雙作用葉片泵畢業(yè)論文.doc

引言在廣泛應(yīng)用的各種液壓設(shè)備中，液壓泵是關(guān)鍵性的元件，它們的性能和壽命在很大程度上決定著整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作能力，因此對液壓泵的合理選擇和正確使用顯得格外重要。即使是使用維護(hù)液壓設(shè)備或從事液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，而不是從事液壓元件開發(fā)、生產(chǎn)的工程技術(shù)人員，也有必要深入了解液壓泵的結(jié)構(gòu)及性能。本次設(shè)計(jì)中主要是從設(shè)計(jì)雙作用葉片泵的方面來進(jìn)入研究的。本設(shè)計(jì)主要從雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)、原理、性能以及它的合理使用與維護(hù)來進(jìn)行的，對于葉片泵參數(shù)設(shè)計(jì)的問題也有涉及。采用了國內(nèi)通常所稱的雙作用式。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容安排比較單一，只涉及了一種YB型的雙作用葉片泵，而且其中的很多數(shù)據(jù)并不是按順序來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，有些事根據(jù)網(wǎng)上的實(shí)驗(yàn)材料來進(jìn)行取值的，先介紹的是雙作用葉片泵的基本原理，接下來是流量計(jì)算，在然后是雙作用葉片泵各零件和部件的設(shè)計(jì)，最后組裝成為一個(gè)整體的雙作用葉片泵。由于本設(shè)計(jì)中，能夠直接收集到的資料有限，不盡之處在所難免，希望您能指正。1雙作用葉片泵的概述11工作原理如圖1-1所示。它的作用原理和單作用葉片泵相似，不同之處只在于定子表面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線八個(gè)部分組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。在圖示轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的情況下，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)，在左下角和右上角處逐漸減小，為壓油區(qū)；吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動作各兩次，所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，所以又稱為平衡式葉片泵。定子內(nèi)表面近似為橢圓柱形,該橢圓形由兩段長半徑R、兩段短半徑r和四段過渡曲線所組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí),葉片在離心力和(建壓后)根部壓力油的作用下,在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)作徑向移動而壓向定子內(nèi)表,由葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外表面和兩側(cè)配油盤間形成若干個(gè)密封空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí),處在小圓弧上的密封空間經(jīng)過渡曲線而運(yùn)動到大圓弧的過程中,葉片外伸,密封空間的容積增大,要吸入油液；再從大圓弧經(jīng)過渡曲線運(yùn)動到小圓弧的過程中,葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi),密封空間容積變小,將油液從壓油口壓出,因而,當(dāng)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,每個(gè)工作空間要完成兩次吸油和壓油,所以稱之為雙作用葉片泵,這種葉片泵由于有兩個(gè)吸油腔和兩個(gè)壓油腔,并且各自的中心夾角是對稱的,所以作用在轉(zhuǎn)子上的油液壓力相互平衡,因此雙作用葉片泵又稱為卸荷式葉片泵,為了要使徑向力完全平衡,密封空間數(shù)(即葉片數(shù))應(yīng)當(dāng)是雙數(shù)。圖1-1雙作用葉片泵工作原理Fig1-1Double-actingvanepumpprincipleofwork1定子；2吸油口；3轉(zhuǎn)子；4葉片；5壓油口12結(jié)構(gòu)特征歸納上述工作原理，雙作用葉片泵主要有以下結(jié)構(gòu)特征：（1）轉(zhuǎn)子與定子同心；（2）定子內(nèi)表面由兩段大圓弧、兩段小圓弧和四段過渡曲線組成；（3）圓周上有兩個(gè)壓油腔、兩個(gè)吸油腔，轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向液壓作用力基本平衡；（4）所有葉片根部均由壓油腔引入高壓油，使葉片頂部可靠地與定子內(nèi)表面密切接觸；（5）葉片通常傾斜安放，葉片傾斜方向與轉(zhuǎn)子徑向輻射線成傾角，但傾斜方向不同于單作用葉片泵，而沿旋轉(zhuǎn)方向前傾，如圖1-1所示，也是用于改善葉片的受力情況。13用途雙作用葉片泵的突出優(yōu)點(diǎn)在于徑向作用力平衡，卸除了轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向負(fù)荷，因此獲得廣泛應(yīng)用。但由于結(jié)構(gòu)上很難實(shí)現(xiàn)排量變化，故多為定量泵。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，泵的輸出流量一定，不能調(diào)節(jié)變化。平衡式葉片泵存在的另一問題是，吸油區(qū)各葉片根部與頂部的液壓作用力不平衡，葉片頂部作用著吸油腔的低壓，而根部承受著壓油腔的高壓，葉片頂部與定子內(nèi)表面的接觸壓力較大，容易造成定子內(nèi)表面的不均勻磨損，所以工作壓力一般限制在7.0Mpa以下。如果采用特殊的結(jié)構(gòu)措施解決上述問題，工作壓力可以提高到17.528.0M2雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)以及各零部件參數(shù)的確定21葉片的設(shè)計(jì)從工藝和轉(zhuǎn)子強(qiáng)度著眼，希望葉片數(shù)取少為好，滿足密封的最少葉片數(shù)是6；葉片數(shù)增加，可使過渡角增大，葉片不“脫空”的Rr值可以增大過流面積改善吸入性能又可使理論流量加大，但流量增大要受到葉片排擠的限制，故要選取適當(dāng)；葉片數(shù)與定子曲線適當(dāng)匹配可使瞬時(shí)幾何流量均勻，下面就這一問題加以分析。211葉片數(shù)的確定不同于單作用葉片泵，雙作用葉片泵的葉片數(shù)為偶數(shù)，定子曲線為“圓修”的阿基米德螺線此種曲線時(shí)，因?yàn)椤皥A修”角d比較小，在大部分范圍內(nèi)dd=C（常數(shù)），所以只要吸油區(qū)過渡段上的葉片數(shù)為常數(shù)即可保證瞬時(shí)流量均勻。因密封的最小葉片數(shù)Z=6，故過渡區(qū)的葉片數(shù)14Zmn式中n自然數(shù)。故Z=4（