塞泵設計二．原始資料： 軸向柱塞泵設計相關資料、結構分析圖、機械設計手冊、液壓傳動設計手冊、非標手冊、液壓傳動和液力傳動、機械設計圖冊資料。 三．設計（論文）要求：要求學生對軸向柱塞泵進行分析,主要分析軸向柱塞泵的分類,對其中的結構,例如,柱塞的結構型式﹑滑靴結構型式﹑配油盤結構型式等進行分析和設計,還包括它們的受力分析與計算.還有對缸體的材料選用以及校核;最后對變量機構分類型式進行詳細的分析,比較了它們的優(yōu)點和缺點.最后對軸向柱塞泵的優(yōu)缺點進行整體的分析,對今后的發(fā)展也進行了展望.能夠運用所學的機械設計與機械零件基礎知識對軸向柱塞泵進行設計，提供設計說明書，并通過 CAD 設計軟件繪制所設計總裝圖及外形結構圖。 四．畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容：1 設計（論文）說明書（根據(jù)大綱要求） 設計說明書一份 2 設計（論文）圖紙 柱塞泵裝配圖 零件圖 五．畢業(yè)設計（論文）工作期限：任務書發(fā)給日期 2008 年 11 月 15 日設計（論文）工作自 2008 年 11 月 15 日 至 2008 年 6 月 15 日設計（論文）指導教師 學科（方向）負責人 主管院長 本科生畢業(yè)論文開題報告書題 目 軸向柱塞泵設計 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 指導老師 2008 年 9 月 18 日論文（設計）題目 軸向柱塞泵設計課題目的、意義：液壓泵是向液壓系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液的動力元件,它是每個液壓系統(tǒng)中不可缺少的核心元件,合理的選擇液壓泵對于液壓系統(tǒng)的能耗﹑提高系統(tǒng)的效率﹑降低噪聲﹑改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，液壓傳動也越來越廣，而作為液壓傳動系統(tǒng)心臟的液壓泵就顯得更加重要了。在容積式液壓泵中，惟有柱塞泵是實現(xiàn)高壓﹑高速化﹑大流量的一種最理想的結構，在相同功率情況下，徑向往塞泵的徑向尺寸大、徑向力也大，常用于大扭炬、低轉(zhuǎn)速工況，做為按壓馬達使用。而軸向柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小，故轉(zhuǎn)速較高；另外，軸向柱塞泵易于變量，能用多種方式自動調(diào)節(jié)流量，流量大。由于上述特點，軸向柱塞泵被廣泛使用于工程機械、起重運輸、冶金、船舶等多種領域。航空上，普遍用于飛機液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)及航空發(fā)動機燃油系統(tǒng)中。是飛機上所用的液壓泵中最主要的一種型式。課題的主要內(nèi)容（觀點）：本設計對柱塞泵的結構作了詳細的研究，在柱塞泵中有閥配流﹑軸配流﹑端面配流三種配流方式。這些配流方式被廣泛應用于柱塞泵中，并對柱塞泵的高壓﹑高速化起到了不可估量的作用?？梢哉f沒有這些這些配流方式，就沒有柱塞泵。但是，由于這些配流方式在柱塞泵中的單一使用，也給柱塞泵帶來了一定的不足。設計中對軸向柱塞泵結構中的滑靴作了介紹，滑靴一般分為三種形式；對缸體的尺寸﹑結構等也作了設計；對柱塞的回程結構也有介紹。柱塞式液壓泵是靠柱塞在柱塞腔內(nèi)的往復運動，改變柱塞腔容積實現(xiàn)吸油和排油的。是容積式液壓泵的一種。柱塞式液壓泵由于其主要零件柱塞和缸休均為圓柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作壓力高而得到廣泛的應用。柱塞式液壓泵種類繁多，前者柱塞平行于缸體軸線，沿軸向按柱塞運動形式可分為軸向柱塞式和徑向往塞式兩大類運動，后者柱塞垂直于配油軸，沿徑向運動。這兩類泵既可做為液壓泵用，也可做為液壓馬達用。泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。正如科學技術的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現(xiàn)的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內(nèi)加設諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。柱塞式液壓泵的顯著缺點是結構比較復雜，零件制造精度高，成本也高，對油液污染敏感。這些給生產(chǎn)、使用和維護帶來一定的困難。完成期限和預期進度：1.2009.02.15 ------ 2009.03.15 查閱、搜索相關資料和專業(yè)英語翻譯；2.2009.03.16 ------ 2009.03.31 畢業(yè)實習與調(diào)研及開題報告階段；3.2009.04.03 ------ 2009.05.19 畢業(yè)設計主要工作階段，完成各種運動和動力設計計算、校核及所有圖紙；4.2009.05.21 ------ 2009.06.02 完成說明書的編寫和收尾工作。主要參考資料：〔1〕李培滋﹑王占林主編.《飛機液壓傳動與伺服控制》 （上冊）.國防工業(yè)出版社.1989〔2〕曾祥榮﹑葉文柄﹑吳沛容編著.《液壓傳動》.國防工業(yè)出版社.1980〔3〕何存興主編.《液壓元件》.機械工業(yè)出版社.1982〔4〕張赤誠等編.《液壓傳動》.地質(zhì)出版社.1986〔5〕齊任賢主編.《液壓傳動和液力傳動》.冶金工業(yè)出版社.1981〔6〕上海煤礦機械研究所編.《液壓傳動設計手冊》.上海人民出版社.1976〔7〕 （日）市川常雄著.雞西煤礦機器廠譯.《液壓技術基本理論》.煤炭工業(yè)出版社.1975〔8〕 （美）H﹒E﹒梅里特著 .陳燕慶譯.《液壓控制系統(tǒng)》.科學出版社.1979〔9〕成大先主編.《機械設計手冊》.化學工業(yè)出版社.2004〔10〕聞德生著.《開路式柱塞泵》.航空工業(yè)出版社.1998〔11〕吉林工業(yè)大學等校編.《工程機械液壓與液力傳動》.機械工業(yè)出版社.1978〔12〕AD 811166.1981.〔13〕馬玉貴、馬治武主編.《新編液壓件使用與維修技術大》.中國建材工業(yè)出版社.1998〔14〕左健民主編. 《液壓與氣壓傳動》.機械工業(yè)出版社.1999〔15〕文懷興主編.《泵的排量設計工況及優(yōu)化設計》. 北京.機械工業(yè)出版社.2005〔16〕成大先主編.《機械設計圖冊》.化學工業(yè)出版社.2000〔17〕沙毅 聞建龍主編.《泵與風機》.中國科學技術大學出版社.2005〔18〕陳允中 曹占文 黃紅梅 鄧國強等譯.《泵手冊》.中國石化出版社.2003〔19〕路甬祥主編.《液壓氣動技術手冊》.北京.機械工業(yè)出版社.2002〔20〕張耀宸.《機械加工設計手冊》.北京.航空工業(yè)出版社,1987指導教師意見：簽名： 年 月 日開 題 報 告 會 紀 要時 間地 點姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱）與會人員會議記錄摘要：會議主持人：記 錄 人：年 月 日系工作小組意見負責人簽名：年 月 日本科畢業(yè)設計（論文）文獻綜述院 （系）： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械制造及其自動化二班 學生姓名： 樊俊 學 號: 200310621088 2007 年 4 月 20 日本科生畢業(yè)設計（論文）文獻綜述評價表畢業(yè)設計（論文）題目 軸向柱塞泵設計綜述名稱 軸向柱塞泵設計文獻綜述評閱教師姓名 張勇 職稱 講師評 價 項 目 優(yōu) 良 合格 不合 格綜述結構 01 文獻綜述結構完整、符合格式規(guī)范02 能準確如實地闡述參考文獻作者的論點和實驗結果03 文字通順、精練、可讀性和實用性強綜述內(nèi)容04 反映題目所在知識領域內(nèi)的新動態(tài)、新趨勢、新水平、新原理、新技術等05 中、英文參考文獻的類型和數(shù)量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范參考文獻06 圍繞所選畢業(yè)設計（論文）題目搜集文獻成績綜合評語：評閱教師（簽字）： 年 月 日文獻綜述軸向柱塞泵設計1 前言本文介紹了國內(nèi)外軸向柱塞泵的研制，生產(chǎn)情況。重點敘述了高太低噪聲機電控制式軸向柱塞泵毓產(chǎn)品的結構特點及性能指標，并對該產(chǎn)品的發(fā)展前景與適用場合進行了簡要的分析與展望。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代設備的自動化水平越來越高。而液壓傳動及控制系統(tǒng)以其傳遞功率大、控制精度高、響應速度快、易于實現(xiàn)機電液一體化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于各行各業(yè)中。對作為液壓系統(tǒng)動力源——液壓泵的要求也愈來愈高。徑向柱塞泵以其工作壓力高、抗沖擊。壽命長、控制精度高、噪聲低等優(yōu)點，引起國內(nèi)外液壓泵生產(chǎn)廠家的重視和使用廠家的青睞。它被廣泛應用于冶金、礦山、鍛壓、注塑、船舶、重型等機械設備中。2 正文2．1 國內(nèi)外軸向柱塞泵的研制和生產(chǎn)現(xiàn)狀軸向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流軸向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上 70、80 年代發(fā)展的軸配流軸向柱塞泵克服了閥配流配向柱塞泵的不足。由于軸向泵結構上的特點，軸配流配向柱塞泵耐沖擊、壽命長、控制精度高。使其成為一種優(yōu)良的高壓泵，代表當今國際上液壓泵制造的先進水平。但是，它技術含量高、加工制造難度大，國際上只有博世（ BOSCH）公司、沃依特（ VOITH）公司等少數(shù)幾家公司能夠生產(chǎn)。而博世公司只能生產(chǎn)90mL 以下規(guī)格的泵，沃依特公司只生產(chǎn) 110 一 250mL／r 規(guī)格的泵。我國從 80 年代末 90 年代初有很多科研機構與生產(chǎn)廠家開始研究開發(fā)這種產(chǎn)品，但都沒有取得實質(zhì)性進展。主要因為在理論上有待深化，在實際生產(chǎn)中不能解決轉(zhuǎn)子與配流軸、滑靴與定子兩對摩擦副燒研的問題。有些生產(chǎn)廠家在柱塞內(nèi)孔通過澆鑄軸承合金等方法來克服燒研，但效果并不理想，這種辦法在小排量泵中使用，雖然能夠防止摩擦副燒研的問題，但泵的使用壽命不長。由我國著名的液壓專家盧望研究員和材料專家閏秉均教授及其課題組經(jīng)過多年研究與開發(fā)，取得了“過平衡壓力補償方法及雙排軸向柱塞泵”和“一種新型高壓大排量軸向柱塞泵”兩項技術專利，“合金奧氏體一貝氏體球鐵開發(fā)應用研究”一項國家新材料技術成果。這些技術成果的取得，使我國徑向柱塞泵的研制在設計理論與材料工藝方面取得突破性進展。蘭州永新科技股份有限公司以上述兩項專利與一項新材料技術成果為支持，成功地開發(fā)生產(chǎn)的 JBP 系列機電控制式徑向柱塞泵，是國家科技部“八五”攻關和國家科技部火炬計劃項目。該泵在多家企業(yè)進行了 2—3 年的工業(yè)考核試驗，性能優(yōu)良。泵的技術發(fā)展一如其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場需求的推動取得的。如今，歷史已進入到二十一世紀，人們在以環(huán)保、電子等領域高科技發(fā)展及世界可持續(xù)發(fā)展為主所產(chǎn)生的巨大需求的大背景下，對于包括泵行業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)或領域都帶來了技術的飛速變革和發(fā)展。 2.2 泵的技術發(fā)展趨勢產(chǎn)品的生命力在于市場的需求。如今的市場需求正是要求有各自的特色特點，做到與眾不同；正是這一點，造就了泵產(chǎn)品的多元化趨勢。它的多元性主要體現(xiàn)在泵輸送介質(zhì)的多樣性、產(chǎn)品結構的差異性和運行要求的不同性等幾個方面。從輸送介質(zhì)的多樣性來看，最早泵的輸送對象為單一的水及其它可流動的液體、氣體或漿體到現(xiàn)在可輸送固液混合物、氣液混合物、固液氣混合物，直至輸送活的物體如土豆、魚等等。不同的輸送對象對于泵的內(nèi)部結構要求均不同。除了輸送對象對泵的結構有不同要求外，在泵的安裝形式、管道布置形式、維護維修等方面對泵的內(nèi)在或外在的結構提出新要求。同時，各個生產(chǎn)廠商，在結構的設計上又加入了各自企業(yè)的理念，更加提高了泵結構的多元化程度?；诳沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)保的總體背景，泵的運行 環(huán)境對泵的設計又提出了眾多的要求，如泄漏減少、噪聲振動降低、可*性增加、壽命延長等等均對泵的設計提出了不同的側重點或幾個著重點并行均需考慮，也必然形成泵的多元化形式。2．2．1 泵設計水平提升與制造技術優(yōu)化的有機結合進入信息時代的今天，泵的設計人員早已經(jīng)利用計算機技術來進行產(chǎn)品的開發(fā)設計（如 CAD 的利用），大大提高了設計本身的速度，縮短了產(chǎn)品設計的周期。而在生產(chǎn)為主的制造當中，以數(shù)控技術 CAM 為代表的制造技術業(yè)已深入到泵的生產(chǎn)當中。但是，從目前國內(nèi)的情況看，數(shù)控技術 CAM 主要應用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)上。對于單件或小批的生產(chǎn)，目前 CAM 技術尚未在泵行業(yè)當中普遍實施，單件小批的生產(chǎn)仍舊以傳統(tǒng)生產(chǎn)設備為主。由于市場要求生產(chǎn)廠商的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊產(chǎn)品（針對用戶要求生產(chǎn)的產(chǎn)品）供貨周期縮短，必然要求泵的生產(chǎn)企業(yè)加速利用 CAM 技術，甚至是計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、柔性制造（FMC 和 FMS）對從設計到制造模具、零件加工等各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致處理，保證一但設計完成，產(chǎn)品零部件的加工也是趨于同期完成，以確保縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。與此同時，除利用計算機制圖外，還將在計算機這個載體上實現(xiàn)產(chǎn)品的強度分析、可*性預估和三維立體設計，將原來需要在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決的工藝問題和局部結構問題及裝配性問題等方面提到生產(chǎn)前進行防范，縮短產(chǎn)品的試制期。2．2．2 產(chǎn)品的標準化與模塊化在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的同時，泵作為通用產(chǎn)品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現(xiàn)技術性競爭外，產(chǎn)品的價格競爭尤其是通用化產(chǎn)品的價格競爭是必然趨勢。在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的趨勢下，要實現(xiàn)產(chǎn)品價格的競爭優(yōu)勢，提高產(chǎn)品零部件的標準化程度，實現(xiàn)產(chǎn)品零部件的模塊化是必須的。在眾多零部件實現(xiàn)模塊化后，通過不同模塊的組合或改變個別零件的特性，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。同時，只有當零部件標準化程度提高后才有可能基于產(chǎn)品的多元化基礎上實際規(guī)?；牧悴考a(chǎn)，用以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和形成產(chǎn)品的價格競爭優(yōu)勢，也可以在產(chǎn)品多元化的基礎上進一步地縮短產(chǎn)品的交貨周期。2．2．3 泵內(nèi)在特性的提升與追求外在特性所謂泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。技術人員在進行產(chǎn)品設計時，為提高某一產(chǎn)品的百分之一效率常?；ㄙM不少心思；而泵運行如果偏離設計的高效點，實際運行的效率遠不止降低百分之一?，F(xiàn)在，泵生產(chǎn)廠家同時為用戶配套包括變頻在內(nèi)的控制設備及成套設備，實際上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基礎上，再關注泵的集中控制系統(tǒng)，提高整個泵及泵站運行效率，則是在泵外特性的追求上更上一層樓。從銷售角度看，推銷產(chǎn)品即是在推銷泵的內(nèi)在特性；而關注泵的外特性則是生產(chǎn)廠商不僅是推銷產(chǎn)品，而是在推銷泵站（成套項目）。 從使用角度看，好的產(chǎn)品必定是適合運行環(huán)境的產(chǎn)品而非出廠檢測判別的產(chǎn)品。2．2．4 機電一體化的進一步發(fā)展正如科學技術的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現(xiàn)的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內(nèi)加設諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。3.總結過去的十多年來，新材料和新工藝的運用是推動泵技術發(fā)展的一個主要的因素。泵用材料從鑄鐵到特種金屬合金，從橡膠制品、陶瓷等典型非金屬材料到工程塑料，在解決泵的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等環(huán)境上都發(fā)揮了突出的作用。同時新工藝的運用，又更好地使新材料運用到泵的零部件仍至整個泵當中。如國外有些廠商已設計 并推出了全部采用工程塑料制成的泵。比用一般金屬材料生產(chǎn)的泵在強度上毫不遜色，在耐蝕耐磨上更勝一籌。又比如利用新的表面涂覆技術和表面處理技術，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問題。新材料的進一步發(fā)展和新工藝的運用深入，在泵領域內(nèi)的應用將更加廣泛。 該設計主要包括有配油盤的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 3 節(jié) P70； 缸體的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 2 節(jié) P67； 柱塞、滑靴的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 1 節(jié) P63； 軸向柱塞泵尺寸總體設計，參考資料：《新編液壓件使用與維修技術大》第三章第三節(jié) P279；柱塞回程機構設計，參考資料：《液壓元件及系統(tǒng)設計》第四章第 7 節(jié) P73；軸向柱塞泵裝配圖結構，參考資料：《液壓與氣壓傳動》第二章第 4 節(jié) P53。參 考 文 獻〔1〕李培滋﹑王占林主編.《飛機液壓傳動與伺服控制》 （上冊）.國防工業(yè)出版社.1989〔2〕曾祥榮﹑葉文柄﹑吳沛容編著.《液壓傳動》.國防工業(yè)出版社.1980〔3〕何存興主編.《液壓元件》.機械工業(yè)出版社.1982〔4〕張赤誠等編.《液壓傳動》.地質(zhì)出版社.1986〔5〕齊任賢主編.《液壓傳動和液力傳動》.冶金工業(yè)出版社.1981〔6〕上海煤礦機械研究所編.《液壓傳動設計手冊》.上海人民出版社.1976〔7〕 （日）市川常雄著.雞西煤礦機器廠譯.《液壓技術基本理論》.煤炭工業(yè)出版社.1975〔8〕 （美）H﹒E﹒梅里特著 .陳燕慶譯.《液壓控制系統(tǒng)》.科學出版社.1979〔9〕成大先主編.《機械設計手冊》.化學工業(yè)出版社.2004〔10〕聞德生著.《開路式柱塞泵》.航空工業(yè)出版社.1998〔11〕吉林工業(yè)大學等校編.《工程機械液壓與液力傳動》.機械工業(yè)出版社.1978〔12〕AD 811166.1981.〔13〕馬玉貴、馬治武主編.《新編液壓件使用與維修技術大》.中國建材工業(yè)出版社.1998〔14〕左健民主編. 《液壓與氣壓傳動》.機械工業(yè)出版社.1999〔15〕文懷興主編.《泵的排量設計工況及優(yōu)化設計》. 北京.機械工業(yè)出版社.2005〔16〕成大先主編.《機械設計圖冊》.化學工業(yè)出版社.2000〔17〕沙毅 聞建龍主編.《泵與風機》.中國科學技術大學出版社.2005〔18〕陳允中 曹占文 黃紅梅 鄧國強等譯.《泵手冊》.中國石化出版社.2003〔19〕路甬祥主編.《液壓氣動技術手冊》.北京.機械工業(yè)出版社.2002〔20〕張耀宸.《機械加工設計手冊》.北京.航空工業(yè)出版社,1987攀枝花學院畢業(yè)設計 摘要Ⅰ摘要液壓泵是向液壓系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液的動力元件,它是每個液壓系統(tǒng)中不可缺少的核心元件,合理的選擇液壓泵對于液壓系統(tǒng)的能耗﹑提高系統(tǒng)的效率﹑降低噪聲﹑改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要本設計對軸向柱塞泵進行了分析,主要分析了軸向柱塞泵的分類,對其中的結構,例如,柱塞的結構型式﹑滑靴結構型式﹑配油盤結構型式等進行了分析和設計,還包括它們的受力分析與計算.還有對缸體的材料選用以及校核很關鍵;最后對變量機構分類型式也進行了詳細的分析,比較了它們的優(yōu)點和缺點.該設計最后對軸向柱塞泵的優(yōu)缺點進行了整體的分析,對今后的發(fā)展也進行了展望.關鍵詞: 柱塞泵,液壓系統(tǒng),結構型式,今后發(fā)展.攀枝花學院畢業(yè)設計 AbstractⅡAbstractLiquid's pressing a pump is the motive component of oil liquid which presses system to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reasonable of choice liquid's pressing a pump can consume a ﹑ exaltation the efficiency ﹑ of the system to lower a Zao voice ﹑ an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of of dependable work all very importantThis design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytical, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar, as to it's win of structure, for example, the pillar fill of the ﹑ slippery Xue structure pattern ﹑ of the structure pattern went together with the oil dish structure pattern's etc. to carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation.The material which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key;Finally measure an organization classification towards change, the pattern also carried on detailed analysis and compared their advantage and weakness.That design end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to aftertime's development.Keyword: The pillar fills a pump, the liquid presses system, structure pattern, will develop from now on.攀枝花學院畢業(yè)設計 目錄- 1 -目 錄摘 要…………………………………………………………………………………………… ⅠABSTRACT ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Ⅱ緒論……………………………………………………………………………………………41 直軸式軸向柱塞泵工作原理與性能參數(shù)……………………………………………… 61.1 直軸式軸向柱塞泵工作原理……………………………………………………………… 61.2 直軸式軸向柱塞泵主要性能參數(shù)………………………………………………………… 61.2.3 排量﹑流量與容積效率……………………………………………………………… 71.2.2 扭矩與機械效率 ...................................................................................81.2.3 功率與效率…………………………………………………………………………… 92 直軸式軸向柱塞泵運動學及流量品質(zhì)分析………………………………………… 102.1 柱塞運動學分析…………………………………………………………………………102.1.1 柱塞行程 S…………………………………………………………………………… 112.1.2 柱塞運動速度分析 v………………………………………………………………… 122.1.3 柱塞運動加速度 a…………………………………………………………………… 132.2 滑靴運動分析…………………………………………………………………………… 142.3 瞬時流量及脈動品質(zhì)分析……………………………………………………………… 152.3.1 脈動頻率…………………………………………………………………… 152.3.2 脈動率…………………………………………………………………………………163 柱塞受力分析與設計………………………………………………………………………173.1 柱塞受力分析……………………………………………………………………………173.1.1 柱塞底部的液壓力 …………………………………………………………………17bP3.1.2 柱塞慣性力……………………………………………………………………………183.1.3 離心反力 ……………………………………………………………………………18t3.1.4 斜盤反力 N…………………………………………………………………………… 193.1.5 柱塞與柱塞腔壁之間的接觸應力 和 ………………………………………… 201p23.1.6 摩擦力和 ………………………………………………………………………201fP2f3.2 柱塞設計………………………………………………………………………………… 213.2.1 柱塞結構型式…………………………………………………………………………223.2.2 柱塞結構尺寸設計……………………………………………………………………23攀枝花學院畢業(yè)設計 目錄- 2 -3.2.3 柱塞摩擦副比壓 P﹑比功 驗算……………………………………………………23vP4 滑靴受力分析與設計………………………………………………………………………254.1 滑靴受力分析…………………………………………………………………………… 254.1.1 分離力…………………………………………………………………………………264.1.2 壓緊力 ………………………………………………………………………………27yp4.1.3 力平衡方程式…………………………………………………………………………274.2 滑靴設計………………………………………………………………………………… 284.2.1 剩余壓緊力法…………………………………………………………………………284.3 滑靴結構型式與結構尺寸設計…………………………………………………………294.3.1 滑靴結構型式…………………………………………………………………………294.3.2 結構尺寸設計……………………………………………………………………… 315 配油盤受力分析與設計………………………………………………………………… 325.1 配油盤受力分析………………………………………………………………………… 325.1.1 壓緊力 ………………………………………………………………………………33yp5.1.2 分離力 …………………………………………………………………………… 34fp5.2 配油盤設計……………………………………………………………………………… 355.2.1 過渡區(qū)設計……………………………………………………………………………355.2.2 配油盤主要尺寸確定…………………………………………………………………375.2.3 驗算比壓 p﹑比功 pv………………………………………………………………… 386 缸體受力分析與設計………………………………………………………………………406.1 缸體的穩(wěn)定性……………………………………………………………………………406.2 缸體主要結構尺寸的確定………………………………………………………………406.2.1 通油孔分布圓半徑 和面積 F…………………………………………………… 40fR?6.2.2 缸體內(nèi)﹑外直徑 ﹑ 的確定…………………………………………………… 421D26.2.3 缸體高度 H…………………………………………………………………………… 437 柱塞回程機構設計…………………………………………………………………………448 斜盤力矩分析……………………………………………………………………………… 468.1 柱塞液壓力矩 ……………………………………………………………………… 461M8.2 過渡區(qū)閉死液壓力矩……………………………………………………………………468.2.1 具有對稱正重迭型配油盤……………………………………………………………468.2.2 零重迭型配油盤………………………………………………………………………478.2.3 帶卸荷槽非對稱正重迭型配油盤……………………………………………………47攀枝花學院畢業(yè)設計 目錄- 3 -8.3 回程盤中心預壓彈簧力矩 ………………………………………………………… 483M8.4 滑靴偏轉(zhuǎn)時的摩擦力矩 …………………………………………………………… 4848.5 柱塞慣性力矩 ……………………………………………………………………… 4858.6 柱塞與柱塞腔的摩擦力矩 …………………………………………………………4968.7 斜盤支承摩擦力矩 …………………………………………………………………4978.8 斜盤與回程盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動慣性力矩 ………………………………………………5088.9 斜盤自重力矩 ………………………………………………………………………509M9 變量機構……………………………………………………………………………………519.1 手動變量機構……………………………………………………………………………519.2 手動伺服變量機構………………………………………………………………………539.3 恒功率變量機構…………………………………………………………………………559.4 恒流量變量機構…………………………………………………………………………56結論…………………………………………………………………………………………… 57參考文獻………………………………………………………………………………………58致謝…………………………………………………………………………………………… 59攀枝花學院畢業(yè)設計 緒論 4緒論隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，液壓傳動也越來越廣，而作為液壓傳動系統(tǒng)心臟的液壓泵就顯得更加重要了。在容積式液壓泵中，惟有柱塞泵是實現(xiàn)高壓﹑高速化﹑大流量的一種最理想的結構，在相同功率情況下，徑向往塞泵的徑向尺寸大、徑向力也大，常用于大扭炬、低轉(zhuǎn)速工況，做為按壓馬達使用。而軸向柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小，故轉(zhuǎn)速較高；另外，軸向柱塞泵易于變量，能用多種方式自動調(diào)節(jié)流量，流量大。由于上述特點，軸向柱塞泵被廣泛使用于工程機械、起重運輸、冶金、船舶等多種領域。航空上，普遍用于飛機液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)及航空發(fā)動機燃油系統(tǒng)中。是飛機上所用的液壓泵中最主要的一種型式。本設計對柱塞泵的結構作了詳細的研究，在柱塞泵中有閥配流﹑軸配流﹑端面配流三種配流方式。這些配流方式被廣泛應用于柱塞泵中，并對柱塞泵的高壓﹑高速化起到了不可估量的作用?？梢哉f沒有這些這些配流方式，就沒有柱塞泵。但是，由于這些配流方式在柱塞泵中的單一使用，也給柱塞泵帶來了一定的不足。設計中對軸向柱塞泵結構中的滑靴作了介紹，滑靴一般分為三種形式；對缸體的尺寸﹑結構等也作了設計；對柱塞的回程結構也有介紹。柱塞式液壓泵是靠柱塞在柱塞腔內(nèi)的往復運動，改變柱塞腔容積實現(xiàn)吸油和排油的。是容積式液壓泵的一種。柱塞式液壓泵由于其主要零件柱塞和缸休均為圓柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作壓力高而得到廣泛的應用。柱塞式液壓泵種類繁多，前者柱塞平行于缸體軸線，沿軸向按柱塞運動形式可分為軸向柱塞式和徑向往塞式兩大類運動，后者柱塞垂直于配油軸，沿徑向運動。這兩類泵既可做為液壓泵用，也可做為液壓馬達用。泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。正如科學技術的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術發(fā)展亦是如此。攀枝花學院畢業(yè)設計 緒論 5以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現(xiàn)的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內(nèi)加設諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。柱塞式液壓泵的顯著缺點是結構比較復雜，零件制造精度高，成本也高，對油液污染敏感。這些給生產(chǎn)、使用和維護帶來一定的困難。攀枝花學院畢業(yè)設計 緒論 61 直軸式軸向柱塞泵工作原理與性能參數(shù)1．1 直軸式軸向柱塞泵工作原理直軸式軸向柱塞泵主要結構如圖 1.1 所示。柱塞的頭部安裝有滑靴，滑靴底面始終貼著斜盤平面運動。當缸體帶動柱塞旋轉(zhuǎn)時，由于斜盤平面相對缸體平面（xoy 面）存在一傾斜角 ，迫使柱塞在柱塞腔內(nèi)作直線往復運動。如果缸體?按圖示 n 方向旋轉(zhuǎn)，在 ～ 范圍內(nèi)，柱塞由下死點(對應 位置)開始180?36180?不斷伸出，柱塞腔容積不斷增大，直至上死點(對應 位置) 止。在這過程中，0?柱塞腔剛好與配油盤吸油窗相通，油液被吸人柱塞腔內(nèi)，這是吸油過程。隨著缸體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在 ～ 范圍內(nèi)，柱塞在斜盤約束下由上死點開始不斷進入?腔內(nèi)，柱塞腔容積不斷減小，直至下孔點止。在這過程中，柱塞腔剛好與配油盤排油窗相通，油液通過排油窗排出。這就是排油過程。由此可見，缸體每轉(zhuǎn)一跳各個往塞有半周吸油、半周排油。如果缸體不斷旋轉(zhuǎn)，泵便連續(xù)地吸油和排油。圖 1.1 直軸式軸向柱塞泵工作原理1.2 直軸式軸向柱塞泵主要性能參數(shù)給定設計參數(shù)最大工作壓力 max40PM?額定流量 =100L/minQ攀枝花學院畢業(yè)設計 緒論 7最大流量 max20/inQL?額定轉(zhuǎn)速 n=1500r/min最大轉(zhuǎn)速 ax3/inr