柱塞泵參數(shù)選擇

1、柱塞泵參數(shù)選擇偏心輪偏心輪是利用旋轉(zhuǎn)中心不在軸心而外圓發(fā)生位移偏移從而導(dǎo)致周期性的距離變化。根據(jù)柱塞直徑及流量查液壓氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖表得偏心輪的直徑：d =38mm偏心距e =5mme即軸心與旋轉(zhuǎn)中心的距離l =40mml偏心輪長(zhǎng)度容積往復(fù)軸徑柱塞泵的柱塞移動(dòng)距離AS稱為行程，柱塞的面積A，泵缸直徑為則活塞每往復(fù)一次的理論排液體積V為V = D 2 L = AL =2543.4 mm 34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q =也=35.61 cm3 / svt 60由于存在活塞泵和泵缸之間的泄露以及閥與壓水閥滯后泵的動(dòng)作所導(dǎo)致倒流，每分鐘所損失的液體體積qvl流，每分鐘所損失的

2、液體體積qvl故往復(fù)的實(shí)際流量qv=qq,i，引入容積效率：qvqvt則柱塞泵的實(shí)際流量=門qvt求門液壓泵泄漏由NQ （平面間隙泄漏）AQ2 （徑向徑隙泄漏）組成b 3AQ廣面ApAQ1與湍沽12C :液壓泵的結(jié)構(gòu)常數(shù)；0排量;Q = C% .AC :液壓泵的結(jié)構(gòu)常數(shù)；0排量;Ap壓力差；u絕對(duì)粘度=Q - Qth L門=Qp =樵_QL = 1 - QQ 2Q.-C .AP2丸un查液壓氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖表得門=0.83q = 0.830 =0.83 x 35.61 =29.56 cm3/ s泵體設(shè)計(jì)偏心腔體設(shè)計(jì)偏心輪腔體是保證偏心輪在其中能在規(guī)定的范圍自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此腔體的尺寸 直接影響機(jī)械工

3、作，腔體尺寸太大會(huì)使整體設(shè)計(jì)尺寸增大，過小有可能出現(xiàn)機(jī)械 摩擦產(chǎn)生噪音，這與設(shè)計(jì)和制作不符合，因此根據(jù)d =38mm偏心距e =5mm，初步 設(shè)計(jì)腔體為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，偏心輪最大轉(zhuǎn)動(dòng)距離，,d 、38l = （ + e） x 2 =（萬(wàn) + 5） x 2 = 48 mm左端為柱塞伸出長(zhǎng)度為8 mm,右端為偏心輪與腔壁的距離設(shè)為8mm因此腔體 總長(zhǎng)LL = l + 8 + 8 = 48 + 8 + 8 = 64 mm根據(jù)偏心輪寬度b =40mm套筒長(zhǎng)度3mm軸承頸為5mm前端留間隙4mm，因此寬度寬度BB = 40 + 3 + 5 + 4 = 52 mm深度H = l = 64 mm深度泵身設(shè)計(jì)在右

4、端設(shè)泵體的壁厚為8mm,又因安裝螺釘為M6 x 12,即刁=6mm (粗牙螺 紋大徑)螺釘頂部D = 2d = 2 x 6 = 12 mm而在螺釘留有裝卸間隙為4mm，因此軸的旋轉(zhuǎn)中心到右端l 1L64l =- + 8 +12 + 4 + 4 =+ 8 +12 + 4 + 4 = 60 mm1 22左端l = 106 mm2右端蓋l = 10 mm因此總長(zhǎng)度L = l +1 +1 = 106 + 60 +10 = 176 mm總 123高度H總應(yīng)由H、壁厚、基座、邊緣這幾部分構(gòu)成因此H = H + (8 + 6 + 4) x 2 = 64 + 36 = 100 mm總寬度左端有前端蓋l3 =

5、10 mm腔體寬度B =52mm壁厚9mm【液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)】組成，所以左端B =l3 + B + 9 = 20 + 52 + 9 = 81 mm右端B = 81 -12 = 69 mm2選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選擇45鋼正火處理由表1查的強(qiáng)度極限5b=600Mpa，由表2查得其許用彎曲應(yīng)力E =55Mpa。表1軸的常用材料及其主要機(jī)械性能材料熱處理毛坯直徑硬度抗拉強(qiáng)度極限Mpa屈服強(qiáng)度極限Mpa彎曲疲勞極限Mpa35正火100143-18752027025045正火100170-217600300275調(diào)質(zhì)200217-255650360300表2軸的許用彎曲應(yīng)力5B5 +1505 -14

6、0013070405001707545600200955570023011065確定輸入端直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸輸入直徑由表3常用材料的t 值和C值軸的材料Q235354540Cr,35simnt Mpa12-2020-3030-4040-52C160-135135-118118-107107-98取C=110則:d =C P / NC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=1KWN為軸的轉(zhuǎn)速N=840r/min，貝 Ud = C 3、jp/N= 110 1/ 840= 11.66mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%則：d =11.66 (1+5%)mm=12.245mm其軸直徑

7、選用為13 mm軸在零件上的定位1、在泵中將偏心輪安在第四段中，相應(yīng)的軸承對(duì)稱分布，偏心輪左右均用 套筒定位，周向固定靠平鍵過渡配合，而兩軸以套筒定位，周向則采用過渡配合 或過盈配合固定。圖軸2、第二段即外伸端直徑d =13mm其長(zhǎng)度取40。1第一段為彈簧擋圈與軸端組成，擋圈B =2，軸端為3， =2+3=5第三軸承與軸采用機(jī)孔制配合，滾動(dòng)軸承采用6202，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 如下:表4深溝球軸承外形尺寸軸承代號(hào)尺寸/mm安裝尺寸/mmdDBrs mindaDara s max6200103090.615250.662011232100.617270.662021535110.620300.662

8、031740120.622350.66204204714126411d3=15,b =11D = 35r疽6D =30d =20L=0.6l =11。3第四段偏心輪寬度氣=40 d =38與軸依靠鍵配合其軸直徑d4=18,套筒長(zhǎng)度 為3左端為5。因此14 =40+5+3=48mm第五段與第三段設(shè)計(jì)相同。因此1 =11mm所以 L = 1 +1 +1 +1 +1 =5+40+11+48+11=115 mm123453.1.4按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度此機(jī)構(gòu)受力較小出版設(shè)計(jì)為0 F 1160N , 0 F 350N , 0 F 110N ,取最大值計(jì)算。軸的垂直反力F 軸的垂直反力F x d -

9、FLF a 2 r 2d為偏心輪直徑L為軸支撐跨越距L為軸支撐跨越距L=11+48=59 mm0.0380.059110 x350 xLRAV22 = LRAV0.059Frbv = Frav + F = 279.15 + 350 = 629.15 N偏心輪右的彎矩M = Fg x 2 = 629.15 x ：059 = 18.56 N偏心輪左的彎矩M = Frav x 2 = 279.15 x 0I59 = 8.23 N軸承水平支撐反力Fh = Frh = F /2 = 1160/2 = 580N截面處的彎矩Mch = Fh xL/2 = 580 x0.059/2 = 17.11 N合成彎矩

10、Mc = (M 2 + Mch2 = *18.562 +17.112 = 25.24 NmMc =、M 2 + M2 =.偵8.232 +17.112 = 18.88 Nm轉(zhuǎn)矩T = 9.55 x 103 p = 9.55 x 103 = 11.39N.mn840轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變換，取a= 0.6，截面處的當(dāng)量彎矩為M =(M 2 + (a T)2 eC 、 M =(M 2 + (a T)2 eC 、 C校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度Q =e = 26.15*103 = 44.84MP 55MPe 0.1d 430.1 x183強(qiáng)度足夠。鍵鍵是一種用來連接軸上的傳動(dòng)件，本次設(shè)計(jì)起到了傳遞扭矩

11、的作用，連接時(shí) 必須在輪轂和軸上先分別加工鍵槽，鍵的一部分被安裝在軸上的鍵槽內(nèi)，另一凸 出部分則鑲嵌入輪轂槽內(nèi)，這樣軸與輪子就可連接在一起轉(zhuǎn)動(dòng)。鍵的種類很多， 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 =13查機(jī)械手冊(cè)表 5 平鍵(GB/T1096-79)鍵槽(GB/T1095-97)軸徑d鍵的公稱直徑鍵槽深r小于bhl軸輪轂tt1大于全12175510-563.02.30.2517226614-703.52.822308718-904.03.3b = 5 mmh = 5 mml = 20 mmt =3.0mm廠=2.3 mmb為鍵寬；h為鍵的高度；l鍵的長(zhǎng)度此平鍵為圓頭普通平鍵，偏心輪與軸采用鍵連接，即圓頭半徑為：此平鍵為圓頭普通平鍵，偏心輪與軸采用鍵連接，R = - = 2.5 mm2因軸d =18 mm查表5得:b = 6 mmh = 6 mm銑刀銑鍵槽深度t = 3.5 mm偏心輪上的輪轂深度 =銑刀銑鍵槽深度t = 3.5 mm偏心輪上的輪轂深度 =2.8 mm柱塞尺寸設(shè)計(jì)超高壓軸向柱塞泵的排量V的計(jì)算公式:V = d 2 AS Z- d 2