活塞的機(jī)械加工工藝夾具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 前言 一 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 4 二 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求 4 計(jì)任務(wù) 4 業(yè)設(shè)計(jì)基本要求 4 三 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫 4 四 工件的結(jié)構(gòu)分析 . 工藝工序安排 . 切削用量的確定 9 七 夾具體的設(shè)計(jì) 配油盤受力分析與設(shè)計(jì) 13 油盤受力分析 14 緊力 16 離力 17 油盤設(shè)計(jì) 17 渡區(qū)設(shè)計(jì) 17 油盤主要尺寸確定 17 算比壓 p比功 17 6 缸體受力分析與設(shè)計(jì) 17 體的穩(wěn)定性 17 體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 18 油孔分布圓半徑面積 F 18 體內(nèi)外直徑1D2 18 體高度 H 18 7 柱 塞 回 程 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 19 8 斜盤力矩分析 19 塞液壓力矩1M 19 渡區(qū)閉死液壓力矩 19 有對(duì)稱正重迭型配油盤 20 重迭型配油盤 21 卸荷槽非對(duì)稱正重迭型配油盤 21 程盤中心預(yù)壓彈簧力矩3M 22 靴偏轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩4M 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 塞慣性力矩5M 22 塞與柱塞腔的摩擦力矩6M 23 盤支承摩擦力矩7M 23 盤與回程盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力矩8M 24 盤自重力矩9M 24 9 變量機(jī)構(gòu) 26 動(dòng)變量機(jī)構(gòu) 26 動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 27 功率變量機(jī)構(gòu) 27 流量變量機(jī)構(gòu) 27 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 前 言 用以控制流體（液體、氣體、氣液或固液混合體）流量、壓強(qiáng)和流向的裝置。簡(jiǎn)稱閥。通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、密封和緊固件等組成。 閥門 的控制功能是依靠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或流體驅(qū)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)以改變流道面積的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活器具中。 閥門 的基本參數(shù)是工作壓力、工作溫度和口徑。工業(yè)管道的各種 閥門 ，常 用公稱壓力 規(guī)定溫度下允許承受的最大工作壓力）和公稱通徑 體與管子聯(lián)接端部的名義內(nèi)徑）作為基本參數(shù)。 閥門 主要有密封、強(qiáng)度、調(diào)節(jié)、流通、啟閉等性能，其中前二者是一切 閥門 最基本最重要的性能。為了保 證 閥門 的密封和強(qiáng)度，除了必須遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、確保工藝質(zhì)量外，還必須正確地選用材料。 a to so on to is is on to to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)聲能全面綜合的運(yùn)用所學(xué)的理論和時(shí)間知識(shí)，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是： （ 1） 培養(yǎng)工程意識(shí)。 （ 2） 訓(xùn)練基本技能。 （ 3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。 （ 4） 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。 2 制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求 2 計(jì)任務(wù) （ 1）設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程； （ 2）設(shè)計(jì)一個(gè)專用 夾具； （ 3）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 2 業(yè)設(shè)計(jì)基本要求 （ 1）內(nèi)容完整，步驟齊全。 （ 2）設(shè)計(jì)內(nèi)容與說(shuō)明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致，內(nèi)容表達(dá)清楚，圖紙準(zhǔn)確規(guī)范，簡(jiǎn)圖應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，正確易懂。 （ 3）正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。 （ 4）正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 （ 5） 盡量采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段。 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫 說(shuō)明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂，充分表達(dá)自己的見(jiàn)解，力求避免抄書。 五、工藝工序安排 1、以下我們對(duì)些零件進(jìn)行工藝安排： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 下料車削車削 鉆孔銑削鉆孔去毛刺檢驗(yàn)油封 下料： 96削：車左端面及外圓 90。粗臺(tái)階、 80。 車削：粗車右端面至 56。 鉆孔：鉆孔 3個(gè) 6 深 8孔。 銑削；銑外形的 6個(gè)分布均勻的肋板及頂面。 鉆削：鉆 孔 孔 38 鉗工：去毛刺。 檢：檢驗(yàn)。 油封：清理、油封、入庫(kù)。 六、切削用量的確定 正確地確定切削用量 ,對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，都有著重要的意義。在確定切削用量時(shí)，應(yīng)綜合考慮零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、加工精度、和表面粗糙度、材料、刀具的材料及耐用 度等方面因素。 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，為了簡(jiǎn)化工藝文件，常不具體規(guī)定切削用量，而由操作者根據(jù)實(shí)際情況，憑經(jīng)驗(yàn)確定合理的切用量。 成批及大量生產(chǎn)時(shí)，特別是組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床及多刀加工工序的切削用量，應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地確定，確定的一般原則為： 粗加工時(shí)，由于要求的加工精度較低、表面粗糙度較大，切削用量的確定應(yīng)該盡可能保證較高的金屬切除北和必要的刀具耐用度，以達(dá)到較高的生產(chǎn)率。提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率，但在這三個(gè)要素中，切削速度對(duì)刀具耐用度影響最大，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度 。所以在確定粗加工切削用量時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用大的切削深度，其次考慮采用較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具的耐用度要求，確定合理的切削速度。具體數(shù)據(jù)的確定可參閱有關(guān)手冊(cè)。 半精加工、精加工時(shí)，確定切削用量首先要考慮的問(wèn)題是保證加工精度和表面質(zhì)量同時(shí)也要兼顧必要的刀具耐用度和生產(chǎn)率。半精加工、精加工時(shí)的切削深買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 度一般根據(jù)粗加工后留下的加工余量來(lái)確定，而進(jìn)給量主要根據(jù)表面粗糙度來(lái)確定。為了減少工藝系統(tǒng)的彈性變形和已加工表面的殘留面積高度，半精加工和精加工時(shí)一般多采用較小的切削深度和進(jìn)給量。在切削深度和進(jìn)給量確定之后，再確定 合理的切削速度。 在采用組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床等多刀具同時(shí)加工的工序時(shí)，其加工精度、生產(chǎn)率和刀具的壽命與切削用量的關(guān)系很大，為保證機(jī)床正常工作，不經(jīng)常換刀，其切削用量要比采用一般機(jī)床加工時(shí)低一些。 以下是 38 曲面挖槽粗加工生成一系列平面銑削，是一種最常用的曲面粗加工方法。它還可以使刀具從零件毛坯外開(kāi)始加工，防止刀具直接埋入工件材料。 調(diào)出圖形文件：曲面挖槽粗加工、圖六。 七、夾具體的設(shè)計(jì) 為了保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)確的位置，夾具就是用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求的。 1、 定位方 式的選擇 根基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，我們采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來(lái)作為我們的定位基準(zhǔn)，即采取一面二孔的形式進(jìn)行定位。 2、 夾緊方式的選擇 夾緊方式的確定，起初我考慮各種各樣的方案，但是都沒(méi)有成形，最后我考慮用 3個(gè)螺紋孔來(lái)夾緊。 5 配油盤受力分析與設(shè)計(jì) 配油盤 是軸向柱塞泵主要零件之一，用以隔離和分配吸排油油液以及承受由高速旋轉(zhuǎn)的缸體傳來(lái)的軸向載荷。它設(shè)計(jì)的好壞直接影響泵的效率和壽命。 油盤受力分析 不同類型的軸向柱塞泵使用的配油盤是有差別的 ， 但是功用和基本構(gòu)造則相同。圖 常用的 配油盤 簡(jiǎn)圖。 液壓泵工作時(shí)，高 速旋轉(zhuǎn)的缸體與配油盤之間作用有一對(duì)方向相反的力；即缸體因柱塞腔中高壓油液作用而產(chǎn)生的壓緊力油窗口和封油帶油膜對(duì)缸體的分離力 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 吸油窗 2 排油窗 3 過(guò)度區(qū) 4 減振槽 5 內(nèi)封油帶 6 外封油帶 7 輔助支承面 圖 配油盤基本構(gòu)造 緊力由于處在排油區(qū)是柱塞腔中高壓油液作用在柱塞腔底部臺(tái)階上，使缸體受到軸向作用力，并通過(guò)缸體作用到配油盤上。 對(duì)于奇數(shù)柱塞泵，當(dāng)有 1( 1)2 Z個(gè)柱塞處于排油區(qū)時(shí)，壓緊力12 2 61 m a 1. 3 9 1 0 1 2 5 6 0 2 4 1 5 0 ( )2 4 2 4y z b d p p N 當(dāng)有 1( 1)2 Z個(gè)柱塞處于排油區(qū)時(shí)，壓緊力22 2 62 m i 1. 3 9 1 0 1 2 5 6 0 1 9 3 2 0 ( )2 4 2 4y z b d p p N 平均壓緊力1211( ) ( 2 4 1 5 0 1 9 3 2 0 ) 2 1 7 3 5 ( )22y y yp p p N 離力外封油帶分離力1封油帶分離力2油窗高壓油對(duì)缸體的分離力 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 對(duì)于奇數(shù)泵，在缸體旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，每一瞬時(shí)參加排油的柱塞數(shù)量和位置不同。封油帶的包角是變化的。實(shí)際包角比配油盤油窗包角0有所擴(kuò)大，如圖 示。 當(dāng)有 1( 1)2 Z個(gè)柱塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角1為 101 1 2 2 2( 1 ) ( 9 1 )2 2 9 9 3Z a a 當(dāng)有 1( 1)2 Z個(gè)柱 塞排油時(shí)，封油帶實(shí)際包角2為 201 1 2 2 8( 3 ) ( 9 3 )2 2 9 9 9Z a a 平均有2均包角p為 1 2 01 1 1 2 8 7( ) ( 2 ) ( )2 2 2 3 9 9p Z a a 式中 a 柱塞間距角， 2； 0a 柱塞腔通油孔包角，這里取0 29a 。 外封油帶分離力1封油帶任儀半徑上的壓力以p代替 2 ，可得外封油帶上的分離力1買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 封油帶實(shí)際包角的變化 2212 21212()24 l b R 2 2 62677( 1 7 1 5 ) 1 099 1 2 5 6 0 1 1 1 0 1 2 5 6 017 24 l =)N 外封油帶泄漏量13317127 0 . 0 0 1 1 2 5 6 09 9 2 ( )171 2 2 1 0 l l pq m 內(nèi)封油帶分離力2理可得內(nèi)封油帶分離力22234 22334()24 l b p R =2 2 626777( 9 1 1 ) 1 099 1 1 1 0 1 2 5 6 011 24 2 1 0 l )N 內(nèi)封油帶泄漏量23327347 0 . 0 0 1 1 2 5 6 09 1 4 7 ( )111 2 2 1 0 l l pq m 排油窗分離力3紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 2 2 23 2 37( ) ( 1 5 1 1 ) 1 2 5 6 0 1 . 6 ( )2 2 9 R p N 配油盤總分 離力1 3 3 . 4 5 . 2 1 . 6 1 0 . 2 ( )f f f fp p p p N 總泄漏量 q 為 12 9 2 1 4 7 2 3 9 ( )q q q N 油盤設(shè)計(jì) 配油盤設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)封油帶尺寸吸排油窗口尺寸以及輔助支承面各部分尺寸。 渡區(qū)設(shè)計(jì) 為使 配油盤吸排油窗之間有可靠的隔離和密封，大多數(shù)配油盤采用過(guò)渡角1腔通油孔包角0正重迭型配油盤。具有這種結(jié)構(gòu)的配油盤，當(dāng)柱塞從低壓腔接通高壓腔時(shí)，柱塞腔內(nèi)封閉的油液會(huì)受到瞬間壓縮產(chǎn)生沖擊壓力；當(dāng)柱塞從高壓腔接通底壓腔時(shí)，封閉的油液會(huì)瞬間膨脹產(chǎn)生沖擊壓力。這種高低壓交替的沖擊壓力嚴(yán)重降低流量脈動(dòng)品質(zhì)，產(chǎn)生噪音和功率消耗以及周期性的沖擊載荷。對(duì)泵的壽命影響很大。為防止壓力沖擊，我們希望柱塞腔在接通高低壓時(shí)，腔內(nèi)壓力能平緩過(guò)渡從而避免壓力沖擊。 油盤主要尺寸確定 （圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 油盤主要尺寸確定 （ 1） 配油窗尺寸 配油窗口分布圓直徑一般取等于或小于柱塞分布圓直徑在吸油窗口包角相等時(shí)，取 120 2aa a 為避免吸油不足，配油窗口流速應(yīng)滿足 002 2 . 3 3 / 滿足要求。 式中 泵理論流量； 2F 配油窗面積， 2202 2 3()2F R R； 0 許用吸入流速， 0=2 3m/s。 由此可得 2223 002 2）封油帶尺寸 設(shè) 內(nèi)封油帶寬度為2b，外封油帶寬度為1b，1 考慮到外封油帶處于大半徑，加上離心力的作用，泄漏量比內(nèi)封油帶泄漏量大，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 取1 1 1 2 0 . 1 2 5 R d 2 3 4 ( 0 . 1 0 . 1 2 5 ) R d 當(dāng)配油盤受力平衡時(shí)，將壓緊力計(jì)算示與分離力計(jì)算示帶入平衡方程式可得 222 2 23412132 4( 1 ) Z 聯(lián)立解上述方程，即可確定配油盤封油帶尺寸1 17R 2 15R 3 11R 4 9R p比功 使配油盤的接觸應(yīng)力盡可能減小和使缸體與配油盤之間保持液體摩擦，配油盤應(yīng)有足夠的支承面積。為此設(shè)置了輔助支承面，如圖 的5D6D。輔助支承面上開(kāi)有寬度為 卸荷作用。配油盤的總支承面積 F 為 2 2 2 25 1 4 1 2 3( ) ( )4F D D D D F F F 式中 1F 輔助支承面通油槽總面積； 15()F K B R R（ K 為通油槽個(gè)數(shù)， B 為通油槽寬度） 2F3F 吸 排油窗口面積。 根據(jù)估算： 21 0 3 4 ( )F m m 配油盤比壓 512 ( ) 284 B R Rp p a pF l d 式中 配油盤剩余壓緊力； 中心彈簧壓緊力； p 根據(jù)資料取 300 在配油盤和缸體這對(duì)摩擦副材料和結(jié)構(gòu)尺寸確定后，不因功率損耗過(guò)大而磨損，應(yīng)驗(yàn)算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 pv 式中2 ()。 242 2 2 8 4( ) ( 1 8 2 0 ) 4 5 8 6 0 0 /1500pp v D D K g f c 據(jù)資料取 26 0 0 / 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 缸體受力分析與設(shè)計(jì) 體的穩(wěn)定性 在工作過(guò)的配油盤表面上常看到在高壓區(qū)一側(cè)有明顯的偏磨現(xiàn)象，偏磨會(huì)使缸 體與配油盤間摩擦損失增大，泄漏增加，油溫升高，油液粘性和潤(rùn)滑性下降，而影響到泵的壽命，造成偏磨的原因，除了可能有受力不平衡外，主要是缸體力矩不平衡，使缸體發(fā)生傾倒。 體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 油孔分布圓半徑面積 F /圖 柱塞腔通油孔尺寸 為減小油液流動(dòng)損失，通常取通油孔分布圓半徑配油窗口 分 布圓半徑 23 1 5 1 1 1322f m m 式中2R3半徑。 通油孔面積近似計(jì)算如下（如圖 2 2 20 . 2 1 5 0 . 4 5 3 9 6 8 4 ( )a a a aF l b b m m 式中 通油孔長(zhǎng)度， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 通油孔寬度， 直徑1D2為保證缸體在溫度變化和受力狀態(tài)下，各方向的變形量一致，應(yīng)盡量使各處壁厚一致（如圖 即1 2 3 。壁厚初值可由結(jié)構(gòu)尺寸確定。然后進(jìn)行強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。 缸體強(qiáng)度可按厚壁筒驗(yàn)算 22 22 22 2 2 2( 3 9 2 2 ) 3 9 1 2 5 6 0 1 2 9 ( / )( 3 9 2 2 ) 3 9k g f c 式中 筒外徑， 2。 缸體材料許用應(yīng)力，對(duì) 4： =600 800 2( / )圖 缸體結(jié)構(gòu)尺寸 缸體剛度也按厚壁筒校驗(yàn)，其變形量為 39( ) ( 2 0 . 3 1 2 5 6 0 ) 0 . 0 0 3 82 2 1 0 3 4z m 式中 E 缸體材料彈性系數(shù)； 材料波桑系數(shù)，對(duì)剛質(zhì)材料 =銅 = 允許變形量，一般剛質(zhì)缸體取 ， 青銅則取買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 。 符合要求。 體高度 H 從圖 6 2 中可確定缸體高度 H 為 0 m a x 3 45 7 3 9 7 0 . 5 3 9 1 2 2 . 5 ( )H l S l l m m 式中 0l 柱塞最短留孔長(zhǎng)度； 柱塞最大行程； 3l 為便于研磨加工，留有的退刀槽長(zhǎng)度，盡量取短； 4l 缸體厚度，一般4l=（ 0.6）里取 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 柱塞回程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 直軸式軸向柱塞泵一般都有柱塞回程結(jié)構(gòu)，其作用是在吸油過(guò)程中幫助把柱塞從柱塞腔中提伸出來(lái)，完成吸油工作，并保證滑靴與斜盤有良好的貼合。 固定間隙式回程結(jié)構(gòu)使用于帶滑靴的柱塞。它的特點(diǎn)是在滑靴頸部裝一回程盤 2，如圖 用螺紋環(huán)聯(lián)結(jié)在斜盤上。當(dāng)滑靴下表面與回程盤貼緊時(shí)，應(yīng)保證滑靴上表面與斜盤墊板 3 之間有一固定間隙，并可調(diào)。 回程盤是一平面圓盤，如圖 示。 盤上兩個(gè)尺寸是回程盤的關(guān)鍵尺寸，設(shè)計(jì)不好會(huì)使滑靴頸部及肩部嚴(yán)重磨損。下面主要研究這兩個(gè)尺寸的確定方法。 如前所述，滑靴在斜盤平面上運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)橢圓，橢圓的兩軸是 短軸 2 2 1 9 . 5 3 9 ( ) m m 長(zhǎng)軸 m a 1 9 . 5 4 1 . 5 ( )c o s c o s 2 0m m 此，軸的平均值較合理，即 m a . 5 4 1 . 5 6 1 ( )2 c o m m 從圖 可以看出回程盤上安裝孔中心 O 與長(zhǎng)短軸端點(diǎn) A 或 B 的最大偏心距相等，且為而 m a xm a x m a 4 1 . 5 2 ) 6 1 2 2 ( )c o s c o m m 為了允許滑靴在任一方向偏離不與回程盤干涉，回程盤的安裝孔徑應(yīng)比滑靴徑部直徑 d 大時(shí)，考慮到加工安裝等誤差，應(yīng)在安裝孔與滑靴徑部之間保留有適當(dāng)間隙 J。這樣安裝孔的直徑為 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 回程盤結(jié)構(gòu)尺寸 m a x 2 8 2 2 2 1 3 3 ( )hd d e J m m 式中 d 滑靴頸部直徑； J 間隙，一般取 J=1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 斜盤力矩分析 直軸 式軸向柱塞泵通過(guò)泵的變量機(jī)構(gòu)改變斜盤傾斜角的大小來(lái)改變輸出流量。對(duì)斜盤力矩的分析，將對(duì)設(shè)計(jì)變量機(jī)構(gòu)提供依據(jù)。 下面就以偏心結(jié)構(gòu)為例分析斜盤所受的各力矩。對(duì)于無(wú)偏心的結(jié)構(gòu)只要令 a或 b 為零，推導(dǎo)出的公式仍然適用。 圖 斜盤轉(zhuǎn)軸偏心結(jié)構(gòu) 在以下的分析中，規(guī)定使斜盤傾角 減小的力矩為正，反之為負(fù)。 塞液壓 力矩1 與缸體軸線 2 的交點(diǎn)1o。作用于斜盤轉(zhuǎn)軸的力矩為 11p o B式中柱塞液壓平均合力0()2 c o p p 式中 排油腔壓力； 0p 吸油腔壓力； 柱塞底部液壓力； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 作用力壁1圖 知為 1oB= 所以 01 () ()2 c o s c o P F aM b t g 5 2 6 9 ( . ) 渡區(qū)閉死液壓力矩2 有對(duì)稱正重迭型配油盤 對(duì)于柱塞數(shù)為 Z，配油盤過(guò)渡區(qū)具有對(duì)稱壓縮角1a的泵（見(jiàn)圖 設(shè)上下點(diǎn)處柱塞腔壓力分別為0p1p；當(dāng)柱塞位于上死點(diǎn)過(guò)渡區(qū)時(shí)，閉死液壓平均力矩2M為 12 0 1 12 ( 0 0 )2y p A B 01c o s c o s c o P F Z a a b t g 當(dāng)柱塞位于下死點(diǎn)過(guò)渡區(qū)時(shí)，閉死液壓平均力矩2M為 2M 1 ()c o s c o s c o p F Z a a b t g 閉死液壓總平均力矩22M=2M+2M 281 2 5 6 0 3 2 5 0 9 2 1 9 . 5360 3 4 1 ( . )c o s 1 5 重迭型配油盤 由于無(wú)壓縮角，所以 2M=0 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 a） 配油盤過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu) 卸荷槽非對(duì)稱正重迭型配油盤 設(shè)帶卸荷槽的配油盤過(guò)渡區(qū)壓力角為1a2a（ 圖 b） ，那么 022 2 c o s c o s c o P F Z a aM b t g 012 2 c o s c o s c o P F Z a aM b t g 同理可得 2M=2M+2M=350（ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 b） 配油盤過(guò)渡區(qū)結(jié)構(gòu) 程盤中心預(yù)壓彈簧力矩3 2 5 6 0 3 9 4 1 . 5 1 5 3 7 7 ( . )c o s c o s c o s 1 5 c o s 1 5p aM b t g t g N m 靴 偏轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩4靴與柱塞球鉸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生摩擦力矩。全部球鉸的平均摩擦力矩44 0 1 13 2 5 6 0 9( ) 7 7 0 . 0 8 3 2 8 0 ( . )2 c o s 2 c o s 1 5p p f r N m 式中 1f 球鉸摩擦系數(shù)，1f= 1r 柱塞 球頭半徑。 該力矩方向與斜盤擺動(dòng)方向相反，阻止斜盤擺動(dòng)。 塞慣性力矩5紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 全部柱塞慣性力矩的平均值為 222225 22015009 0 . 8 1 9 . 5 ( 2 ) 1 560 1 6 2 9 ( . )2 2 c o s 2 c o s 1 5m R t d a N m 塞與柱塞腔的摩擦力矩6部柱塞摩擦力矩的平均值為 26 2209 4 0 . 5 5 1 9 . 5 3 . 8 ( . )2 2 c o s 2 c o s 1 5 d a N m 盤支承摩擦力矩7塞對(duì)斜盤支承 的平均摩擦力矩7 7 0 2 23 2 5 0 9( ) 7 7 0 . 0 1 2 2 3 ( . )2 c o s 2 c o s 1 5p p f r N m 式中 2f 斜盤支承處摩擦系數(shù)（采用滾動(dòng)軸承時(shí)取 用滑動(dòng)軸承時(shí)取 2r 斜盤支承軸半徑，取 2 該摩擦力矩與斜盤擺動(dòng)方向相反，阻止斜盤 擺動(dòng)。 盤與回程盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力矩8斜盤轉(zhuǎn)軸的慣性力矩88 8 0 1 5 1 2 0 0 ( . ) 式中 J 斜盤與回程盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度。 盤自重力矩9產(chǎn)生的自重力矩99 c o s 3 4 0 c o s 1 5 0 . 1 2 ( . )M G C N m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 式中 G 斜盤與回程盤重量； C 斜盤與回程盤重心到斜盤轉(zhuǎn)軸的距離。 綜上所述，作用在斜盤上的總力矩為 1 2 3 4 5 6 7 8 9M M M M M M M M M M 5 2 6 9 6 9 1 3 7 7 2 8 0 1 6 2 9 3 . 8 2 3 1 . 4 0 . 1 2 6 2 7 6 ( . ) 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的負(fù)載力矩 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 變量機(jī)構(gòu) 軸向柱塞泵通過(guò)變量機(jī)構(gòu)改變直軸泵斜盤傾斜角或斜軸泵擺缸擺動(dòng)角，以改變輸出流量的方向和大小。 變量機(jī)構(gòu)的型式很 多， 按照控制方 式， 可分為手動(dòng)式、機(jī)動(dòng)式、電動(dòng)式、液動(dòng)式、電 液 比例控制式等 。按照變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式、液壓伺服機(jī)構(gòu)式、液壓缸式 ， 如圖 照性能參數(shù)還可分為恒功率式、恒壓式、恒流量式等。 （ a） ( b ) ( c ) 圖 變量執(zhí)行機(jī)構(gòu) 以上各種型式的變量機(jī)構(gòu)常常組合使用。例如，圖 9.1(a)所示，手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)采用 杠 桿或采用手輪轉(zhuǎn)動(dòng)絲 杠， 帶動(dòng)斜盤改變傾斜 角， 如果用可逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)絲杠 可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)變量。圖 9.1(b)所示，在伺服閥 C 端用手 輪或杠桿輸入一位移量，稱手動(dòng)伺服變量 式； 若以電機(jī)或 液 壓裝置輸入位移量時(shí)，則稱電動(dòng)或液動(dòng)伺服變量 式； 如果輸入的控制信號(hào)量使得泵輸出的功率為常值，則構(gòu)成了壓力補(bǔ)償變量式。再如圖 9.1(c)中，用帶有電磁閥的外液壓源控制，可成為遠(yuǎn)程 液 控變量 式；如果用伺服閥控制變量缸，并使泵出 口 壓力為恒 值 ，可成為恒壓變量型式。 由此可知，變量的型式是多種多樣的，下面介紹其中最常用的幾種變量機(jī)構(gòu)。 動(dòng)變量機(jī)構(gòu) 手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)是一種最簡(jiǎn)單的變量機(jī)構(gòu)，適用于不經(jīng)常變量的液壓系統(tǒng)。變量時(shí)用手輪轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠上的螺 母直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng) 斜 盤改變傾斜角實(shí)現(xiàn)變量。 手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)原理圖及變量特性如圖 示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 動(dòng)變量機(jī)構(gòu)原理及特征 圖中表明手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)雙 向 變量。流量 Q 的方向和大小與變量機(jī)構(gòu)行程 y 成正比。 動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)用機(jī)械方式通過(guò)伺服閥帶動(dòng)變量缸改變 斜 盤傾角實(shí)現(xiàn)變 量 。手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu)的原理圖和變量特性如圖 示。 圖 手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 圖中伺服變量機(jī)構(gòu)由雙邊控制閥和差動(dòng)變量缸組成?？刂崎y的閥 套 與變量活塞 桿相連，變量缸的缸體與泵體相連。當(dāng) 控制閥處于中位 時(shí) ，斜盤穩(wěn)定在一定的位置上。變量時(shí)，若控制閥 C 端向左移動(dòng)，油路 1 和 2 連通，變量缸 A B 兩腔都是泵出口壓力。由于 B 腔面積大于 A 腔，變量活塞在液壓力作用下向右移動(dòng)，推動(dòng)斜盤傾斜角減小，流量隨之減少。與此同時(shí)，由于閥套與活塞桿相連，閥套也向右移動(dòng)逐步關(guān)閉油路 l 和 2，于是斜盤穩(wěn)定在新的位置上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 反之，控制閥向右移動(dòng)時(shí)，油路 2 和 3 連通，變量缸 B 腔 與回油路接通 ，變量活塞在 A 腔液壓力作用下向左移動(dòng)，使 斜 盤傾角增大 ，流量 也增大。同 理，由于控制閥閥套的反饋移動(dòng)，使斜盤穩(wěn)定在新的位置。 這種利用機(jī)械位置反饋的伺服 變 量 機(jī)構(gòu) 減 少了變量控制力，大大提高了變量的性能和精度。變量信號(hào)輸入可以是手動(dòng)，也可以是電動(dòng)。如用外液壓源可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)級(jí)變量。因此，這種變量型式廣泛用于頻繁變速的行定車輛、工程機(jī)械、機(jī)床等許多液 壓 系統(tǒng)中。 功率變量機(jī)構(gòu) 恒功率變量機(jī)構(gòu)是根據(jù)泵出 口 壓力調(diào)節(jié)輸出流量，使泵輸出流量與壓力的乘積近似保持不變，即原動(dòng)機(jī)輸出功率大致保持恒定。變量機(jī)構(gòu)原理如圖 9 3(a)所示。 圖中恒功率變量機(jī)構(gòu)仍由雙邊控制 閥和 差動(dòng)變量缸組成。與手動(dòng)伺服變 量 機(jī)構(gòu)不同的是控制閥 C 端 由 彈簧預(yù)壓調(diào)定， D 端用控制油路接通泵出口 管路。利用液壓力與彈簧力平衡的 關(guān)系控制變量活塞，改變斜盤傾角。工作原理與手動(dòng)伺 服變量機(jī)構(gòu)類似。 為使泵功 率 為一恒 值 ，理論上，泵出口壓力與輸出流量應(yīng)保持雙曲線關(guān)系，如圖 示。但是，實(shí)際泵的變量機(jī)構(gòu) 都 是采用彈簧來(lái)控制的。因此，只能用一段 折 線 (一根彈簧 )或二段 折 錢 (二根彈簧 )來(lái)近似替代雙曲線。圖 a） 所示的變量特性就是采用內(nèi)外雙彈簧和機(jī)械限位裝置控制的恒功率變量特性。 圖 恒功率理論變量特征曲線 泵開(kāi)始工作時(shí)，控制閥 D 端的液壓力不足以克服外 彈簧預(yù)緊 力， 斜盤傾角最大，流 量 也最大，變量特性為水平 線 當(dāng)泵出口壓力上升到圖示，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 控制閥 D 端按壓力大 于 C 端彈簧預(yù)緊力，閥芯向左移動(dòng)，控制變 量 活塞向右推動(dòng)斜盤 減 小傾角，流量隨之減少，變量特性為 折 線 的斜率取決于外彈簧的則度。當(dāng)泵壓力繼續(xù)升高到圖示0，內(nèi)彈簧也參與工作。由于內(nèi)外彈簧的合成剛度更大，變量特性為折線 的斜率取決于內(nèi)外彈簧的合成剛度 。隨著出 口壓力繼續(xù)升高 ， 閥芯碰到限位 裝置 ，則輸出流星也不再減少，變量特性為 折線 特性曲線中各 折 點(diǎn)位置可以通過(guò)調(diào)整彈簧預(yù)緊力和限位裝置來(lái)改變， 折 線的斜率取決于彈簧剛度。 恒功率變量是常用的變量型式之一 ，能充分發(fā)揮原動(dòng)機(jī)的功率效能，并使液壓設(shè)備體積小、重量輕。常用于壓力經(jīng)常變化的壓力機(jī)、重型設(shè)備、工程機(jī)械等液 壓系統(tǒng)中。 流量變量機(jī)構(gòu) 恒流量變 量 機(jī)構(gòu)是根據(jù)裝于泵出口主油路中的節(jié)流閥兩側(cè)的壓力差調(diào)節(jié)輸出流量，保持流量為一恒值。變量機(jī)構(gòu)原理及變量特性如圖 9 5 所示。 （ a） ( b ) 圖 恒流量變量機(jī)構(gòu)原理及特征 圖中恒流量 變量機(jī)構(gòu)由帶有節(jié)流閥的雙邊控制閥 (恒流量閥 )和差動(dòng)變量缸組成?？刂?閥 C 端預(yù)壓彈簧調(diào)定后，節(jié) 流 閥兩側(cè)壓力差在控制閥閥芯上產(chǎn)生的液壓力與彈簧力相平衡， 閥 芯處于中垃，斜盤傾角固定在某一角 度， 泵輸出流量為調(diào)定值。 當(dāng)泵轉(zhuǎn)速增加時(shí)，輸出流量也相應(yīng)增加。由于節(jié)流器面積不變，則節(jié)流器兩端 壓力差 p 增大，推動(dòng)控制 閥閥 芯左移，帶動(dòng)變量活塞左移，斜盤傾角減小，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 流量城少，直至恢復(fù)到調(diào)定值。此時(shí)，閥芯上液壓力與彈簧力 重 新平衡閥 芯 處于中 位 ，斜盤 傾角 穩(wěn)定，泵輸出流量為恒定值。反之，當(dāng)泵 轉(zhuǎn)速減小后，輸出流量減少。類似的分析可知，斜盤傾角會(huì)增加，流量也隨之增加，仍保持為 一 恒定 值 。 圖 9.5(b)為變量特性曲線。0量0圖中可以看出，從0 ，泵輸出流量不隨轉(zhuǎn)速變化而改變，始終保持恒定 值 。 恒流量變星 泵 用于對(duì)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求 速 度恒定的設(shè) 備中。例如，機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械等液壓系統(tǒng)。 但是恒流量變量泵恒定流星的精度 不 高， 誤差較 大 ，這也限制了它的應(yīng)用。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 結(jié)論 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