液压气压传动与控制单作用叶片泵doc

《液压气压传动与控制》课程设计单作用变量叶片泵设计

学院：机械与汽车工程学院

班级：装备122

组员：张月吴传奇宋梓瑜

张大亮张如意

指导教师：苏学满

20 15年 4月

目录

一、前言 (1)

二、课程设计目的 (2)

三、课程设计任务和要求 (2)

四、设计计算说明书 (2)

(一）工作原理 (4)

(二）主要参数确定 (9)

五、单作用泵的注意事项 (9)

六、叶片泵的常见故障及排除方法 (11)

七、叶片泵的拆装修理 (13)

八、结论 (16)

九、参考文献 (17)

十、我的数据 (19)

前言

液压泵是现代液压设备中的主要动力元件，它决定着整个液压系统的工作能力。在液压系统中，液压泵的功能主要是将电动机及内燃机等原动机的机械能转换成液体的压力能，向系统提供压力油并驱动系统工作。在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有齿轮式、叶片式和柱塞式三大类型。其中叶片泵是在近代液压技术发展史上最早实用的一种液压泵。叶片泵与齿轮式、柱塞式相比，叶片泵具有尺寸小、重量轻、流量均匀、噪声低等突出优点。在各类液压泵中，叶片泵输出单位液压功率所需重量几乎是最轻的，加之结构简单，价格比柱塞泵低，可以和齿轮泵竞争。本设计对定量叶片泵的设计以YB系列的双作用叶片泵为基础，并结合现今的技术特点和最新观点进行设计，在定子过渡曲线和叶片倾角等设计上采用了一些有别于传统的设计方案，在一定程度上提高了泵的工作性能。叶片泵作为液压系统主要部件，对其的设计需要丰富的机械方面的理论知识，以及有关叶片泵的相关专业技术知识，将其作为我的设计方向，是我大学四年专业知识学习的总结和锻炼，在设计过程中也不断促使我重新认识、理解所学专业知识，对所学知识有了一次系统的巩固和提高。最重要的是在这次设计过程中，对所学理论知识与实践的结合，提高了自己的实践动手能力，并在这过程认识到自己的许多不足，我一定会

在今后的学习工作中不断改进。

一、课程设计目的

通过设计实践进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中，坚持实践是检验真理的唯一标准，坚持理论联系实际，坚持与机械制造生产情况相符合，使设计尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。通过本次设计实践，培养学生分析和解决生产技术问题的能力，使学生初步掌握现代机械设计设计方法与手段，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养学生熟悉PROE三维实体建模和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练学生识图、制图、运用现代设计方法的基本技能。

二、课程设计任务和要求

设计题目：单作用叶片泵设计

工作量：1. 设计计算说明书1份

2．CAD图纸一份

三、设计计算说明书

1．1 单作用变量叶片泵组成及优缺点

（1）单作用变量叶片泵的组成（如下图所示）

（2）单作用叶片泵的优缺点

优点：流量可调，其中限压式叶片泵，当泵的出口压力有变化时，流量可自行调节。

缺点：

①由于径向液压力只作用在转子表面的半周上，因此转子承受的径向力不平衡，轴承所受的径向力大，降低了轴承的寿命，泵的压力难于

提高。

②转子做等速转动，但流量有脉动。

③若输出流量相同，体积比双作用叶片泵大。

单作用叶片泵一般不作为定量能源使用，用量最多的是限压式变量泵，其参数范围是：转速1450～1800r/min,流量12～60L/min,压力调节范围0～6.3Mpa.

2、单作用式叶片泵的工作原理及结构特点

（1）单作用式叶片泵的工作原理

如图1-2所示为单作用式叶片泵的工作原理图。与双作用式叶片泵显著不同之处是，定子 1的内表面是光滑圆柱面，转子2与定子间有一偏心距e，两端的配油盘上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。转子旋转时，叶片3依靠离心力使其顶部与定子内表面相接触。因此，必须保证单作用叶片泵转动时，叶片相对于转动方向为后倾。由于配油盘上开有吸、压油窗口各一个，那么，转子旋转一周，叶片在转子槽内往复运动一次，每相邻两叶片间的密封容积产生一次增大和减小的变化，并完成一次吸油、压油过程，故称为单作用式叶片泵。又因为转子、轴和轴承等零件承受的径向液压力不平衡，因此这类泵又称为非卸荷式叶片泵，其额定压力不超过7Mpa。对于单作用式叶片泵，只要改变其偏心距e的大小，就可以改变泵的排量和流量，故单作用式叶片泵常做成变量泵。

（2）单作用式叶片泵的结构特点

转子转一周，吸、压油各一次，称为单作用；吸、压油口各一半，径向力不平衡，称为非卸荷。当单作用叶片泵叶片处于压油区时，叶片底部通压力油；当叶片处于吸油区时，叶片底部通低压油，叶片的顶部和底部相通，它们的液压力平衡，避免了叶片与定子内表面严重磨损的问题。如果在吸油腔叶片底部仍通压力油，叶片顶部就会给定子内表面以较大的摩擦力，以致减弱了压力反馈的作用。单作用叶片泵的结构复杂，轮廓尺寸大、相对运动的机件多、泄漏较大、噪声较大；轴上承受不平衡的径向液压力，导致轴及轴承磨损加剧，因此额定压力不能太高；容积效率 5 和机械效率都没有定量叶片泵高。但是，它能够实现变量，在功率利用上较为合理。泵的定子内表面为圆柱面，与转子中心存在偏心距e,配流盘上只有一个吸油口和一个排油口，转子上的径向液压力不对称，转子上存在不平衡力。改变定子与转子偏心距的方向也就改变了泵的吸、压油口，即原来的吸油口变成压油口，原来的压油口变成吸油口；改变上述偏心距的大小意味着改变了泵的排量。当偏心量为零时，密封容腔不会有容积变化，因此也就不具备液压泵的工作条件了。同样道理，为了使叶

片运动自如、减小磨损，叶片槽通常向后倾斜，这是因为叶片底部分别通吸压油，所以叶片顶部和底部受力平衡，叶片向外运动时主要靠旋转时的惯性力。

①定子和转子偏心安装

移动定子位置以改变偏心距，就可以调节泵的流量。偏心反向时，吸油压油方向也相反。通过改变偏心距e来改变排量，通常单作用叶片泵做成变量泵。

②叶片后倾如图1-3为了减小叶片与定子间的磨损，叶片底部油槽采用在压油区通压力油、在吸油区与吸油腔相通的结构形式，因而，叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡的。这样，叶片仅靠旋转时所受的离心力作用向外运动顶在定子内表面。根据力学分析，叶片后倾