（定稿）大排量斜盘式轴向柱塞泵的设计（全套下载）

根据流体力学细长孔流量为式中细长管直径长度修正系数把上式带入滑靴泄漏量公式可得整理后可得节流管尺寸为经多次试算得式中为压降系数，。

当时，油膜具有最大刚度，承载能力最强。

为不使封油带过宽及阻尼管过长，推荐压降系数。

从公式中可以看出，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。

第六章配油盘受力分析与设计配油盘是轴向柱塞泵主要零件之，用以隔离和分配吸排油液以及承受由高速旋转的缸体传来的轴向载荷。

它的设计好坏直接影响泵的效率和寿命。

.配油盘受力分析常用配油盘简图如下图配油盘基本结构液压泵工作时，高速旋转的缸体与配油盘之间作用有对方向相反的力即缸体因柱塞腔中高压油液作用而生的压紧力配油窗口和封油带油膜对缸体的分离力。

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

对于奇数柱塞泵，当有个柱塞处于排油区时，压紧力为当有个柱塞处于排油区时，压紧力为平均压紧力为分离力分离力有三部分组成。

即外封油带分离力内封油带分离力排油窗高压油对缸体的分离力对奇数柱塞泵，在缸体旋转过程中，每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。

实际包角比配油盘排油窗包角有所扩大。

数.随柱塞数而定.当泵的理论流量和转速根据使用工况条件选定之后，根据流量公式可得柱塞直径为柱塞直径确定后，应从满足流量的要求而确定柱塞分布圆直径，即.柱塞名义长度由于柱塞圆球中心作用有很大的径向力，为使柱塞不致被以及保持有足够的密封长度，应保持有最小留孔长度，般取因为所以因此，柱塞名义长度应满足式中柱塞最大行程柱塞最小外伸长度，般取.根据经验数据，柱塞名义长度常取同理.柱塞球头直径按经验常取如图图柱塞尺寸图为使柱塞在排油结束时圆柱而能完全进入柱塞腔，应使柱塞球头中心至圆柱面保持定的距离，般取.柱塞均压槽高压柱塞泵中往往在柱塞表面开有环形压力槽，起均衡侧向力，改善润滑条件和存贮赃物的作用.如上图均压槽的尺寸常取宽间距.实际上，由于柱塞受到的径向力很大，均压槽的作用并不明显，还容易划伤缸体上柱塞孔壁面.因此目前许多高压柱塞泵中并不开设均压槽.柱塞摩擦副比压比功验算取柱塞伸出最长时的最大接触应力作为计算比压值，则柱塞相对缸体的最大运动速度应在摩擦副材料允许范围内，由此可得柱塞缸体摩擦副最大比功为选用材料.第五章滑靴受力分析与设计目前高压柱塞泵已普遍采用带滑靴的柱塞结构.滑靴不仅增大了与斜盘的接触应力，而且柱塞底部的高压油液，经柱塞中心孔和滑靴中心孔，再经滑靴封油带泄露到泵壳体腔中.由于油液在封油带环缝中的流动.使滑靴与斜盘之间形成层薄油膜，大大减少了相对运动件间的摩擦损失，提高了机械效率.这种结构能适应高压力和高转速的需要滑靴受力分析液压泵工作时，作用于滑靴上有组方向相反的力.是柱塞底部液压力力图把滑靴压向斜盘，称为压紧力另是由滑靴面直径为的油池产生的静压力与滑靴封油带上油液泄露时油膜反力，二者力图使滑靴与斜盘分离开，称为分离力.当紧压力与分离力相平衡时，封油带上将保持层稳定的油膜，形成静压油垫.分离力图为柱塞结构与分离力分布图.图滑靴结构及分布力分布根据流体力学平面圆盘放射流可知，油液经滑靴封油带环缝流动的泄露量的表达式为若，则式中为封油带油膜厚度.封油带上半径为的任点压力分布式为若，则从上式可以看出由上式可以看出，封油带上压力随半径增大而呈对数规律下降。

油池静压分离力为总分离力为压紧力滑靴所受压紧力主要由柱塞底部液压力引起的，即力平衡方程式当滑靴受力平衡时，应满足下列力平衡方程式得泄流量为.滑靴设计滑靴设计常用剩余压紧力法和最小功率法选用最小功率损失法最小功率损失法的特点是选取适当油膜厚度，使滑靴泄漏功率损失法与摩擦功率损失之和最小，保持最高功率。

.脉动品质分析柱塞运动速度确定之后，单个柱塞的瞬时流量可写成式中为柱塞截面积，。

柱塞数为，柱塞角距为，位于排油区地柱塞数为，那么参与排油的各个柱塞瞬时流量为泵的瞬时流量为由上式可以看出，泵的瞬时流量与缸体转角有关，也与柱塞数有关。

对于奇数排油区的柱塞数为当时，取，由式可知瞬时流量为当时，取，由式可得瞬时流量当时，可得瞬时流量的最小值为当时，可得瞬时流量的最大值为奇数柱塞泵瞬时流量规律见图图奇数柱塞泵定义脉动率式中为平均流量，可由瞬时流量公式在周期内积分求平均值而得无论奇数泵还是偶数泵均为脉动频率因为奇数柱塞泵，所以脉动率因为奇数柱塞泵，所以根据计算值，将脉动率与柱塞画成下图的曲线图脉动率与柱塞数关系曲线由以上分析可知随着柱塞数的增加，无论偶数柱塞泵还是奇数柱塞泵，流量脉动率都下降。

相邻柱塞数相比，奇数柱塞泵的脉动流量远小于偶数柱塞泵的脉动率。

第四章柱塞受力分析与设计柱塞是柱塞泵主要受力零件之。

单个柱塞随缸体旋转周时，半周吸油半周排油。

柱塞在吸油过程与在排油过程中的受力情况是不样的。

.柱塞受力分析图示是带有滑靴的柱塞受力分析简图。

图柱塞受力分析作用在柱塞上的力有柱塞底部的液压力柱塞位于排油区时，作用于柱塞底部的轴向液压力为式中为泵的排油压力。

柱塞惯性力柱塞相对缸体往复直线运动时，有直线加速度，则柱塞轴向惯性力为式中为柱塞和滑靴的总质量和总重量惯性力方向与加速度方向相反，随缸体旋转角按余弦规律变化。

当和时第二章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数.斜盘式轴向柱塞泵工作原理各种柱塞泵的运动原理都是曲柄连杆机构的演变，因而，它们的运动和动力分析就可以用统的方程式来描述。

斜盘式轴向柱塞泵主要结构如图。

柱塞的头部安装有滑靴，滑靴低面始终贴着斜盘平面运动。

当缸体带动柱塞旋转时，由于斜盘平面相对缸体面存在倾斜角，迫使柱塞在柱塞腔内作直线往复运动。

如果缸体按图示方向旋转，在范围内，柱塞由下死点对应位置开始不断伸出，柱塞腔容积不断增大，直至死点对应位置止。

在这个过程中，柱塞腔刚好与配油盘吸油窗相通，油液被吸入柱塞腔内，这是吸油过程。

随着缸体继续旋转，在范围内，柱塞在斜盘约束下由上死点开始不断进入腔内，柱塞腔容积不断减小，直至下孔点止。

在这个过程中柱塞腔，柱塞缸体配油盘传动轴斜盘滑靴回程盘中心弹簧图斜盘式轴向柱塞泵工作原理刚好与配油盘排油窗相通，油液通过排油窗排出。

这就是排油过程。

由此可见，缸体每转周，各个柱塞有半周吸油，半周排油。

如果缸体不断旋转，泵便连续地吸油和排油。

.斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数.排量流量与容积效率轴向柱塞泵排量是指缸体旋转周，全部柱塞腔所排出油液的容积，即不计容积损失时，泵理论流量为式中柱塞外径柱塞横截面积柱塞最大行程柱塞数取传动轴转速从图可知，柱塞最大行程为式中柱塞分布圆直径斜盘倾斜角取所以，泵的理论流量是泵的实排量，斜盘式，轴向，柱塞，设计，毕业设计，全套，图纸目录第章绪论第章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数.斜盘式轴向柱塞泵工作原理.斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数第章斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析.柱塞运动学分析柱塞行程柱塞运动速度柱塞运动加速度.滑靴运动分析.瞬时流量及脉动品质分析脉动频率脉动率第章柱塞受力分析与设计.柱塞受力分析柱塞底部的液压力柱塞惯性力离心反力斜盘反力柱塞与柱塞腔壁之间的接触力和摩擦力和.柱塞设计柱塞结构型式柱塞结构尺寸设计柱塞摩擦副比压比功验算第章滑靴受力分析与设计.滑靴受力分析分离力压紧力力平衡方程式.滑靴设计剩余压紧力法最小功率损失法.滑靴结构型式与结构尺寸设计滑靴结构型式结构尺寸设计第章配油盘受力分析与设计.配油盘受力分析压紧力分离力力平横方程式.配油盘设计过度区设计配油盘主要尺寸确定验算比压比功第章缸体受力分析与设计.缸体地稳定性压紧力矩分离力矩力矩平衡方程.缸体径向力矩和径向支承径向力和径向力矩缸体径向力支承型式.缸体主要结构尺寸的确定通油孔分布圆半径和面积缸体内外直径的确定缸体高度结论摘要斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件，斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵，对于斜盘式轴向柱塞泵柱塞滑靴配油盘缸体是其重要部分，柱塞是其主要受力零件之，滑靴是高压柱塞泵常采用的形式之，能适应高压力高转速的需要，配油盘与缸体直接影响泵的效率和寿命，由于配油盘与缸体滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了静压支承，省去了大容量止推轴承，具有结构紧凑，零件少，工艺性好，成本低，体积小，重量轻，比径向泵结构简单等优点，由于斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量，维修方便等优点，因而斜盘式轴向柱塞泵在技术经济指标上占很大优势。

关键词斜盘柱塞泵滑靴缸体高，变量机构布置方便，寿命长等优点，不足之处是对油液的污染敏感，滤油精度要求高，成本高等。

轴向柱塞泵分为盘式柱塞泵和阀式柱塞泵，盘式轴向柱塞泵包括斜轴式轴向柱塞泵和斜盘式轴向柱塞泵。