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11工作原理如图1-1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1-1双作用叶片泵工作原理Fig1-1Double-actingvanepumpprincipleofwork1定子；2吸油口；3转子；4叶片；5压油口12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，但倾斜方向不同于单作用叶片泵，而沿旋转方向前倾，如图1-1所示，也是用于改善叶片的受力情况。13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21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。211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Z=6，故过渡区的叶片数14Zmn式中n自然数。故Z=4（n+1）等加速和正弦加速曲线修正时，02(0)2rcSCZR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