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10SCY14-1B手動(dòng)變量軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
第1 章 緒論 3
1.1選題的背景及意義 3
1.2軸向柱塞泵概述 4
1.3軸向柱塞泵研究現(xiàn)況 5
1.4直軸式軸向柱塞泵的工作原理 6
第2章 總體設(shè)計(jì)與分析 8
2.1主要性能參數(shù)分析 8
2.1.1排量﹑流量與容積效率 8
2.1.2扭矩與機(jī)械效率 9
2.1.3功率與效率 10
2.2柱塞運(yùn)動(dòng)分析 10
2.2.1柱塞行程S 11
2.2.2柱塞運(yùn)動(dòng)速度分析v 11
2.2.3柱塞運(yùn)動(dòng)加速度a 12
2.3滑靴運(yùn)動(dòng)分析 12
第3章 主要零部件設(shè)計(jì) 14
3.1柱塞設(shè)計(jì) 14
3.1.1柱塞結(jié)構(gòu)型式的選擇 14
3.1.2柱塞結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 15
3.1.3 柱塞摩擦副比壓P﹑比功驗(yàn)算 17
3.2滑靴設(shè)計(jì) 18
3.2.1滑靴的結(jié)構(gòu)型式的選擇 19
3.2.2滑靴結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 19
3.3配油盤設(shè)計(jì) 20
3.3.1過渡區(qū)設(shè)計(jì) 20
3.3.2配油盤主要尺寸確定 20
3.3.3驗(yàn)算比壓p、比功pv 22
3.4缸體設(shè)計(jì) 23
2.4.1通油孔分布圓和面積 23
3.4.2缸體內(nèi)﹑外直徑﹑的確定 24
3.4.3缸體高度H 25
3.5柱塞回程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
3.6變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27
3.6.1手動(dòng)變量機(jī)構(gòu) 27
3.6.2手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 28
3.6.3恒功率變量機(jī)構(gòu) 29
3.6.4恒流量變量機(jī)構(gòu) 29
第4章 主要零件受力分析與校核 31
4.1柱塞受力分析與校核 31
4.2滑靴受力分析與校核 34
4.3配油盤受力分析與校核 37
結(jié) 論 41
參考文獻(xiàn) 42
致 謝 43
附錄一：英文翻譯 44
5
摘 要
軸向柱塞泵（英文名：Piston pump）在機(jī)械行業(yè)中運(yùn)用是相當(dāng)廣泛的, 特別是履帶行走的機(jī)械,如履帶式修路機(jī)、柏油鋪路機(jī)、甘蔗收割機(jī)、番茄收割機(jī)等 ,都廣泛用到這類泵體.特別是這些年來, 數(shù)控加工得到廣泛應(yīng)用,機(jī)械加工工藝得到全面提升 ,加工成本也得到降低,液壓行走系統(tǒng)也越來越被一些機(jī)械設(shè)計(jì)人員所接受和選擇,拋棄了傳統(tǒng)的機(jī)械傳遞,改為了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低的液壓系統(tǒng).即提高了其機(jī)具的檔次.也增加了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力.
該類泵其原理是依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸油、壓油,從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓能, 將帶有一定壓力和流速的液壓油傳遞給液壓元件使其做功.軸向柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn).其中SCY型軸向柱塞泵是可以手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出流量的柱塞泵，其原理為轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使變量活塞上下移動(dòng)，帶動(dòng)變量頭傾斜角變化，改變柱塞行程長(zhǎng)短，達(dá)到變量的目的。
本設(shè)計(jì)對(duì)10SCY14-1B手動(dòng)變量軸向柱塞泵對(duì)軸向柱塞泵進(jìn)行了資料的收集和分析,主要分析了該類柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成,工作原理,例如,柱塞的結(jié)構(gòu)型式﹑滑靴結(jié)構(gòu)型式﹑配油盤結(jié)構(gòu)型式等進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì),還包括這些結(jié)構(gòu)受力情況分析與計(jì)算.對(duì)缸體的材料選用以及校核,最后對(duì)變量機(jī)構(gòu)分類型式也進(jìn)行了詳細(xì)的分析,比較了它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).該設(shè)計(jì)最后對(duì)軸向柱塞泵的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了整體的分析,對(duì)液壓今后對(duì)我國軍事工業(yè),農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響進(jìn)行分析.
關(guān)鍵詞: 柱塞泵,液壓系統(tǒng),履帶式行走,結(jié)構(gòu)型式,今后發(fā)展
Abstract
Axial piston pump is widely used in machinery industry, especially the crawler machinery, such as Caterpillar road machine, asphalt paver, sugarcane harvester, tomato harvesters etc., are widely used in this kind of pump body. Especially in recent years, is widely used in CNC machining, to improve the machining process, machining cost can be reduced, the hydraulic driving system is also more and more by some mechanical design personnel to accept and choose, abandon the traditional mechanical transmission, to has the advantages of simple structure, light weight, hydraulic system design and relatively low cost. Improve the equipment level. Also increased the competitiveness of their products
This type of pump and its principle is to rely on the piston reciprocating in the cylinder motion, make volume sealed working chamber to change oil, oil pressure, thereby converting the mechanical energy into hydraulic energy, hydraulic fluid with certain pressure and flow velocity is transferred to the hydraulic element to make it work. Axial plunger pump with a rated pressure, compact structure, high efficiency and flow and easy adjustment. The SCY type axial plunger pump plunger pump can be manually adjusted output flow, its principle is the variable rotate the handwheel piston to move up and down, driving the variable head tilt angle change, change the plunger stroke length, to achieve variable objective.
The design of the 10SCY14-1B manual variable axial plunger pump for data collection and analysis of axial piston pump, the main components of the structure, the principle of the piston pump, for example, structure type, piston slipper structure, plate structure is analyzed and designed, including analysis and calculation the force of these structures. To block the material selection and verification, the variable mechanism type are also analyzed in detail, and compares their advantages and disadvantages. The final design of axial piston pump the advantages and disadvantages of the overall analysis, the future of China hydraulic industry, analyzed influence of agricultural machinery and other industries
Keyword: The Plunger pump, hydraulic system, pedrail walking, structure, development
第1 章 緒論
隨著中國綜合國力的增強(qiáng),中國經(jīng)濟(jì)也得到了飛速發(fā)展,在紛繁復(fù)雜的國際環(huán)景中發(fā)展并不容易,很多關(guān)鍵技術(shù)受到國外封鎖,而液壓系統(tǒng)也是其中一項(xiàng),很多國內(nèi)知名企業(yè)如三一重工,中聯(lián)重科都還在進(jìn)口國外液壓成套系統(tǒng),很大一部分利潤(rùn)被分走.工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)液壓元件的需求也越來越廣.而作為液壓傳動(dòng)系統(tǒng)不可或缺的液壓泵就顯得尤為重要了。軸向柱塞泵/馬達(dá)在發(fā)展中基本結(jié)構(gòu)保持了穩(wěn)定，高速高壓以及良好的控制方法是其發(fā)展的方向。隨著電子、計(jì)算機(jī)、材料、制造等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，多學(xué)科交叉應(yīng)用于泵/馬達(dá)的研究，使仿真和試驗(yàn)更為接近現(xiàn)實(shí)，泵/馬達(dá)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的效率大大進(jìn)步。我國的軸向柱塞泵/馬達(dá)技術(shù)還比較落后，但旺盛的需求對(duì)軸向柱塞泵/馬達(dá)技術(shù)的發(fā)展有很大的推動(dòng)作用。只有在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上不斷的開拓創(chuàng)新，我國軸向柱塞泵/馬達(dá)技術(shù)和產(chǎn)品一定可以上一個(gè)新臺(tái)階,我相信,隨著國力的增強(qiáng),國家對(duì)自我創(chuàng)新力和研發(fā)力度加大,中國的液壓技術(shù)水平會(huì)越來越強(qiáng),在關(guān)鍵技術(shù)上也會(huì)得到更大的突破,擺脫國外技術(shù)封鎖,讓國內(nèi)的液壓技術(shù)走在世界前列
1.1選題的背景及意義
液壓泵是向液壓系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液的動(dòng)力元件,它是每個(gè)液壓系統(tǒng)中不可缺少的核心元件,合理的選擇液壓泵對(duì)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.
選擇液壓泵的原則是:根據(jù)主機(jī)工況﹑功率大小和系統(tǒng)對(duì)工作性能的要求,首先確定液壓泵的類型,然后按系統(tǒng)所要求的壓力﹑流量大小確定其規(guī)格型號(hào).
一般來說,由于各類液壓泵各自突出的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)﹑功用和運(yùn)轉(zhuǎn)方式各不相同,因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)合選擇合適的液壓泵.一般在機(jī)床液壓系統(tǒng)中,往往選用雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵;而在筑路機(jī)械﹑港口機(jī)械以及小型工程機(jī)械中,往往選擇抗污染能力比較強(qiáng)的齒輪泵;在負(fù)載大﹑功率大的場(chǎng)合往往選擇柱塞泵.
正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術(shù)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(jī)結(jié)構(gòu)開始，單局限于泵本身是沒有辦法實(shí)現(xiàn)的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動(dòng)外，同時(shí)需要解決電機(jī)風(fēng)葉的噪聲和電磁場(chǎng)的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機(jī)內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護(hù)、過載保護(hù)等措施；提高泵的運(yùn)行效率，須借助于控制技術(shù)的運(yùn)用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術(shù)水平，必須從配套的電機(jī)、控制技術(shù)等方面同時(shí)著手，綜合考慮，最大限度地提升機(jī)電一體化綜合水平。