配油盘带卸荷槽非对称正重迭型配油盘回程盘中心预压弹簧力矩滑靴偏转时的摩擦力矩柱塞惯性力矩二〇〇七年五月九日星期三柱塞与柱塞腔的摩擦力矩斜盘支承摩擦力矩斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩斜盘自重力矩变量机构手动变量机构手动伺服变量机构恒功率变量机构恒流量变量机构结论参考文献致谢二〇〇七年五月九日星期三绪论随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。在容积式液压泵中，惟有柱塞泵是实现高压﹑高速化﹑大流量的种最理想的结构，在相同功率情况下，径向往塞泵的径向尺寸大径向力也大，常用于大扭炬低转速工况，做为按压马达使用。而轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，转动惯量小，故转速较高另外，轴向柱塞泵易于变量，能用多种方式自动调节流量，流量大。由于上述特点，轴向柱塞泵被广泛使用于工程机械起重运输冶金船舶等多种领域。航空上，普遍用于飞机液压系统操纵系统及航空发动机燃油系统中。是飞机上所用的液压泵中最主要的种型式。本设计对柱塞泵的结构作了详细的研究，在柱塞泵中有阀配流﹑轴配流﹑端面配流三种配流方式。这些配流方式被广泛应用于柱塞泵中，并对柱塞泵的高压﹑高速化起到了不可估量的作用。可以说没有这些这些配流方式，就没有柱塞泵。但是，由于这些配流方式在柱塞泵中的单使用，也给柱塞泵带来了定的不足。设计中对轴向柱塞泵结构中的滑靴作了介绍，滑靴般分为三种形式对缸体的尺寸﹑结构等也作了设计对柱塞的回程结构也有介绍。柱塞式液压泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔容积实现吸油和排油的。是容积式液压泵的种。柱塞式液压泵由于其主要零件柱塞和缸休均为圆柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作压力高而得到广泛的应用。柱塞式液压泵种类繁多，前者柱塞平行于缸体轴线，沿轴向按柱塞运动形式可分为轴向柱塞式和径向往塞式两大类运动，后者柱塞垂直于配油轴，沿径向运动。这两类泵既可做为液压泵用，也可做为液压马达用。泵的内在特性是指包括产品性能零部件质量整机装配质量外观质量等在内的产品固有特性，或者简称之为品质。在这点上，是目前许多泵生产厂商所关注的也是努力在提高改生的自重力矩为二〇〇七年五月九日星期三式中斜盘与回程盘重量斜盘与回程盘重心到斜盘转轴的距离。综上所述，作用在斜盘上的总力矩为调节机构的负载力矩应满足下式二〇〇七年五月九日星期三变量机构轴向柱塞泵通过变量机构改变直轴泵斜盘倾斜角或斜轴泵摆缸摆动角，以改变输出流量的方向和大小。变量机构的型式很多，按照控制方式，可分为手动式机动式电动式液动式电液比例控制式等。按照变量执行机构可分为机械式液压伺服机构式液压缸式，如图。按照性能参数还可分为恒功率式恒压式恒流量式等。图变量执行机构以上各种型式的变量机构常常组合使用。例如，图所示，手动变量机构采用杠杆或采用手轮转动丝杠，带动斜盘改变倾斜角，如果用可逆电机旋转丝杠可实现电动变量。图所示，在伺服阀端用手轮或杠杆输入位移量，称手动伺服变量式若以电机或液压装置输入位移量时，则称电动或液动伺服变量式如果输入的控制信号量使得泵输出的功率为常值，则构成了压力补偿变量式。再如图中，用带有电磁阀的外液压源控制，可成为远程液控变量式如果用伺服阀控制变量缸，并使泵出口压力为恒值，可成为恒压变量型式。由此可知，变量的型式是多种多样的，下面介绍其中最常用的几种变量机构。手动变量机构手动变量机构是种最简单的变量机构，适用于不经常变量的液压系统。变量时用手轮转动丝杠旋转，丝杠上的螺母直线运动带动斜盘改变倾斜角实现变量。手动变量机构原理图及变量特性如图所示。二〇〇七年五月九日星期三图手动变量机构原理及特征图中表明手动变量机构可实现双向变量。流量的方向和大小与变量机构行程成正比。手动伺服变量机构该机构用机械方式通过伺服阀带动变量缸改变斜盘倾角实现变量。手动伺服变量机构的原理图和变量特性如图所示。图手动伺服变量机构图中伺服变量机构由双边控制阀和差动变量缸组成。控制阀的阀套与变量活塞杆相连，变量缸的缸体与泵体相连。当控制阀处于中位时，斜盘稳定在定的位置上。变量时，若控制阀端向左移动，油路和连通，变量缸﹑两腔都是泵出口压力。由于腔面积大于腔，变量活塞在液压力作用下向右移动，推动斜盘倾斜角减小，流量随之减少。与此同时，由于阀套与活塞杆相连，阀套也向右移动逐步关闭油路和，于是斜盘稳定在新的位置上。二〇〇七年五月九日星期三反之，控制阀向右移动时，油路和连通，变量缸腔与回油路接通，变量活塞在腔液压力作用下向左移动，使斜盘倾角增大，流量也增大。同理，由于控制阀阀套的反馈移动，使斜盘稳定在新的位置。这种利用机械位置反馈的伺服变量机构减少了变量控制力，大大提高了变量的性能和精度。变量信号输入可以是手动，也可以是电动。如用外液压源可实现远程无级变量。因此，这种变量型式广泛用于频繁变速的行定车辆工程机械机床等许多液压系统中。恒功率变量机构恒功率变量机构是根据泵出口压力调节输出流量，使泵输出流量与压力的乘积近似保持不变，即原动机输出功率大致保持恒定。变量机构原理如图所示。图中恒功率变量机构仍由双边控制阀和差动变量缸组成。与手动伺服变量机构不同的是控制阀端由弹簧预压调定，端用控制油路接通泵出口管路。利用液压力与弹簧力平衡的关系控制变量活塞，改变斜盘倾角。工作原理与手动伺服变量机构类似。为使泵功率为恒值，理论上，泵出口压力与输出流量应保持双曲线关系，如图所示。但是，实际泵的变量机构都是采用弹簧来控制的。因此，只能用段折线根弹簧或二段折钱二根弹簧来近似替代双曲线。图所示的变量特性就是采用内外双弹簧和机械限位装置控制的恒功率变量特性。图恒功率理论变量特征曲线泵开始工作时，控制阀端的液压力不足以克服外弹簧预紧力，斜盘倾角最大，流量也最大，变量特性为水平线。当泵出口压力上升到图示值时，二〇〇七年五月九日星期三控制阀端按压力大于端弹簧预紧力，阀芯向左移动，控制变量活塞向右推动斜盘减小倾角，流量随之减少，变量特性为折线。线的斜率取决于外弹簧的则度。当泵压力继续升高到图示值时，内弹簧也参与工作。由于内外弹簧的合成刚度更大，变量特性为折线，线的斜率取决于内外弹簧的合成刚度。随着出口压力继续升高，阀芯碰到限位装置，则输出流星也不再减少，变量特性为折线。特性曲线中各折点位置可以通过调整弹簧预紧力和限位装置来改变，折线的斜率取决于弹簧刚度。恒功率变量是常用的变量型式之，能充分发挥原动机的功率效能，并使液压设备体积小重量轻。常用于压力经常变化的压力机重型设备工程机械等液压系统中。恒流量变量机构恒流量变量机构是根据装于泵出口主油路中的节流阀两侧的压力差调节输出流量，保持流量为恒值。变量机构原理及变量特性如图所示。图恒流量变量机构原理及特征图中恒流量变量机构由带有节流阀的双边控制阀恒流量阀和差动变量缸组成。控制阀端预压弹簧调定后，节流阀两侧压力差在控制阀阀芯上产生的液压力与弹簧力相平衡，阀芯处于中垃，斜盘倾角固定在角度，泵输出流量为调定值。当泵转速增加时，输出流量也相应增加。由于节流器面积不变，则节流器两端压力差增大，推动控制阀阀芯左移，带动变量活塞左移，斜盘倾角减小，二〇〇七年五月九日星期三流量城少，直至恢复到调定值。此时，阀芯上液压力与弹簧力重新平衡阀芯处于中位，斜盘倾角稳定，泵输出流量为恒定值。反之，当泵转速减小后，输出流量减少。类似的分析可知，斜盘倾角会增加，流量也随之增加，仍保持为恒定值。图为变量特性曲线。为保持调定流量的最低稳定转速。从图中可以看出，从以上，泵输出流量不随转速变化而改变，始终保持恒定值。恒流量变星泵用于对液压执行机构要求速度恒定的设备中。例如，机床运输机械等液压系统。但是恒流量变量泵恒定流星的精度不高，误差较大，这也限制了它的应用。二〇〇七年五月九日星期三结论液压泵是向液压系统提供定流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的能耗﹑提高系统的效率﹑降低噪声﹑改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要选择液压泵的原则是根据主机工况﹑功率大小和系统对工作性能的要求,首先确定液压泵的类型,然后按系统所要求的压力﹑流量大小确定其规格型号般来说,由于各类液压泵各自突出的特点,其结构﹑功用和运转方式各不相同,因此应根据不同的使用场合选择合适的液压泵般在机床液压系统中,往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵而在筑路机械﹑港口机械以及小型工程机械中,往往选择抗污染能力比较强的齿轮泵在负载大﹑功率大的场合往往选择柱塞泵正如科学技术的发展样，现阶段科技领域中交叉学科边缘学科越来越丰富，跨学科的共同研究是十分普遍的事情，作为泵产品的技术发展亦是如此。以屏蔽式泵为例，取消泵的轴封问题，必须从电机结构开始，单局限于泵本身是没有办法实现的解决泵的噪声问题，除解决泵的流态和振动外，同时需要解决电机风叶的噪声和电磁场的噪声提高潜水泵的可靠性，必须在潜水电机内加设诸如泄漏保护过载保护等措施提高泵的运行效率，须借助于控制技术的运用等等。这些无不说明要发展泵技术水平，必须从配套的电机控制技术等方面同时着手，综合考虑，最大限度地提升机电体化综合水平。二〇〇七年五月九日星期三参考文献李培滋﹑王占林主编飞机液压传动与伺服控制上册国防工业出版社曾祥荣﹑叶文柄﹑吴沛容编著液压传动国防工业出版社何存兴主编液压元件机械工业出版社张赤诚等编液压传动地质出版社齐任贤主编液压传动和液力传动冶金工业出版社上海煤矿机械研究所编液压传动设计手册上海人民出版社日市川常雄著鸡西煤矿机器厂译液压技术基本理论煤炭工业出版社美﹒﹒梅里特著陈燕庆译液压控制系统科学出版社成大先主编机械设计手册化学工业出版社闻德生著开路式柱塞泵航空工业出版社吉林工业大学等校编工程机械液压与液力传动机械工业出版社马玉贵马治武主编新编液压件使用与维修技术大中国建材工业出版社左健民主编液压与气压传动机械工业出版社文怀兴主编泵的排量设计工况及优化设计北京机械工业出版社成大先主编机械设计图册化学工业出版社沙毅闻建龙主编泵与风机中国科学技术大学出版社陈允中曹占文黄红梅邓国强等译泵手册中国石化出版社路甬祥主编液压气动技术手册北京机械工业出版社张耀宸机械加工设计手册北京航空工业出版社,二〇〇七年五月九日星期三致谢本论文是在张勇讲师的悉心指导下完成的，在我即将完成学士学位学习之际，衷心感谢老师们给我提供了良好的学习条件科研环境和全面锻炼的机会以及在生活学习上给予的关心和帮助。各位老师不仅以其渊博的学识创造性的思维方式严谨的治学风范高度的责任感使作者在学术上受益匪浅而且言传身教，以其高尚的人格和坦荡宽广的胸怀教导了我做人的道理。值此论文完成之际，瑾向张勇老师以及全系各位老师表示最衷心的感谢，并致以崇高的敬意,在课题的研究和论文撰写过程中，得到了学院老师的大力支持，在此对你们表示衷心的感谢。二〇