柱塞泵参数选择

1、柱塞泵参数选择偏心轮偏心轮是利用旋转中心不在轴心而外圆发生位移偏移从而导致周期性的距离变化。根据柱塞直径及流量查液压气动设计计算图表得偏心轮的直径：d =38mm偏心距e =5mme即轴心与旋转中心的距离l =40mml偏心轮长度容积往复轴径柱塞泵的柱塞移动距离AS称为行程，柱塞的面积A，泵缸直径为则活塞每往复一次的理论排液体积V为V = D 2 L = AL =2543.4 mm 34再假设柱塞泵的往复的次数为n，则柱塞泵的理论流量为q =也=35.61 cm3 / svt 60由于存在活塞泵和泵缸之间的泄露以及阀与压水阀滞后泵的动作所导致倒流，每分钟所损失的液体体积qvl流，每分钟所损失的

2、液体体积qvl故往复的实际流量qv=qq,i，引入容积效率：qvqvt则柱塞泵的实际流量=门qvt求门液压泵泄漏由NQ （平面间隙泄漏）AQ2 （径向径隙泄漏）组成b 3AQ广面ApAQ1与湍沽12C :液压泵的结构常数；0排量;Q = C% .AC :液压泵的结构常数；0排量;Ap压力差；u绝对粘度=Q - Qth L门=Qp =樵_QL = 1 - QQ 2Q.-C .AP2丸un查液压气动设计计算图表得门=0.83q = 0.830 =0.83 x 35.61 =29.56 cm3/ s泵体设计偏心腔体设计偏心轮腔体是保证偏心轮在其中能在规定的范围自由转动。因此腔体的尺寸 直接影响机械工

3、作，腔体尺寸太大会使整体设计尺寸增大，过小有可能出现机械 摩擦产生噪音，这与设计和制作不符合，因此根据d =38mm偏心距e =5mm，初步 设计腔体为长方形结构，偏心轮最大转动距离，,d 、38l = （ + e） x 2 =（万 + 5） x 2 = 48 mm左端为柱塞伸出长度为8 mm,右端为偏心轮与腔壁的距离设为8mm因此腔体 总长LL = l + 8 + 8 = 48 + 8 + 8 = 64 mm根据偏心轮宽度b =40mm套筒长度3mm轴承颈为5mm前端留间隙4mm，因此宽度宽度BB = 40 + 3 + 5 + 4 = 52 mm深度H = l = 64 mm深度泵身设计在右

4、端设泵体的壁厚为8mm,又因安装螺钉为M6 x 12,即刁=6mm (粗牙螺 纹大径)螺钉顶部D = 2d = 2 x 6 = 12 mm而在螺钉留有装卸间隙为4mm，因此轴的旋转中心到右端l 1L64l =- + 8 +12 + 4 + 4 =+ 8 +12 + 4 + 4 = 60 mm1 22左端l = 106 mm2右端盖l = 10 mm因此总长度L = l +1 +1 = 106 + 60 +10 = 176 mm总 123高度H总应由H、壁厚、基座、边缘这几部分构成因此H = H + (8 + 6 + 4) x 2 = 64 + 36 = 100 mm总宽度左端有前端盖l3 =

5、10 mm腔体宽度B =52mm壁厚9mm【液压传动设计手册】组成，所以左端B =l3 + B + 9 = 20 + 52 + 9 = 81 mm右端B = 81 -12 = 69 mm2选择轴的材料并确定许用应力选择45钢正火处理由表1查的强度极限5b=600Mpa，由表2查得其许用弯曲应力E =55Mpa。表1轴的常用材料及其主要机械性能材料热处理毛坯直径硬度抗拉强度极限Mpa屈服强度极限Mpa弯曲疲劳极限Mpa35正火100143-18752027025045正火100170-217600300275调质200217-255650360300表2轴的许用弯曲应力5B5 +1505 -14

6、0013070405001707545600200955570023011065确定输入端直径按扭转强度估算轴输入直径由表3常用材料的t 值和C值轴的材料Q235354540Cr,35simnt Mpa12-2020-3030-4040-52C160-135135-118118-107107-98取C=110则:d =C P / NC为由轴的材料和承载情况确定的常数P为轴的传递功率，根据要求P=1KWN为轴的转速N=840r/min，贝 Ud = C 3、jp/N= 110 1/ 840= 11.66mm考虑有键槽，将直径增大5%则：d =11.66 (1+5%)mm=12.245mm其轴直径

7、选用为13 mm轴在零件上的定位1、在泵中将偏心轮安在第四段中，相应的轴承对称分布，偏心轮左右均用 套筒定位，周向固定靠平键过渡配合，而两轴以套筒定位，周向则采用过渡配合 或过盈配合固定。图轴2、第二段即外伸端直径d =13mm其长度取40。1第一段为弹簧挡圈与轴端组成，挡圈B =2，轴端为3， =2+3=5第三轴承与轴采用机孔制配合，滚动轴承采用6202，查机械设计手册 如下:表4深沟球轴承外形尺寸轴承代号尺寸/mm安装尺寸/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第四段偏心轮宽度气=40 d =38与轴依靠键配合其轴直径d4=18,套筒长度 为3左端为5。因此14 =40+5+3=48mm第五段与第三段设计相同。因此1 =11mm所以 L = 1 +1 +1 +1 +1 =5+40+11+48+11=115 mm123453.1.4按弯扭合成强度校核轴的强度此机构受力较小出版设计为0 F 1160N , 0 F 350N , 0 F 110N ,取最大值计算。轴的垂直反力F 轴的垂直反力F x d -

9、FLF a 2 r 2d为偏心轮直径L为轴支撑跨越距L为轴支撑跨越距L=11+48=59 mm0.0380.059110 x350 xLRAV22 = LRAV0.059Frbv = Frav + F = 279.15 + 350 = 629.15 N偏心轮右的弯矩M = Fg x 2 = 629.15 x ：059 = 18.56 N偏心轮左的弯矩M = Frav x 2 = 279.15 x 0I59 = 8.23 N轴承水平支撑反力Fh = Frh = F /2 = 1160/2 = 580N截面处的弯矩Mch = Fh xL/2 = 580 x0.059/2 = 17.11 N合成弯矩

10、Mc = (M 2 + Mch2 = *18.562 +17.112 = 25.24 NmMc =、M 2 + M2 =.侦8.232 +17.112 = 18.88 Nm转矩T = 9.55 x 103 p = 9.55 x 103 = 11.39N.mn840转矩产生的扭剪应力按脉动循环变换，取a= 0.6，截面处的当量弯矩为M =(M 2 + (a T)2 eC 、 M =(M 2 + (a T)2 eC 、 C校核危险截面的强度Q =e = 26.15*103 = 44.84MP 55MPe 0.1d 430.1 x183强度足够。键键是一种用来连接轴上的传动件，本次设计起到了传递扭矩

11、的作用，连接时 必须在轮毂和轴上先分别加工键槽，键的一部分被安装在轴上的键槽内，另一凸 出部分则镶嵌入轮毂槽内，这样轴与轮子就可连接在一起转动。键的种类很多， 常用的有普通平键、半圆键、钩头楔键三种而本次运用的是普通平键。根据轴的d =13查机械手册表 5 平键(GB/T1096-79)键槽(GB/T1095-97)轴径d键的公称直径键槽深r小于bhl轴轮毂tt1大于全12175510-563.02.30.2517226614-703.52.822308718-904.03.3b = 5 mmh = 5 mml = 20 mmt =3.0mm厂=2.3 mmb为键宽；h为键的高度；l键的长度此平键为圆头普通平键，偏心轮与轴采用键连接，即圆头半径为：此平键为圆头普通平键，偏心轮与轴采用键连接，R = - = 2.5 mm2因轴d =18 mm查表5得:b = 6 mmh = 6 mm铣刀铣键槽深度t = 3.5 mm偏心轮上的轮毂深度 =铣刀铣键槽深度t = 3.5 mm偏心轮上的轮毂深度 =2.8 mm柱塞尺寸设计超高压轴向柱塞泵的排量V的计算公式:V = d 2 AS Z- d 2