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10SCY14-1B手動變量軸向柱塞泵結構設計
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 總體設計與分析 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扭矩與機械效率 9
2.1.3功率與效率 10
2.2柱塞運動分析 10
2.2.1柱塞行程S 11
2.2.2柱塞運動速度分析v 11
2.2.3柱塞運動加速度a 12
2.3滑靴運動分析 12
第3章 主要零部件設計 14
3.1柱塞設計 14
3.1.1柱塞結構型式的選擇 14
3.1.2柱塞結構尺寸設計 15
3.1.3 柱塞摩擦副比壓P﹑比功驗算 17
3.2滑靴設計 18
3.2.1滑靴的結構型式的選擇 19
3.2.2滑靴結構尺寸設計 19
3.3配油盤設計 20
3.3.1過渡區(qū)設計 20
3.3.2配油盤主要尺寸確定 20
3.3.3驗算比壓p、比功pv 22
3.4缸體設計 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柱塞回程機構設計 25
3.6變量機構設計 27
3.6.1手動變量機構 27
3.6.2手動伺服變量機構 28
3.6.3恒功率變量機構 29
3.6.4恒流量變量機構 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 論 41
參考文獻 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）在機械行業(yè)中運用是相當廣泛的, 特別是履帶行走的機械,如履帶式修路機、柏油鋪路機、甘蔗收割機、番茄收割機等 ,都廣泛用到這類泵體.特別是這些年來, 數(shù)控加工得到廣泛應用,機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)也越來越被一些機械設計人員所接受和選擇,拋棄了傳統(tǒng)的機械傳遞,改為了結構簡單,重量輕,設計成本相對較低的液壓系統(tǒng).即提高了其機具的檔次.也增加了產(chǎn)品的競爭力.
該類泵其原理是依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油,從而將機械能轉化成液壓能, 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、結構緊湊、效率高和流量調節(jié)方便等優(yōu)點.其中SCY型軸向柱塞泵是可以手動調節(jié)輸出流量的柱塞泵，其原理為轉動手輪使變量活塞上下移動，帶動變量頭傾斜角變化，改變柱塞行程長短，達到變量的目的。
本設計對10SCY14-1B手動變量軸向柱塞泵對軸向柱塞泵進行了資料的收集和分析,主要分析了該類柱塞泵的結構組成,工作原理,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,還包括這些結構受力情況分析與計算.對缸體的材料選用以及校核,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,對液壓今后對我國軍事工業(yè),農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)產(chǎn)生的深遠影響進行分析.
關鍵詞: 柱塞泵,液壓系統(tǒng),履帶式行走,結構型式,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,中國經(jīng)濟也得到了飛速發(fā)展,在紛繁復雜的國際環(huán)景中發(fā)展并不容易,很多關鍵技術受到國外封鎖,而液壓系統(tǒng)也是其中一項,很多國內(nèi)知名企業(yè)如三一重工,中聯(lián)重科都還在進口國外液壓成套系統(tǒng),很大一部分利潤被分走.工業(yè)技術的不斷發(fā)展，對液壓元件的需求也越來越廣.而作為液壓傳動系統(tǒng)不可或缺的液壓泵就顯得尤為重要了。軸向柱塞泵/馬達在發(fā)展中基本結構保持了穩(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、計算機、材料、制造等相關技術的發(fā)展，多學科交叉應用于泵/馬達的研究，使仿真和試驗更為接近現(xiàn)實，泵/馬達設計和優(yōu)化的效率大大進步。我國的軸向柱塞泵/馬達技術還比較落后，但旺盛的需求對軸向柱塞泵/馬達技術的發(fā)展有很大的推動作用。只有在結構和技術上不斷的開拓創(chuàng)新，我國軸向柱塞泵/馬達技術和產(chǎn)品一定可以上一個新臺階,我相信,隨著國力的增強,國家對自我創(chuàng)新力和研發(fā)力度加大,中國的液壓技術水平會越來越強,在關鍵技術上也會得到更大的突破,擺脫國外技術封鎖,讓國內(nèi)的液壓技術走在世界前列
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.
選擇液壓泵的原則是:根據(jù)主機工況﹑功率大小和系統(tǒng)對工作性能的要求,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.
一般來說,由于各類液壓泵各自突出的特點,其結構﹑功用和運轉方式各不相同,因此應根據(jù)不同的使用場合選擇合適的液壓泵.一般在機床液壓系統(tǒng)中,往往選用雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵;而在筑路機械﹑港口機械以及小型工程機械中,往往選擇抗污染能力比較強的齒輪泵;在負載大﹑功率大的場合往往選擇柱塞泵.
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。