柱塞泵讲述.ppt

柱 塞 泵 柱塞泵讲授内容 原理和分类 运动学分析 动力学分析 关键摩擦副设计 设计要点 变量控制 新技术、新结构介绍 柱塞泵简介 目前高压应用的主要产品 液压行业的高端产品 技术含量很高的产品 与国外差距很大的一个领域 精密产品 对材料、工艺、热处理要求比较高 柱塞泵原理 排量计算 柱塞行程与面积的乘积 柱塞泵分类 柱塞安装角与传动轴的关系 径向柱塞泵 轴向柱塞泵 轴向柱塞泵 斜盘式 通轴式 非同轴式 斜轴式 可否变量 定量泵 变量泵 ………. 分类—径向柱塞泵 分类—径向柱塞泵 分类—径向泵（我校开发） 分类—径向泵（我校开发） 斜轴式 分类—斜盘式（通轴） 分类—斜盘式（CY） 分类—转斜盘式 分类—电机泵集成式 斜盘式柱塞泵运动学分析 掌握泵运行的基本规律 掌握泵的流量输出特性 掌握高低压之间的动态过度过程 为动力学分析提供必要的支撑材料 柱塞运动学分析 单个柱塞的移动距离 运动速度 加速度 柱塞运动学分析 单柱塞排油流量为 泵的瞬时流量为 柱塞运动学分析 柱塞数为偶数时，瞬时流量 最大瞬时流量 最小瞬时流量 流量脉动系数为 柱塞运动学分析 柱塞数为偶数时，瞬时流量 柱塞运动学分析 最大瞬时流量 最小瞬时流量 流量脉动系数 柱塞运动学分析 脉动频率 偶数时 奇数时 柱塞运动学分析结论 奇数柱塞数优于偶数柱塞数 柱塞数增加有利于减小脉动 柱塞在工作中运动状态为 沿柱塞孔轴线的往复直线运动 绕缸体轴线的公转 绕柱塞轴线的自转 缸体运动与配流盘之间的协调 缸体运动与配流盘之间的协调 冲击产生的原因 高低压快速接通 不合理的协调导致的困油 高低压之间夹角的不合理选择 高速运转 解决措施 合理利用困油 预增压与预释压 缸体运动与配流盘之间的协调 配流盘预偏角 开设三角槽 与工作压力相关 与转速相关 三角槽包角 三角槽的截面 三角槽参数对压力过度过程的影响 三角槽参数对压力过度过程的影响 斜盘式柱塞泵动力学分析 研究各零件工作过程中的受力状况 优化结构设计，改善受力状况 为结构设计提供理论支撑 为摩擦副设计提供基础数据 为材料选择提供基本依据 动力学分析——柱塞 动力学分析——柱塞 受力种类 底部液压力 斜盘对柱塞组件反力 柱塞孔对柱塞的支反力 离心力 摩擦力 缸体与柱塞之间的摩擦力矩 惯性力 柱塞头部与滑靴之间的接触力和力矩 动力学分析——柱塞 考虑主要力时的平衡方程组 动力学分析——柱塞 改善受力措施 减小斜盘倾角 增大柱塞与柱塞孔配合长度 减小摩擦系数 减小柱塞质量 保证柱塞与柱塞孔的配合关系 增加均压槽 动力学分析——柱塞 柱塞回程方案 高压供油方案 辅助油泵供油，提高吸油压力实现，可靠，结构简单，但效率低 柱塞孔弹簧方案 在柱塞底部设置弹簧，通过弹簧压缩力提供回程动力，但受弹簧疲劳极限限制，很少使用 动力学分析——柱塞 底部弹簧回程方案 动力学分析——柱塞 柱塞回程方案 中心弹簧回程方案 动力学分析——柱塞 不通轴泵回程方案 动力学分析——柱塞 不通轴泵回程方案 动力学分析——柱塞 通轴泵回程方案 动力学分析——柱塞 回程力考虑的因素 惯性力 摩擦力 吸油压力 足够的压紧力（斜盘与滑靴之间） 滑靴的翻转力矩 动力学分析——斜盘（变量泵） 动力学分析——斜盘 力与力矩的平衡 所受的总推力 力矩 惯性力矩 动力学分析——斜盘 力矩 轴向液压力的合力矩 控制力矩 操纵变量时的控制力矩 力矩平衡关系 控制力矩=轴向合力矩+惯性力矩+摩擦力矩 动力学分析——缸体 动力学分析——缸体 所受的力 由于斜盘倾角带来的径向分力 回转运动时前后的摩擦力 缸体配流盘之间的分离力 柱塞运动的摩擦力 柱塞底部的油压力 柱塞的离心力 弹簧压紧力 旋转运动的驱动力矩 动力学分析——缸体 正常工作的要求 沿着理论轴线高速旋转 缸体底部端面与配流盘平行 各种受力的影响 侧倾力矩： 斜盘—柱塞传递的径向力矩 压紧力与分离力不平衡形成的倾覆力矩 阻力矩中心与驱动力矩中心不重合形成的倾覆力矩 高低压之间柱塞运动摩擦倾覆力矩 旋转时柱塞离心力造成的倾覆力矩 前后摩擦形成的倾覆力矩 动力学分析——缸体 倾覆力矩的解决办法 动力学分析——缸体 倾覆力矩的解决办法 动力学分析——缸体 倾覆力矩的解决办法 动力学分析——缸体 倾覆力矩的解决办法 摩擦副设计 关键摩擦副 斜盘——滑靴 缸体——配流盘 柱塞——柱塞孔 其他：斜盘与轴瓦 摩擦副配对特性，直接决定泵的效率、温升、寿命、可靠性等各个方面，是泵内部的核心所在 最终目的：合理可靠地油膜间隙 摩擦副设计考虑的因素 载荷的大小和作用中心 相对滑动速度