徑向柱塞泵畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、第 頁(yè)緒論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)各課程一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，對(duì)我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活的最后一戰(zhàn)中占有重要地位。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在明確設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)徑向柱塞泵進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，主要介紹了柱塞泵的分類(lèi)，對(duì)其中的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，還包括它們的受力分析與計(jì)算。還有對(duì)軸的材料選用以及強(qiáng)度校核很關(guān)鍵，該設(shè)計(jì)中對(duì)柱塞泵的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了整體的分析、總結(jié)，對(duì)今后的發(fā)展也進(jìn)行了展望。希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般液壓泵類(lèi)零件較為具體的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

2、第 1 章 柱塞泵的介紹柱塞泵總的分類(lèi)柱塞泵按柱塞的排列和運(yùn)動(dòng)方向不同，可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類(lèi)。而徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。國(guó)際上70、 80 年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由于徑向泵結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，限定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐沖擊、壽命長(zhǎng)、控制精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下，改變定子的偏心距實(shí)現(xiàn)的，而定于的最大偏心距為5 9mm（根據(jù)排量大小不同），變量行程很短。且變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高壓操縱，由控制閥進(jìn)行控制。故該泵的響應(yīng)速度快。徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問(wèn)題

3、。使其抗沖擊能力大幅度提高。柱塞泵的特點(diǎn)柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成密封容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油與圧油的液壓泵，與齒輪泵和葉片泵相比，這種泵有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，構(gòu)成密封容積的零件為圓柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可以得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓狀態(tài)下工作仍有較高的容積效率；第二，只需改變柱塞的工作行程就能改變流量，易于實(shí)現(xiàn)變量；第三，柱塞泵中的主要零件均受壓應(yīng)力作用，材料強(qiáng)度性能可得到充分利用。由于柱塞泵壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便，故用在需要高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，如龍門(mén)刨床、拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山冶金機(jī)械、船舶上得到廣泛的應(yīng)用。隨著國(guó)家產(chǎn)

4、業(yè)結(jié)構(gòu)政策的不斷調(diào)整，液壓工業(yè)一躍成為國(guó)家重點(diǎn)支持發(fā)展的對(duì)象，這主要是由液壓易于與機(jī)、電控制等實(shí)現(xiàn)一體化這一特點(diǎn)所決定。近幾年來(lái)我國(guó)引進(jìn)的一些大型設(shè)備已越來(lái)越多地使用徑向柱塞泵，因此著手研究該系列泵以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求已成必然。徑向柱塞泵具有以下幾個(gè)特點(diǎn):a）工作壓力高，耐沖擊性好。設(shè)計(jì)采用靜壓平衡結(jié)構(gòu)，使額定工作壓力高達(dá)31.5MPa，耐沖擊性能明顯高于軸向柱塞泵。動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。響應(yīng)時(shí)間為0. l s 。運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低。比國(guó)產(chǎn)CY系列泵低8-10dB。第 2頁(yè)第 頁(yè)d）使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)在28MPa壓力連續(xù)作用下，傳動(dòng)部件額定壽命達(dá)10000h。e） 產(chǎn)品規(guī)格多，呈系列化。f ） 易于實(shí)現(xiàn)多種變量控制方

5、式。采用手動(dòng)控制變量或用電液比例控制可實(shí)現(xiàn)恒流量、恒壓力、負(fù)載敏感控制，具有電子、液壓技術(shù)在不同方面的共同優(yōu)勢(shì)，是一種高效節(jié)能的液壓動(dòng)力元件。1.3 柱塞泵的研究現(xiàn)狀從上世紀(jì)80 年代初至今，德國(guó)博世（BOSCH公司一直處于該領(lǐng)域研究、開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的）國(guó)際領(lǐng)先地位。該公司生產(chǎn)的新型徑向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力高和抗沖擊性強(qiáng)等特點(diǎn)，年產(chǎn)量已達(dá)2 萬(wàn)臺(tái)。德國(guó)FAG公司生產(chǎn)的徑向柱塞泵壓力高，但存在流量小、排量不可變的缺點(diǎn)。英國(guó)MOOG公司生產(chǎn)的RKP泵采用連桿滑靴結(jié)構(gòu)，滑靴和定子接觸副利用靜壓支撐，而且可以用數(shù)字精確控制，RKP徑向柱塞泵在工業(yè)、國(guó)防、航空領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。RKP泵的結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖

6、 1.3-1 RKP 泵結(jié)構(gòu)圖Maryland Metrics 生產(chǎn)的JBP系列徑向柱塞泵性能可靠，經(jīng)久耐用，可以保證正常工作 5000小時(shí)，當(dāng)以礦物油為介質(zhì)時(shí)，可正常工作達(dá)24個(gè)月之久。JBP漿的額定工作壓力為280 bar ，最裹工作壓力達(dá)350bar。瑞士Bieri 生產(chǎn)的BRK徑向柱塞泵，出奇數(shù)3、 5和 7個(gè)活3塞組成，自稚氣閥門(mén)控制，體積效率高，工作壓力最高達(dá)1000bar，排量0 47-6.33 cm3 r ，轉(zhuǎn)數(shù)范圍500 2000轉(zhuǎn)分。印度卡納塔克邦POLYHYDRON P公司生產(chǎn)的徑向柱塞泵 VT為缸體固定。凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。每個(gè)單元泵有5 7個(gè)柱塞組成，端面安裝，可正反兩個(gè)

7、方向轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出穩(wěn)定。配流軸十字聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子定子 滑靴保持環(huán)傳動(dòng)軸變量柱塞柱塞限位柱塞圖 1.3-2 一種新型的徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖國(guó)內(nèi) 60 70年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵，由于配流軸在工作中受力不平衡，轉(zhuǎn)子與配流軸高壓側(cè)磨損嚴(yán)重，造成泄漏大、容積效率低等問(wèn)題，從而影響壓力的提升，壓力一般不超過(guò) 20MPa。另外由于泵的柱塞與定子為點(diǎn)接觸，尺寸較大，液壓力和慣性力造成柱塞與定子間壓力過(guò)高磨損大，限制了轉(zhuǎn)速的提高。90年代初，通過(guò)國(guó)家火炬計(jì)劃和重點(diǎn)新產(chǎn)品攻關(guān)項(xiàng)目，我國(guó)開(kāi)始著手研究開(kāi)發(fā)新型滑靴式徑向柱塞泵，甘肅工業(yè)大學(xué)的盧墊和太原重型機(jī)械學(xué)院的王明智教授采用連桿滑靴式結(jié)構(gòu)、奧氏體一貝氏體合金球墨鑄鐵材

8、料及相應(yīng)的熱處理工藝研制的徑向柱塞泵，解決了泵的抱軸、發(fā)熱問(wèn)題，但存在著制造工藝復(fù)雜，尺寸較大和仍然為軸配流等缺點(diǎn)，影響了其在移動(dòng)設(shè)備上的安裝和應(yīng)用。第 2 章 徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)和原理2.1 徑向柱塞泵的基本構(gòu)成圖 2.1-1 為該徑向泵的簡(jiǎn)明結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看出泵主要由泵殼3、排油蓋3、曲1、前蓋2、后蓋7、柱塞5、滑履8、排油單向閥組9 及軸承 6 組成，前后蓋的材料為ZL104，泵殼及排油蓋材料為HT300，柱塞為20CrMnTi，主曲軸為42CrMo。由于幾個(gè)磨擦QAL9-4 材料，QAL9-4）。該泵的曲柄連桿機(jī)構(gòu)由偏心凸輪、滑履、柱塞等組成。工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)偏心凸輪轉(zhuǎn):圖 2.1

9、-1 四聯(lián)徑向泵結(jié)構(gòu)圖1. 曲軸 2. 前蓋 3. 泵殼 4. 排油蓋 5. 柱塞6. 軸承 7. 后蓋 8. 滑履 9. 排油單向閥10. 銅套2.2 徑向柱塞泵的基本原理圖 2.2-1 徑向柱塞泵工作原理圖徑向柱塞泵的工作原理如圖2.2-1 所示 , 柱塞 1徑向排列裝在缸體2中, 缸體由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連同柱塞1一起旋轉(zhuǎn), 所以一般稱(chēng)缸體2為轉(zhuǎn)子 , 柱塞 1在離心力的（或在低壓油）作用下抵緊定子4的內(nèi)壁, 當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時(shí), 由于定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距e, 柱塞繞經(jīng)上半周時(shí)向外伸出, 柱塞底部的容積逐漸增大, 形成部分真空, 因此便經(jīng)過(guò)襯套3（ 襯套3是壓緊在轉(zhuǎn)子內(nèi) , 并和轉(zhuǎn)子一起回

10、轉(zhuǎn)） 上的油孔從配油軸（孔）5和吸油口b吸油; 當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時(shí) , 定子內(nèi)壁將柱塞向里推, 柱塞底部的容積逐漸減小, 向配油軸的壓油口c壓油, 當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時(shí), 每個(gè)柱塞底部的密封容積完成一次吸、壓油, 轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn), 即完成壓油和吸 TOC o 1-5 h z 油工作 . 配油軸固定不動(dòng), 油液從配油軸上半部的兩個(gè)孔a流入, 從下半部?jī)蓚€(gè)油孔d壓出,為了進(jìn)行配油, 配油軸在和襯套3接觸的一段加工出上下兩個(gè)缺口, 形成吸油口b和壓油口c,留下的部分形成封油區(qū). 封油區(qū)的寬度應(yīng)能封住襯套上的吸壓油孔, 以防吸油口和壓油口相連通 , 但尺寸也不能大得太多, 以免產(chǎn)生困油現(xiàn)象.第 3 章 柱塞

11、泵參數(shù)的選擇3.1 基本性能參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)本次設(shè)計(jì)的四聯(lián)徑向柱塞泵作為主泵，主要用于行走和鑿巖動(dòng)作。雙聯(lián)泵作為輔泵使用，主要用于鉆具定位。兩種泵工作原理相同，結(jié)構(gòu)基本相似，只是參數(shù)有所不同。此次設(shè)計(jì)的四聯(lián)徑向柱塞泵用到的公式和推導(dǎo)過(guò)程，同樣也適用于雙聯(lián)泵。該泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min ，泵的額定排量為4 35ml/r ，額定壓力為40MPa。額定壓力(M a)40額定排量q(cm3 /r)4 35額定轉(zhuǎn)速nmin(rpm)2000r/min容積效率v90機(jī)械效率m95柱塞外徑d(mm)26柱塞偏心量e2(mm)3.5凸輪偏心量e1(mm)9凸輪直徑D(mm)100其液壓圖形符號(hào)如圖3.

12、1-1 ：3.1-1 四聯(lián)泵液壓符號(hào)3.2 計(jì)算柱塞泵所需其它主要參數(shù)柱塞橫截面積2Ad42 =530.93 mm連桿 LL=70.79 mm位移 Sy1800時(shí)Sy有最大值Symax 2e1速度Vdsyke12 sin2 t sin t14dtke1 (sin sin )加速度ake1 ( cos t 2 cos2 t)e1 2(cos kcos2 )排量 qq AZSymax 35.67(cm3/r)35.67 35與公稱(chēng)排量相比q 350.006 0.6 53整臺(tái)泵的排量為35.67 4(cm / r)流量 Q3理論流量Qt qn 10 (l/min)實(shí)際流量Q Qt v 0.9Qt角排

13、量kkq( ) AVAe1( 4 2sin2 sin )Ae1(sin2 sin2 )每個(gè)出油口的角排量為各個(gè)單柱塞角排量之和：kq( i)sin i 2sin2 i脈動(dòng)值求得Z 3 Z 5， Z 7 時(shí)的排量脈動(dòng)系數(shù)，同時(shí)求得柱塞為偶數(shù)時(shí)的排量脈動(dòng)系數(shù)，列于下表：表格 3.2-1 ：奇、偶柱塞數(shù)排量脈動(dòng)比較奇數(shù)柱塞數(shù)偶數(shù)柱塞數(shù)Zzq(%)Zzq (%)360019.79445029.2953604.89630013.472550 72.51822 1 027.6192001.52101804.89151200.5514126072.5121840 70.28161001.52還可以此為依據(jù)，

14、做出奇數(shù)、偶數(shù)角排量脈動(dòng)率的比較曲線(xiàn)如下：圖 3.2-2 奇、偶數(shù)柱塞角排量脈動(dòng)率曲線(xiàn) 由表格中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)偶數(shù)柱塞數(shù)增加為奇數(shù)柱塞數(shù)的兩倍時(shí)，脈動(dòng)率相同。即在柱塞數(shù)相近的情況下，偶數(shù)柱塞泵的脈動(dòng)率要比奇數(shù)柱塞數(shù)時(shí)大得多，這就是目前單作用液壓泵和馬達(dá)的設(shè)計(jì)中，多采用奇數(shù)個(gè)柱塞的原因。3.3 曲軸的參數(shù)選擇. 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用合金鋼42CrMo材料，該合金鋼主要制造各種受沖擊、彎曲、重載的重要軸類(lèi)零件，如汽輪機(jī)主軸、大型電機(jī)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、工作壓力高大型泵的主軸等。查得許用應(yīng)力 =186R310 Mpa；許用彎曲應(yīng)力 1=90 Mpa。 。表 3.3.1-1 42CrMo 的力

15、學(xué)性能材料熱處理試樣毛坯尺寸mm硬度HB強(qiáng)度極限b/Mpa屈服強(qiáng)度s/Mpa斷面收縮率 /%斷后伸長(zhǎng)率5/%42CrMo淬火、 回火2521710809304512表 3.3.1-2 軸的許用彎曲應(yīng)力合B101金80027013075鋼100033015090確定輸入端直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸入直徑由表 3.3.2-1 常用材料的 值和 A值軸的材料Q235354542CrMo Mpa15-2520-3525-4535-55A149-126135-112126-103112-97取 A=110則 :3d=A P/NA為由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)P 為軸的傳遞功率，根據(jù)要求P=2.5KWN 為

16、軸的轉(zhuǎn)速N=2000r/min ，則d= A P/ N =46.9mm考慮有鍵槽，將直徑增大5則：d =46.9 (1+5 )mm=49.245mm其輸入端軸直徑選用為50mm曲軸在零件上的定位1、由于是曲軸，偏心輪與軸直接做成一體，所以不需要考慮偏心輪的定位，第三段設(shè)計(jì)為曲軸偏心軸主體。 （后面就不在有計(jì)算偏心輪、偏心腔體的相關(guān)數(shù)據(jù)）圖 3.3.3-1 曲軸零件的定位方式2、第一段即外伸端直徑d=49.245 mm ，其長(zhǎng)度取50 mm。第二、四段為軸承與軸采用基孔制配合，推力滾子軸承采用2213（舊號(hào)3613） ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)如下：表 3.3.3-2 調(diào)心滾子軸承外形尺寸軸承代號(hào)尺寸 /

17、mm安裝尺寸/mmdDBrmindaDamaxr max2231365120311.5741111.5W3365120311.5741111.521313CC65140332.1771282.12231365140482.1771282.1W3365140482.1771282.1圖 3.3.3-1 推力滾子軸承的外形尺寸簡(jiǎn)圖3、求得總長(zhǎng)：L=l 1+l 2+l 3+l 4=110+77+140+62=389 mm曲軸的受力分析、強(qiáng)度校核（ 1） 求支反力曲軸上共有三段同樣的凸輪軸。為安全起見(jiàn)，取受力最大的情況進(jìn)行分析，由于三段凸輪偏心方向互成1200 ，則每段上的Ti （以下簡(jiǎn)稱(chēng)T）和Ni

18、（以下簡(jiǎn)稱(chēng)N）的合0力Pi 的作用方向也互成120 ，即 如圖 3.3.4-1 的情況。3.3.4-1 曲軸受力簡(jiǎn)圖表格 3.3.4-2; 曲軸受力情況受力點(diǎn)123456單位l(1.I)108157202247295mml(2.I)4994139187mml(3.I)4590138mml(4.I)4593mml(5.I)48mmR(I )x0-8306.3034517.0-34517.08306.3NR(I )y0-14386.839856.8-19928.3-19928.314386.8NR(I )016612.539856.839856.839856.816612.5NM(I)x00-40

19、7.0-780.8398.70NmM(I)y00-704.9441.2690.60NmM(I)00814.0896.8794.70NmMN(I)668.5668.5668.5668.5668.5668.5Nml 為量作用點(diǎn)之間的距離，R 為支反力，M為彎矩，MN為扭矩）A ： 水平面受力分析3.3.4-3 水平面受力圖各力對(duì) 2 點(diǎn)取矩：M(2)x0R3x l(2.3) R4x l(2.4) R5x l(2.5) R6x l(2.6) 0 ；R3x l(2.3) R4x l(2.4) R5x l(2.5)l(2.6)8306.3(N)各力對(duì) 6 點(diǎn)取矩M(6)x0；R5x l(5.6) R4x

20、 l(4.6) R3x l(3.6) R2x l(2.6) 0R2xR5x l(5.6) R4x l(4.6) R3x l(3.6)l(2.6) 8306.3( N)第 頁(yè)B： 豎直平面受力分析3.3.4-4 豎直面受力圖各力為 2 點(diǎn)取矩：M (2)Y0R3y l(2.3) R4y l(2.4) R5y l(2.5) R6y l(2.6)R6yl(2.6)R3y l(2.3) R4y l(2.4) R5y l(2.5)l(2.6)14386.8(N)各力對(duì)6點(diǎn)取矩：M(6)Y0代入數(shù)據(jù)得：R5y l(5.6) R4y l(4.6) R3y l(3.6) R2y l(2.6) 0R2Y3985

21、6.8 138 ( 19928.3) 48 ( 19928.3) 9318714386.8(N)2)求彎矩、扭矩.A ： 水平面彎矩：M1x 0M2x 0M3x R2x l(2.3)407.0(N m)M 4xR2xM 5xR2xM 6xR2xl(2.4) R3x l(3.4)780.8(N M )；l (2.5)R3xl(3.5)R4xl(4.5)398.7(N m)l(2.6)R3xl(3.6)R4xl(4.6)R5x l(5.6)=0第 頁(yè)圖 3.3.4-5 水平面彎矩圖通過(guò)計(jì)算可得，彎矩為零的4 點(diǎn)與1 點(diǎn)的距離為231mm。B：豎直平面彎矩：M 1Y 0；M 2Y0 ； M 3YR2

22、Y l(2.3)704.9(N m)M4YR2Yl (2.4)R3Yl (3.4)441.2(N m) ；M 5YR2Yl (2.5)R3Yl(3.5)R4Y l(4.5) 690.6(N m)；M6YR2Yl (2.6)R3Yl(3.6)R4Y l(4.6) R5Y l (5.6) 0由此可作豎直平面彎矩圖：3.3.4-6 豎直平面彎矩圖由計(jì)算可知道：彎矩圖中彎矩為零的3 點(diǎn)距1 點(diǎn)的距離為184mmC：合成彎矩：M1 0； M2 0； M3M3x2 M3y2814.0(N m) ；M4M4x2 M4y2 896.0(N m) ；M5M5x2 M5y2 797.4(N m)；M6 0 ； M

23、3 M3x2 0631.3(N m)； M4M4Y2 0 602.1(N m)3.3.4-7 合成彎矩圖由此，可作出合成彎矩圖：D ： 扭矩圖 3.3.4-8 曲軸受扭圖MN1為電機(jī)輸入扭矩：NMN1= 9550n (N m)其中N PQt / m 103(KW)又所以Qt qt n 10 6/60MN1 1593 m /s)pqt 10 3m(N m)3代入得將 P=40MPa,qt 4 35cm / r ， m 0.95 ， n 2000r/minMN1 15940 4 35 10 30.95MN2MN3668.5(N m)MN1 668.5(N m)MN1 T3 D132T3 0所以MN

24、3 MN1 668.5(N m)MN4MN5 MN6 668.5(N m)圖 3.3.4-9 扭矩圖且由以上數(shù)據(jù)算出: eJ86.57Mpa90Mpa，故曲軸的強(qiáng)度足夠。3.4 柱塞的尺寸設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核柱塞的尺寸設(shè)計(jì)2d eZ2超高壓軸向柱塞泵的排量V 的計(jì)算公式：2V d2 S Z2其中： d 為柱塞泵的直徑；S為柱塞泵的行程；Z為柱塞泵數(shù)；e為偏心量。當(dāng) d 較大時(shí)，會(huì)使偏心輪所承受的力增加很快，但d 值過(guò)小也會(huì)帶來(lái)加工工藝性差和壓桿不穩(wěn)定等問(wèn)題。當(dāng)S值較大時(shí)，將使偏心輪所承受的交變扭矩應(yīng)力增加。綜合考慮上述兩個(gè)參數(shù)，確定：S=2e1=18mmd =26mm，第 頁(yè)第 頁(yè)柱塞外形尺寸簡(jiǎn)圖圖

25、 3.4.1-13.4.2 柱塞的強(qiáng)度校核比壓校核Pcmax P2max426.7 5.22(N /mm2)柱塞與柱塞缸之間的最大比壓：d 26Pc 300kgf /cm2 29.4MPa 29.4(N /mm2)所以滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。比功校核因?yàn)镻cvmax Pcmax Vmax 10.82MPa/(m/ s)由Pcv600kgf/cm2 s 58.8MPa/(m/s)所以PcvmaxPcv滿(mǎn)足強(qiáng)度條件3.5 鍵的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核鍵是一種用來(lái)連接軸上的傳動(dòng)件，本次設(shè)計(jì)起到了傳遞扭矩的作用，連接時(shí)必須在軸上加工鍵槽，鍵的一部分被安裝在軸上的鍵槽內(nèi)，另一凸出部分則接上聯(lián)軸器， 這樣軸與電動(dòng)機(jī)就可連接在

26、一起轉(zhuǎn)動(dòng)。鍵的種類(lèi)很多，常用的有普通平鍵、半圓鍵、鉤頭楔鍵三種而本次運(yùn)用的是普通平鍵。根據(jù)軸的d =50 查機(jī)械手冊(cè)表 3.5.1 普通平鍵(GB/T1096-79)鍵槽(GB/T1095-2003)軸徑 d鍵的公稱(chēng)直徑鍵槽深r 小于b（ h9）h(h11)L (h14)軸輪轂tt1至384412828-1405.03.30.4-0.6445014936-1605.53.85058161045-1806.04.3根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮：泵的曲軸所用的鍵為：14 100， GB1096-2003 TOC o 1-5 h z 2000Tp p由鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核公式為：dkl其中：T 鍵所傳遞的扭矩N

27、m;d 軸的直徑，mm;l 鍵的工作長(zhǎng)度，對(duì)于圓頭平鍵l L b;L為鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度，b為鍵寬，mm;k 鍵與輪轂的接觸高度，mm;p 許用擠壓應(yīng)力，MPa。查表可得：k=9-5.5=3.5b=14mmd=50mmL=100-14=86mmT=668.5Np=50MP a所以：查表可得：對(duì)于剛對(duì)剛的動(dòng)聯(lián)接，在不受沖擊的情況下：所以 pp滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。3.6 泵體的設(shè)計(jì)在曲軸左邊有泵體的前蓋寬度為51mm，又因左邊曲軸裝配軸承處總長(zhǎng)77，l1 為l 1 =77-51=16mm而曲軸總長(zhǎng)389mm，而曲軸左端端面到右邊后蓋端面l 2=389+128=517mm第 頁(yè)1）前蓋的外形尺寸設(shè)計(jì)如下圖：圖

28、3.6-1 前蓋2）軸承套、后蓋的外形尺寸設(shè)計(jì)如下圖：3.6-2 軸承套3.6-3 后蓋3.7 泵的容積計(jì)算往復(fù)軸徑柱塞泵的柱塞移動(dòng)距離S稱(chēng)為行程，柱塞的面積A, 泵缸直徑為D ，則活塞每往復(fù)一次的理論排液體積V 為3VD2 L AL =37584mm34再假設(shè)柱塞泵的往復(fù)的次數(shù)為n ，則柱塞泵的理論流量為qVt V60n = 63.07(l /min)流，每分鐘所損失的液體體積qvl ，故往復(fù)的實(shí)際流量qVqvtqvl ，引入容積效率： vqv 則柱塞泵的實(shí)際流量qvqvt，求qvtCSpun查液壓氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖表得=0.93 90%qv=0.9 63.07=56.763 l/min第 頁(yè)結(jié)

29、論通過(guò)對(duì)徑向柱塞泵所存在的缺陷，有針對(duì)性地提出了解決方案，有效地提高了徑向柱塞泵的性能和工作壽命。本設(shè)計(jì)介紹了四聯(lián)徑向柱塞泵的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成了各種構(gòu)件的設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了受力分析和強(qiáng)度校核。同時(shí)建立了泵的工作模型，詳細(xì)闡述了其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理。四聯(lián)徑向柱塞泵是一種全液壓鑿巖車(chē)上的臥式主泵，完成行走和鑿巖工作。相比軸向泵對(duì)材料的工藝要求高，而且抗污染能力差，徑向泵適用于高壓力、大流量的液壓系統(tǒng)中，而且不需要變量，所以該泵正日趨廣泛的被應(yīng)用于我國(guó)煤礦井下生產(chǎn)。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(lái)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。

30、以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問(wèn)題，必須從電機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)始，單局限于泵本身是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的；解決泵的噪聲問(wèn)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(guò)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(wú)一不說(shuō)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。第 頁(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然經(jīng)歷短暫，但是它濃縮了大學(xué)三年學(xué)習(xí)的全過(guò)程，體現(xiàn)了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和領(lǐng)悟程度。由于我們是第一次進(jìn)行整體性地設(shè)計(jì)，不可避免地碰到了許多困難，有時(shí)甚至?xí)械綗o(wú)法下手。無(wú)論碰到什么樣的困難，我都沒(méi)有退縮，憑借著一股求知的熱情，再加上曾艷玲指導(dǎo)老師的幫助，通過(guò)指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和查閱資料解決了一個(gè)又一個(gè)的難題，最終圓滿(mǎn)地完成了本次設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：對(duì)大學(xué)三年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，找到了各種學(xué)科之間的交叉點(diǎn)，同時(shí)構(gòu)成了一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形