轴向柱塞泵设计2 下载本文

河北科技学院2011届本科生毕业论文(设计)

示。根据流体力学细长孔流量q为

?d0?4(pb?p1) q?

128?l0K式中 d0﹑l0——细长管直径﹑长度; K——修正系数; K?1???Rxd0 64l016?1?1 ??1?2.6?2 ?0.06 5??dRd0?Rx?0x?1 ??2.2 8 ?0.06 5?d0Rx??3p1把上式代入滑靴泄漏量公式q?可得

R24ln???d6?p1)??3p10(pbR1 ?R128?l0K6?ln2R1整理后可得节流管尺寸为

d04?128?3Ka ??pb 代入数据可以求得

Rl06ln21?aR1d0?=1mm l0?8mm

2p式中a为压降系数,a?1。当a??0.667时,油膜具有最大刚度,承载能力

3pb最强。为不使封油带过宽及阻尼管过长,推荐压降系数a=0.8~0.9,这里取

0.8。

(b) 节流器采用节流孔时,常以滑靴中心孔d0作为节流装置,如图4.1所示。根据流体力学薄壁孔流量q为

?d022g q?C(pb?p1)

4r式中C为流量系数,一般取C=0.6~0.7。

??3p1把上式代入q?中,有

R26?lnR1

?d02??3p12g C(pb?p1)?R4r6?ln2R1

整理后可得节流孔尺寸

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2?31a d?...pb 代入数据可以求得

R22g1?a3?lnCR1r d0?1mm

20 以上提供了设计节流器的方法。从上两式中可以看出,采用节流管的柱塞—滑靴组合,公式中无粘度系数?,说明油温对节流效果影响较小,但细长孔的加工工艺性较差,实现起来有困难。采用滑靴—中心孔为薄壁孔节流,受粘度系数?的影响,油温对节流效果影响较大,油膜稳定性也要差些。但薄壁孔加工工艺性较好。

为防止油液中污粒堵塞节流器,节流器孔径应?0.4mm。

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5 配油盘受力分析与设计

配油盘是轴向柱塞泵主要零件之一,用以隔离和分配吸﹑排油油液以及承受由高速旋转的缸体传来的轴向载荷。它设计的好坏直接影响泵的效率和寿命。

5.1配油盘受力分析

不同类型的轴向柱塞泵使用的配油盘是有差别的,但是功用和基本构造则相同。图5.1是常用的配油盘简图。

液压泵工作时,高速旋转的缸体与配油盘之间作用有一对方向相反的力;即缸体因柱塞腔中高压油液作用而产生的压紧力py;配油窗口和封油带油膜对缸体的分离力pf。

1—吸油窗 2—排油窗 3—过度区 4—减振槽 5—内封油带 6—外封油带 7—辅助支承面

图5.1 配油盘基本构造

5.1.1压紧力py

压紧力是由于处在排油区是柱塞腔中高压油液作用在柱塞腔底部台阶上,使缸体受到轴向作用力,并通过缸体作用到配油盘上。

1对于奇数柱塞泵,当有(Z?1)个柱塞处于排油区时,压紧力py1为

2

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py1?1当有(Z?1)个柱塞处于排油区时,压紧力py2为 2

Z?1?29?1?2?6py2?.dzpb?pm???39?10?yin2424平均压紧力py为

Z?1?29?1?.dzpb?pymax???392?10?6?12560?24150(N) 242412?56019N3 20()11 py?(py1?py2)?(24150?19320)?21735(N)

225.1.2分离力pf

分离力由三部分组成。即外封油带分离力pf1,内封油带分离力pf2,排油窗高压油对缸体的分离力。

对于奇数泵,在缸体旋转过程中,每一瞬时参加排油的柱塞数量和位置不同。封油带的包角是变化的。实际包角比配油盘油窗包角?0有所扩大,如图5.2所示。

1当有(Z?1)个柱塞排油时,封油带实际包角?1为

2112?2?2??? ?1?(Z?1)a?a0??(9?1)?

22993

1当有(Z?1)个柱塞排油时,封油带实际包角?2为

2112?2?8??? ?2?(Z?3)a?a0??(9?3)?

22999

Z平均有个柱塞排油时,平均包角?p为

2111?2?8?7Z(?2a)?a0?(?)? ?p?(?1??2)?222399

2?式中 a——柱塞间距角,a? ;

Z2? a0——柱塞腔通油孔包角,这里取a0?。

91 外封油带分离力pf1

外封油带上泄漏流量是源流流动,对封油带任仪半径上的压力py从R2到R1积分,并以?p代替2?,可得外封油带上的分离力pf1为

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