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双作用叶片泵毕业论文.doc

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双作用叶片泵毕业论文.doc

www.yanziedu.com引言在广泛应用的各种液压设备中,液压泵是关键性的元件,它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作能力,因此对液压泵的合理选择和正确使用显得格外重要。即使是使用维护液压设备或从事液压系统的设计、生产,而不是从事液压元件开发、生产的工程技术人员,也有必要深入了解液压泵的结构及性能。本次设计中主要是从设计双作用叶片泵的方面来进入研究的。本设计主要从双作用叶片泵的结构、原理、性能以及它的合理使用与维护来进行的,对于叶片泵参数设计的问题也有涉及。采用了国内通常所称的双作用式。本设计的内容安排比较单一,只涉及了一种YB型的双作用叶片泵,而且其中的很多数据并不是按顺序来进行设计的,有些事根据网上的实验材料来进行取值的,先介绍的是双作用叶片泵的基本原理,接下来是流量计算,在然后是双作用叶片泵各零件和部件的设计,最后组装成为一个整体的双作用叶片泵。由于本设计中,能够直接收集到的资料有限,不尽之处在所难免,希望您能指正。www.yanziedu.com1.双作用叶片泵的概述1.1工作原理如图11所示。它的作用原理和单作用叶片泵相似,不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成,且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下,密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大,为吸油区,在左下角和右上角处逐渐减小,为压油区吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转,每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次,所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的,作用在转子上的液压力径向平衡,所以又称为平衡式叶片泵。定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径R、两段短半径r和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和建压后根部压力油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内表,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵,这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平衡,密封空间数即叶片数应当是双数。www.yanziedu.com图11双作用叶片泵工作原理Fig11Doubleactingvanepumpprincipleofwork1定子2吸油口3转子4叶片5压油口1.2结构特征归纳上述工作原理,双作用叶片泵主要有以下结构特征(1)转子与定子同心(2)定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线组成(3)圆周上有两个压油腔、两个吸油腔,转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡(4)所有叶片根部均由压油腔引入高压油,使叶片顶部可靠地与定子内表面密切接触(5)叶片通常倾斜安放,叶片倾斜方向与转子径向辐射线成倾角θ,但倾斜方向不同于单作用叶片泵,而沿旋转方向前倾,,如图11所示,也是用于改善叶片的受力情况。1.3用途双作用叶片泵的突出优点在于径向作用力平衡,卸除了转子轴和轴承的径向负荷,因此获得广泛应用。但由于结构上很难实现排量变化,故多为定量泵。当转速一定时,泵的输出流量一定,不能调节变化。平衡式叶片泵存在的另一问题是,吸油区各叶片根部与顶部的液压作用力不平衡,叶片顶部作用着吸油腔的低压,而根部承受着压油腔的高压,叶片顶部与定子内表面的接触压力较大,容易造成定子内表面的不均匀磨损,所以工作压力一般限制在7.0Mpa以下。如果采用特殊的结构措施解决上述问题,工作压力可以提高到17.528.0Mpa。www.yanziedu.com2.双作用叶片泵的结构以及各零部件参数的确定2.1叶片的设计从工艺和转子强度着眼,希望叶片数取少为好,满足密封的最少叶片数是6叶片数增加,可使过渡角α增大,叶片不脱空的Rr值可以增大过流面积改善吸入性能又可使理论流量加大,但流量增大要受到叶片排挤的限制,故要选取适当叶片数与定子曲线适当匹配可使瞬时几何流量均匀,下面就这一问题加以分析。2.1.1叶片数的确定不同于单作用叶片泵,双作用叶片泵的叶片数为偶数,定子曲线为圆修的阿基米德螺线此种曲线时,因为圆修角d比较小,在大部分范围内ddC(常数),所以只要吸油区过渡段上的叶片数为常数即可保证瞬时流量均匀。因密封的最小叶片数Z6,故过渡区的叶片数14Zmn式中n──自然数。故Z4(n1)等加速和正弦加速曲线修正时,0202rcSCZR由于dd曲线在加速区和减速区分别成为中心对称,所以只要过渡区上的叶片数为偶数时,即可保证idd等于常数,使流量均匀。即124Zn式中n──自然数。故

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