斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计ppt课件
斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计共39页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
液压泵柱塞泵PPT课件
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(2)手动伺服变量机构
泵输出的压力油由单向阀a进入腔d,液压力作用在 活塞4的下端。当与阀芯1相连结的拉杆不动时 (图示状态),活塞4上腔g处于封闭状态,活塞不 动。当拉杆下移时,推动阀芯1下移,d腔油经通 道e进入上腔g。由于变量活塞上端的有效面积大 于下端,向下的液压力大于向上的,变量活塞4 也随之向下移动,直到将通道e的油口封闭。变 量活塞下移,带动斜盘3摆动,斜盘倾斜角增加, 泵的输出流入随之增加;
特点:
➢构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔,加工方便, 可得到较高的配合精度,密封性能好,在高压工作仍有较 高的容积效率和总效率;
➢只需要改变柱塞的工作行程就能改变流量-易实现变量;
➢柱塞泵中的主要零件均受压应力作用,材料强度性能可 得到充分利用,压力高,结构紧凑。
➢应用于高压、大流量、大功率的系统和流量需要调节场 合,如刨床、液压机、工程机械、矿山冶金机械等。
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3.4.3 径向柱塞泵
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3.4.3 径向柱塞泵 转子2的中心与定子1的中心之间有一个偏心量e。在固定不动的配流轴3
上,相对于柱塞孔的部位有相互隔开的上下两个配流窗口,该配流窗口又分 别通过所在部位的二个轴向孔与泵的吸、排油口连通。
活塞2自身停止运动。
➢同理,当手柄使伺服阀芯3向上移动时,
变量活塞向上移动。
a 1
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p
5
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图 2.20 手动伺服变量机构图
3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵
传动轴5的轴线相对于缸体3有倾角g ,柱塞2与传动轴圆盘之间用相互铰接的 连杆4相连。轴5旋转时,连杆4就带动柱塞2连同缸体3一起绕缸体轴线旋转,柱塞2 同时也在缸体的柱塞孔内做往复运动,使密封腔容积不断发生增大和缩小的变化, 通过配流盘1上的窗口 6 和 7 实现吸油和压油。
液压与气压传动第四节 柱塞泵(共8张PPT)
•轴向柱塞泵工作原理: 斜盘、配油盘不动,传动轴带动 缸体、 柱塞转动;柱塞靠压力或弹簧力压紧在斜盘上。 当传动轴按图示方向转动,柱塞在自下而上的半周内向 外伸出,密封工作腔容积增大,从配油窗口a吸油;柱塞 在自上而下的半周内推入,密封工作腔容积减小,从配 油窗口b排油。
泵上斜盘与活塞下端相联,借活塞上下移动改变斜盘倾角。 径向柱塞泵:柱塞的中心线和转子的中心线是垂直的 使伺服阀阀口关闭,活塞停止运动 轴向柱塞泵:柱塞的中心线和转子的中心线是平行的 特点:工作压力高、易于变量、流量范围大、容积效率高; 4-1直轴式轴向柱塞泵的拆装)
动画:3.4-6轴配流径向柱塞泵的工作原理
配流轴式径向柱塞泵的结构
4-2直轴式轴向柱塞泵的工作原理) 下面阀口打开,b 腔经d、e接通油箱,活塞在a腔压力油作用下向上移动
配流轴动式径画向:柱3塞.4泵-的7 结构
柱4-2塞直在轴阀下式半配轴周流向运柱径动塞向时泵向柱的里工推作入原,理密) 封容积减小,排油。 4-3轴向塞柱泵塞的泵变工量作机原构拆装 柱塞为理单数流量脉动小取7、9、11
伺服阀 阀芯向 上移动
上面阀口打开,a腔压力 油经 c 流向b活塞因上 腔面积大于下腔而向下 移动
下面阀口打开,b 腔经d、 e接通油箱,活塞在a腔 压力油作用下向上移动
使伺服阀阀 口关闭,活 塞停止运动
使伺服阀阀 口关闭,活 塞停止运动
径向柱塞泵
•工作原理
衬套4随转子一起转动
配油轴不动 转子和定子有偏心。 柱塞在上半周转动时向外伸出,密 封容积增大,吸油。 柱塞在下半周运动时向里推入,密 封容积减小,排油。
•特点:工作压力高、易于变量、流量范围大、容积效率高;改 变斜盘倾角δ可作变量泵。柱塞为单数流量脉动小取7、9、11
02-PPT-斜盘式轴向柱塞泵
液压与气动技术斜盘式轴向柱塞泵主讲人:欧佳顺斜盘式轴向柱塞泵引入视频/图片斜盘式轴向柱塞泵的结构原理1斜盘式轴向柱塞泵的工作要点2主要内容潘存云教授研制潘存云教授研制γ1234ab(1)斜盘和配流盘固定不动。
(2)在柱塞底部弹簧的作用下,柱塞头部始终紧贴斜盘。
1-斜盘2-柱塞3-缸体4-配流盘a-吸油窗口b-压油窗口1、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理(1)密封容腔形成——由柱塞孔及柱塞围成。
(2)密封容腔容积变化斜盘具有一定角度,使柱塞沿着轴向在柱塞孔内移动,而改变密封容积大小。
当容积↑,吸油;当容积↓,压油。
(3)配油方式——配流盘实现在低压腔端与吸油管相通;在高压腔端与压油管相通。
压油管吸油管配流盘柱塞斜盘1、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理2、斜盘式轴向柱塞泵的结构1-斜盘2-滑履3-止推板4-内套筒5-柱塞6-弹簧7-缸体8-外套筒9-键10-配流盘(1)泵的主体结构非通轴式通轴式2、斜盘式轴向柱塞泵的结构(2)滑履结构可减小柱塞头部与斜盘斜面间的磨损,并可实现润滑。
2、斜盘式轴向柱塞泵的结构(3)变量结构自动变量改变斜盘倾角γ,从而改变泵的排量,实现流量控制。
q v可调,常作为变量泵使用。
1、斜盘式轴向柱塞泵的输出流量潘存云教授研制DdγL行程泵输出的实际流量为:D 、d 、Z 为定值;n 不可变;但γ可调。
q v = Vnηv =d 2zn ηv Dtan γπ4式中d —柱塞直径;z —柱塞数目;D —柱塞孔分布圆直径;γ —斜盘倾角。
q v 调节的方法:改变斜盘倾角γ→q v通常γ= 0~20°1、斜盘式轴向柱塞泵的输出流量实际上泵输出的瞬时流量是脉动的。
不同柱塞数目的柱塞泵,其输出流量的脉动率是不同的。
柱塞泵的流量脉动率柱塞数z 5 6 7 8 9 10 11 12脉动率σ(%) 4.98 14 2.53 7.8 1.53 4.98 1.02 3.45柱塞数目为奇数时,脉动率较小,故工程上一般取z=7 或z=9。
斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计详尽教程共40页
斜盘式轴向柱塞泵结构组成
斜盘式轴向柱塞泵结构组成斜盘式轴向柱塞泵,听起来是不是很高大上?别着急,让我们一步一步来揭开它的神秘面纱。
咱们得知道,这种泵在工业界可是个大明星,很多机械、工程领域都离不开它的身影。
说白了,它就是个能把液体推来推去的“力气大汉”,用起来那可是相当靠谱的!好啦,咱们先从外表说起。
斜盘式轴向柱塞泵有个特别的结构,像个精巧的小玩意儿。
它的“心脏”部分就是那根斜盘,简单来说,这个斜盘就像是一个倾斜的盘子。
你想象一下,如果把一个盘子斜着放在桌子上,然后在上面放上几个小球,那些小球就会因为重力而滚动。
这个原理和斜盘式柱塞泵的工作方式可是一模一样哦!柱塞在斜盘上来回移动,像是小球一样,吸收液体,再把它们喷出去,嘿,真是巧妙。
再说说它的“肌肉”,就是那些柱塞。
它们就像小腿肚,负责推动液体流动。
每一个柱塞都是一颗小心脏,齐心协力把液体压送出去。
就像是你在吃米饭的时候,得把饭夹到嘴里,柱塞就是把液体“夹”到系统里的角色。
哎呀,真是让人感慨,科技的发展真是神奇,连这么简单的道理都能用到工程中去。
这泵里有一个特别的地方,就是它的配油装置。
就像汽车里的油门一样,能控制液体的流动。
你想想看,如果没有油门,车子能开得动吗?这装置让泵在不同情况下都能表现得相当给力,随叫随到,真是让人省心。
尤其是在压力大、需求多的时候,这泵就像个打了鸡血的运动员,拼命工作,丝毫不带懈怠。
这种泵还有个特别之处,就是它的耐用性。
用的材料可不是随随便便的,都是经过严格挑选的。
像这种设备,整天都在高压下工作,得有个好“身体”。
想象一下,如果用普通材料,那可真是个心大的人,随时都有可能“罢工”。
而斜盘式轴向柱塞泵就像是个健身达人,抗压又耐磨,任凭你怎么折腾,它都能继续把液体输送得飞起。
哦,对了,别忘了维护保养。
虽然这泵挺耐操的,但偶尔的关心还是需要的。
想想你自己,天天熬夜玩游戏,总得休息休息,给自己充充电吧。
给泵加点润滑油,检查一下各个零件,保持它在最佳状态,就能让它陪你更久。
柱塞泵基本原理ppt课件
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柱塞泵工作原理
靠柱塞在缸体内的往复运动, 使密封容积变化实现吸压油。
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柱塞泵特点
∵ 圆形构件配合,加工方便,精度高,密封性好 ∴ 有如下特点
(1)工作压力高 ,效率高。 (2)易于变量 (3)流量范围大
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柱塞泵分类
*斜盘式
轴向柱塞泵 <
按柱塞排列方式 <
斜轴式
径向柱塞泵
吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体
底部的通油孔
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轴向柱塞泵变量原理
γ= 0 q = 0 大小变化,流量大小变化
γ< 方向变化,输油方向变化
∴ 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵
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3、4、2 轴向柱塞泵的流量计算
排量
流量
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轴向柱塞泵的排量
若柱塞数为z,柱塞直径为d, 柱塞孔的分布圆直径为D, 斜盘倾角为γ, 则柱塞的行程为:h=Dtanγ 故缸体转一转,泵的排量为: V = Zhπd2/4 = πd2 ZD(tanγ)/4
大,易磨损。
滑靴结构—和斜盘接触为面 接触,大大降低 了磨损。
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CY14—1轴向柱塞泵变量机构
*手动—转动手轮控制斜盘, 改变倾角即可。
变量机构 < 自动 动画演示
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3、5 液压泵常见故障及其排除方法 见表3、5、1
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3、6 液压马达
3、6、1 液压马达的工作原理 3、6、2 液压马达主要参数 3、6、3 液压马达常见故障及其排除方法
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斜轴式轴向柱塞泵与轴向柱塞马达课件
斜轴式轴向柱塞泵的配流盘与滑靴采用静压平衡设计,减 小了泄漏和磨损;而轴向柱塞马达的配流盘与滑靴结构相 对简单,泄漏和磨损较大。
变量机构与调节方式
斜轴式轴向柱塞泵采用斜盘式变量机构,可实现无级调节 ;而轴向柱塞马达通常采用定量泵或简单变量机构,调节 范围有限。
选用建议及注意事项
01
04
轴向柱塞马达性能分析
转矩转速特性曲线解读
转矩转速特性曲线
01
表示轴向柱塞马达在不同转速下的输出转矩和功率的
随着转速增加,输出转矩
逐渐减小,功率达到最大值后逐渐降低。
解读方法
03
通过分析曲线的变化趋势,可以评估马达在不同工作
条件下的性能表现。
效率及损耗评估方法
效率评估
通过测量马达的输入功率和输出功率,计算马达的效率。效率越 高,表示能量转换效率越好。
损耗评估
分析马达运行过程中的各种损耗,如机械损耗、容积损耗和电磁损 耗等。损耗越小,马达性能越优。
评估方法
可以采用实验测试或仿真分析等方法进行效率和损耗评估。
影响因素及优化策略
影响因素
包括工作压力、油液温度、油液粘度、柱塞数、斜盘倾角等。
03
轴向柱塞马达概述
定义与工作原理
定义
斜轴式轴向柱塞泵与轴向柱塞马达是一种容积式液压传动装 置,通过柱塞在缸体中的往复运动实现吸油和压油过程。
工作原理
当传动轴旋转时,通过连杆和滑块机构使柱塞在缸体中做往 复运动。当柱塞向外伸出时,缸体中的油液被吸入;当柱塞 向内缩进时,缸体中的油液被压缩并排出。通过改变传动轴 的旋转方向,可实现马达的正反转。
影响因素及优化策略
影响因素
包括泵的结构参数、工作条件、油液性质等。结构参数如柱塞直径、柱塞数、斜盘倾角等会影响泵的性能;工作 条件如转速、负载、油温等会影响泵的工作状态;油液性质如粘度、清洁度等会影响泵的泄漏和摩擦情况。
斜盘式轴向柱塞泵的结构分析与设计上课课件
学校类
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九、关键零部件的设计
2、柱塞的设计
a、柱塞长度 L 柱塞长度应等于柱塞的最小
留缸长度、最小外伸长度和最大行程之和。最小 留缸长度 l0 与泵的工作压力 pH 有关,通常有:
当 pH 20MPa 时,l0 1.5 ~ 1.8d
当 pH 30MPa 时,l0 2.0 ~ 2.5d
(一)柱塞与缸体
柱塞与孔的配合间隙,以漏损和摩擦损失的总和 最小为宜,在,时,一般取为0.01~0.015(mm), 转速提高或压力降低至10MPa以下,可酌情稍许加 大。
柱塞插入部分要开设深0.3~0.5(mm),宽
0.3~0.7(mm),间距3~10(mm)的均压环槽,保
持锐边,以免楔带污物,并有利于消除污物、颗粒。
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二、流量脉动
1、随着柱塞数的增加,流量不均匀系数 减小
2、流量不均匀系数,奇数柱塞明显优于 柱塞数相近的偶数柱塞,这就是轴向柱 塞泵采用奇数柱塞的原因。
3、大多数轴向柱塞泵柱塞数采用7或9个, 有时小排量可采用5个
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三、困油问题
为了保证密封,配油盘吸、排油 槽的间隔角应该等于或略大于缸体底 部腰形孔所对应的中心角。柱塞在偏 离上、下死点位置时,柱塞在缸孔中 的往复运动会使工作容积发生变化。 如果配流盘吸、排油槽的间隔角大于 缸体底部腰形孔道的包角 ,就会 在这一区域内产生困油现象。
2、 配流盘与缸体间流场的作用力
配流盘与缸体间流场的作用力可分为两部分,一 部分为从腰形进出油孔渗入两者缝隙中的油压反推力; 另一部分为配流盘表面的辅助支撑力。一般把两者接 触面内的摩擦力忽略不计。与类似,油压推力的计算 也不考虑。
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四、柱塞滑靴的受力分析
3、柱塞滑靴组的受 力分析
离心力 液压力 轴向惯性力 摩擦力 斜盘的垂直反力
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五、缸体的受力分析
1、斜盘对缸体的作用力
斜盘对滑靴的摩擦力通过柱塞传递到缸体上;此 外,斜盘对柱塞的垂直反力中,包括了侧向力和由离 心力引起的摩擦力、返回弹簧力和油压力等在斜盘上 引起的反力。为简化问题,现只考虑油压所引起的斜 盘反力对缸体的作用力与力矩。
1、静压支承原理
阻尼孔的直径要选得很小。这 一方面增加了阻尼孔堵塞的可能性, 同时也必须增大滑靴直径以获得必 要的液压反推力。显然,这将加大 柱塞分布圆直径,增加了泵的径向 尺寸。
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六、滑靴副的结构
2、剩余压紧力原理
采用剩余压紧力法来设计滑靴, 使滑靴底部的液压反推力等于柱塞 对滑靴压紧力的95%
开设减振槽(阻尼槽、眉毛
槽)或减振孔(精阻选pp尼t 孔)
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四、柱塞滑靴的受力分析
1、柱塞的回程 辅助泵供油强制回程 分散弹簧回程 集中中心弹簧回程 定间隙强迫回程
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1、柱塞的回程
辅助泵供油强制回程
分散弹簧回程
集中中心弹簧回程
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四、柱塞滑靴的受力分析
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八、配流盘和缸体的自位结构
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九、关键零部件的设计
1、缸体
a、 缸体的参数设计
确定斜盘倾角、柱塞直径、柱塞数量和 柱塞分布园直径
b、根据驱动转矩设计泵轴直径(先估算 )
c、缸体的强度计算 找最小壁厚:柱塞孔与缸体外圆之间的壁 厚、 柱塞孔与缸体内圆之间壁厚,柱塞孔 与柱塞孔之间的壁厚。
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七、配流盘的结构
通常按剩余压紧力法进行配流盘设计。反推
力如过大,则缸体被推开,泵的容积效率大大降低;
反推力过小,则配流盘磨损加剧。
辅助支承的形式
热楔支承
动压支承
静压支承
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热楔油膜理论
摩擦表面的相对运动产生的热量导 致油膜温升,油膜热膨胀而产生的压力 场,压力场带来油膜的承载能力。
2、 配流盘与缸体间流场的作用力
配流盘与缸体间流场的作用力可分为两部分,一 部分为从腰形进出油孔渗入两者缝隙中的油压反推力; 另一部分为配流盘表面的辅助支撑力。一般把两者接 触面内的摩擦力忽略不计。与类似,油压推力的计算 也不考虑低压腔压力。
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六、滑靴副的结构
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八、配流盘和缸体的自位结构
泵的加工、装配误差可能造成缸体端面与 配流盘不平行。对通轴式斜盘泵来讲,主轴的 挠曲变形也有可能造成缸体倾斜。为了使缸体 和配流盘能很好贴紧,在结构上可采用自位措 施,使配流表面能自动适应缸体端而的微量倾 斜。
1、球面配流
2、浮动缸体
3、浮动式配流盘
为了使滑靴以一定大小的力紧贴斜盘回程, 中心回程弹簧必须克服以下诸力:
a、柱塞滑靴组件往复运动的惯性力。
b、吸油真空造成吸油区柱塞脱离斜盘的力。 在正常工作时,工作容腔内的吸油真空可取 0.05MPa。
c、柱塞外伸运动的摩擦力。
还需要保持一定的剩余压紧力使滑靴紧
贴斜盘,缸体紧贴配流盘,以免在吸油过程
3-7 斜盘轴向柱塞泵的几个问题
一、柱塞运动学分析
二、流量脉动
三、困油问题
四、柱塞滑靴的受力分析
五、缸体的受力分析
六、滑靴Байду номын сангаас的结构
七、配流盘的结构
八、配流盘和缸体的自位结构
九、关键零部件的设计
十、主要零件的材料与精选p技pt 术要求
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一、柱塞运动学分析(参考《液压元件》)
滑靴在旋转过程中,由于离心力的 作用,滑靴对于斜盘产生的压紧力将 偏离滑靴的轴线。在此力所引起的摩 擦力的作用下,滑靴、柱塞在运动中 会产生绕自身轴线的旋转运动,转动 的快慢取决于旋转摩擦力的大小。但 这一自旋可以改善滑靴底部的润滑, 对减小摩擦、改善磨损和提高效率均 有利。
两种设计思想: 1、静压支承原理 2、剩余压紧力原理
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静压支承油膜理论
静压支承的工作原理:
1、一个油压源,一个固定液阻, 一个可变液阻 2、两个压力场产生承载能力 3、实现纯液体润滑
支承面可变液阻充当的功能:
1、支承功能 2、力-位移传感器 3、可变液阻的反馈控制功能
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六、滑靴副的结构
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九、关键零部件的设计
2、柱塞的设计
a、柱塞长度 L 柱塞长度应等于柱塞的最小
留缸长度、最小外伸长度和最大行程之和。最小 留缸长度 l 0 与泵的工作压力 p H 有关,通常有:
当 pH 20MPa 时,l01.5~1.8d
当 pH 30MPa 时,l02.0~2.5d
中这两对摩擦副的密封漏气。通常,中心弹
簧的剩余压紧力使这两对摩擦副的接触比压
保持在0.1MPa。
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四、柱塞滑靴的受力分析
2、滑靴的受力(确定集中弹簧力) 滑靴除承受来自柱塞球头中心的压力、弹簧力和斜盘的垂直
反力外,还要承受离心力和摩擦力。 a、离心力、摩擦力和所需要的压紧弹簧力 b、滑靴气密所需要的弹簧力
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二、流量脉动
1、随着柱塞数的增加,流量不均匀系数 减小
2、流量不均匀系数,奇数柱塞明显优于 柱塞数相近的偶数柱塞,这就是轴向柱 塞泵采用奇数柱塞的原因。
3、大多数轴向柱塞泵柱塞数采用7或9个, 有时小排量可采用5个
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三、困油问题
为了保证密封,配油盘吸、排油 槽的间隔角应该等于或略大于缸体底 部腰形孔所对应的中心角。柱塞在偏 离上、下死点位置时,柱塞在缸孔中 的往复运动会使工作容积发生变化。 如果配流盘吸、排油槽的间隔角大于 缸体底部腰形孔道的包角 ,就会 在这一区域内产生困油现象。
热楔油膜理论就是研究在已知的摩 擦副几何尺寸、滑动速度和油的物理性 质等条件下的油膜厚度与温升和承载能 力之间的理论关系。
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动压支承油膜理论
动压支承的理论:
两个有倾斜的摩擦副之间的相对滑动的 造成在滑动面之间的压力场 ,此压力场形成 承载能力
动压支承涉及的几个问题:
用雷诺方程数值解可得到压力分布,有 压力分布后,压力中心、承载能力、摩擦力、 泄漏流量和温生都可以得出。