毕业设计变量式单作用叶片泵
(整理)叶片泵设计
叶片泵的结构设计及造型叶片泵在液压系统中应用非常广泛,它具有结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等优点,但也存在着结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。
在此次课题设计过程中通过学习了解它的分类、结构特点、工作原理、应用场合等,在对流量,压力等技术参数进行计算的基础上,运用UG软件完成了一种典型叶片泵的设计,包括实体造型、装配图、工程图。
第一章叶片泵概述1.1 叶片泵的分类液压泵是液压系统的动力装置,它将原动机输入的机械能转化为液体的压力能。
按不同的分类原则,划分如下:1.按工作原理可分为(1)叶片式泵、容积式泵、其它类泵。
其中叶片式泵有立式泵、高速泵等;容积式泵有往复泵,如活塞(柱塞)泵、隔膜泵等;回转泵如齿轮泵、螺杆泵等。
2.叶片泵按结构分为单作用泵和双作用泵。
单作用式叶片泵主要做变量泵使用,双作用式叶片泵主要做定量泵使用。
1.2叶片泵工作原理1.2.1双作用式叶片泵的原理当电机带动转子沿转动时,叶片在离心力和叶片底部压力油的双重作用下向外伸出,其顶部紧贴在定子内表面上。
处于四段同心圆弧上的四个叶片分别与转子外表面、定子内表面及两个配流盘组成四个密封工作油腔。
这些油腔随着转子的转动,密封工作油腔产生由小到大或由大到小的变化,可以通过配流盘的吸油窗口(与吸油口相连)或排油窗口(与排油口相连)将油液吸入或压出。
在转子每转过程中,每个工作油腔完成两次吸油和压油,所以称为双作用式叶片泵,由于高低压腔相互对称,轴受力平衡,为卸荷式。
由于改善了机件的受力情况,所以双作用叶片泵可承受的工作压力比普通齿轮泵高,一般国产双作用叶片泵的公称压力为51063 pa 。
图1.1 双作用叶片泵工作原理1— 定子;2—压油口;3—转子;4—叶片;5—吸油口1.2.2单作用叶片泵的原理单作用叶片泵的工作原理如图所示,单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。
定子具有圆柱形内表面,定子和转子间有偏心距。
变量叶片泵的工作原理
变量叶片泵的工作原理
变量叶片泵是一种常用的离心泵,它通过旋转叶片产生离心力以将液体输送出去。
该泵的工作原理如下:
1. 叶片的构造:变量叶片泵由许多叶片组成,这些叶片可以根据泵的工作需求进行调整。
叶片通常是弯曲的,以便在泵转动时能够收集和排放液体。
2. 泵的结构:变量叶片泵的核心部分是转子和壳体。
转子内置在泵的壳体内,它与主轴连接并能够自由旋转。
3. 运转过程:当变量叶片泵开始运转时,转子开始以高速旋转。
液体通过进口管道进入泵的壳体内,并沿着壳体的内表面向外流动。
4. 离心力的产生:当液体流经转子时,叶片会将液体加速,并形成离心力。
这个离心力将液体推向靠近出口处的泵壳。
5. 出口压力的增加:随着液体流向出口,泵壳逐渐变窄,这会导致压力的增加。
由于离心力的作用,液体在出口处的压力将进一步增加。
6. 液体排放:当液体达到一定压力时,它将被推向出口管道并被输送到目标位置。
同时,液体进口处再次进入泵内进行循环,泵就会持续工作。
总而言之,变量叶片泵通过旋转叶片产生离心力,使液体在泵
内流动并增加压力,从而实现液体的输送。
通过调整叶片和泵的参数,可以根据需要调整流量和压力。
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵是一种常见的液压泵,其变量原理主要涉及以下几个方面:
1.叶片数量和形状:单作用叶片泵的叶片数量和形状会影响在泵的某
个位置叶片与泵壳的接触面积和叶片倾斜角度,从而影响泵的流量和压力。
2.转子直径:叶片泵的转子直径会影响泵的排量和压力,直径越大流
量越大,但压力越小。
3.叶片的活动方式:单作用叶片泵的叶片可以采用弹性或活塞式的活
动方式,不同的叶片活动方式会影响泵的输送能力和稳定性。
4.转速和负载:泵的运转转速和负载大小会影响叶片泵的输出流量和
压力。
总之,单作用叶片泵的变量原理涉及到泵本身的内部结构和运动方式,以及外部工作条件和负载要求等因素。
在实际应用中,需要综合考虑这些
因素来选择合适的泵型和工作参数,以实现稳定可靠的液压传动。
限压式变量叶片泵的工作原理讲课讲稿
限压式变量叶片泵的工作原理精品文档1.限压式变量叶片泵的工作原理限压式变量叶片泵是单作用叶片泵,根据前面介绍的单作用叶片泵的工作原理,改变定子和转子间的偏心距e,就能改变泵的输出流量,限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。
当压力低于某一可调节的限定压力时,泵的输出流量最大; 压力高于限定压力时,随着压力增加,泵的输出流量线性地减少,其工作原理如图3-20所示。
泵的出口经通道7与活塞6相通。
在泵未运转时,定子2在弹簧9的作用下,紧靠活塞4,并使活塞4靠在螺钉5上。
这时,定子和转子有一偏心量e0,调节螺钉5的位置,便可改变e0。
当泵的出口压力p较低时,则作用在活塞4上的液压力也较小,若此液压力小于上端的弹簧作用力,当活塞的面积为A、调压弹簧的刚度k s、预压缩量为x0时,有: pA<k s x0(3-22)此时,定子相对于转子的偏心量最大,输出流量最大。
随着外负载的增大,液压泵的出口压力p也将随之提高,当压力升至与弹簧力相平衡的控制压力p B时,有p B A=k s x0 (3-23)当压力进一步升高,使pA>k s x0,这时,若不考虑定子移动时的摩擦力,液压作用力就要克服弹簧力推动定子向上移动,随之泵的偏心量减小,泵的输出流量也减小。
p B称为泵的限定压力,即泵处于最大流量时所能达到的最高压力,调节调压螺钉10,可改变弹簧的预压缩量x0即可改变p B的大小。
设定子的最大偏心量为e0,偏心量减小时,弹簧的附加压缩量为x,则定子移动后的偏心量e为:e=e0-x (3-24)这时,定子上的受力平衡方程式为:pA=k s(x0+x) (3-25)将式(3-23)、式(3-25)代入式(3-24)可得:e=e0-A(p-p B)/k s(p≥p B) (3-26)式(3-26)表示了泵的工作压力与偏心量的关系,由式可以看出,泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈小,且当p=ks(e0+x0)/A时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制方式称为外反馈式。
单作用叶片泵毕业设计
单作用叶片泵毕业设计研究方案:单作用叶片泵是一种广泛应用的流体输送装置,其结构简单、维护方便的特点使其在许多工业领域得到广泛应用。
然而,在实际工程中,单作用叶片泵存在一些问题,如泄漏、振动、效率低等。
本研究旨在探索改进单作用叶片泵的方法,提高其运行效率和减少故障率。
1. 方案实施情况:1.1 实验设备准备:选择一台标准的单作用叶片泵作为实验对象,并对其进行检查和调试,确保其正常工作。
1.2 实验准备:根据实验要求,准备适当的实验介质、传感器、计时器等实验设备。
1.3 实验参数设置:确定实验中需要改变的参数,如转速、叶片间隙、进出口压力等,并建立相应的实验方案。
1.4 实验过程控制:根据实验方案,进行实验操作,记录实验数据,并确保实验过程的安全性和准确性。
1.5 实验数据采集:采集实验过程中的重要数据,包括泵的流量、压力、转速、功率等,以及叶片振动和泄漏情况。
2. 数据采集和分析:2.1 数据整理:将采集到的实验数据整理成适合分析的形式,包括建立数据表格、绘制曲线图等。
2.2 数据分析:根据实验数据,对单作用叶片泵的性能进行分析,包括流量特性、效率、压力脉动等方面。
2.3 结果验证:将实验结果与已有研究成果进行对比和验证,评估提出的改进方法的有效性。
3. 创新和发展:3.1 问题分析:根据数据分析的结果,分析单作用叶片泵存在的问题,如泵的流量损失、压力脉动过大等。
3.2 方案优化:针对问题,提出改进单作用叶片泵的方案,如优化叶片结构、改进密封方式、减少泄漏等。
3.3 实验验证:采用实验方法对提出的方案进行验证,比较优化后的单作用叶片泵与传统泵的性能差异。
3.4 结果讨论:根据实验结果,对提出的方案进行评价,并讨论其在实际应用中的可行性和有效性。
4. 结论:通过对单作用叶片泵进行研究实验和数据分析,本研究得到以下结论:4.1 单作用叶片泵存在流量损失、压力脉动等问题,降低了其工作效率和稳定性。
4.2 优化叶片结构、改进密封方式、减少泄漏等方案可以有效提高单作用叶片泵的性能。
变量叶片泵的工作原理(一)
变量叶片泵的工作原理(一)变量叶片泵的工作原理什么是变量叶片泵变量叶片泵是一种常用于工业和机械领域的液压泵,它能够通过改变叶片的位置来改变泵的流量。
这种泵通常由电动机、泵体和可变叶片组成。
工作原理概述变量叶片泵的工作原理基于液压力的平衡。
当电动机启动时,泵体内的叶片开始旋转,从而产生一个负压区域。
此时,液体被吸入泵体,并向前推进。
具体工作过程1. 吸入过程•叶片开始旋转,创建一个负压区域。
•负压区域吸引液体进入泵体。
•进入泵体的液体在叶片的推动下向前流动。
2. 推进过程•叶片的位置和角度会改变。
•叶片向外推移,增加泵体腔的容积。
•容积的增加会导致液体被迫推入泵体的输出管道和液压系统。
3. 流动控制•叶片的位置和角度决定了泵体的容积,进而决定了泵的流量。
•进一步改变叶片的位置可以调整泵的流量。
•通过调整电动机的转速可以控制叶片的位置,从而达到流量的变化。
优点和应用•变量叶片泵具有调节灵活、高效节能的特点。
•可变叶片泵被广泛应用于液压系统控制、工程机械、船舶等领域。
•其优势在于提供了精确的流量控制能力,节约了能源和材料的使用。
结论变量叶片泵是一种应用广泛的液压泵,通过改变叶片的位置来调节流量。
它的工作原理基于液压力的平衡,通过叶片的旋转和移动实现液体的吸入和推进。
变量叶片泵由于其调节灵活、高效节能的特点,被广泛应用于液压系统控制和机械领域。
(以上为虚拟助手自动生成的文章,仅供参考)变量叶片泵的工作原理什么是变量叶片泵?变量叶片泵是一种液压泵,通过改变叶片的位置来调节输出流量的泵。
它由电动机、泵体和可变叶片组成。
变量叶片泵被广泛应用于液压系统控制、工程机械、船舶等领域。
工作原理详解1. 吸入过程•当电动机启动时,泵体内的叶片开始旋转,创建一个负压区域。
•负压区域吸引液体进入泵体。
•进入泵体的液体在叶片的推动下向前流动。
2. 推进过程•叶片的位置和角度会改变,通过改变叶片位置可以调整泵体的容积。
•叶片向外推移,增加泵体腔的容积。
利用solidworks进行单作用叶片泵设计及其有限元分析本科大学论文
摘要液压泵是随着液压传动技术的产生而产生的,随着我国工业和科学技术的不断发展,机、电、液一体化在整个机械行业所占的比重越来越大,液压传动技术在诸多领域得到了越来越广泛的应用,因此,液压泵作为动力元件成为液压传动元件中不可缺少的一部分,起到非常重要的作用,同时越来越受人们的关注。
单作用叶片泵作为液压泵的一种,在液压传动系统中有较为广泛的应用。
基于单作用叶片泵的应用范围和优缺点,本文主要对单作用叶片泵做了从结构设计到部分结构性能分析的工作。
其主要过程是通过现有工况确定单作用叶片泵主要的零件尺寸,然后通过SolidWorks软件对单作用叶片泵进行三维实体建模和虚拟装配。
再对装配体中叶片的运动进行运动学分析和装配体进行动力学分析,最后对转子的静态应力进行有限元分析。
整篇论文对于单作用叶片泵的设计具有参考和实用意义,同时也对单作用叶片泵的优化具有一定的指导作用。
关键字:单作用叶片泵,有限元,优化设计AbstractHydraulic pump is produced with hydraulic transmission technology, With the continuous development of industry and science and technology in our country, machine, andelectric, iquid integration in throughout machinery industry by accounted for of share increasingly big.Hydraulic drive technology get has increasingly widely of application in many area.So hydraulic pump as power components became hydraulic drive components in the not missing of part, up to very important of role, while increasingly by people of concern.Single-acting vane pump as a hydraulic pump.There are used in hydraulic transmission system more and more.Based on the scope of application of the single-acting vane pump and the advantages and disadvantages.This article focuses on single-acting vane pump part made from structural design to structural analysis. Its main processes are determined by existing conditions of single-acting vane pump parts dimensio. Through SolidWorks software for single-acting vane pump for three-dimension solid modeling, and virtual Assembly.Assembly blade motion in kinematics analysis and Assembly dynamics analysis, static finite element analysis of the stress of the last rotor. Papers for the design of single-acting vane pump with references and practical significance, as well as optimization of single-acting vane pump capable of guiding.Keywords: single-acting vane pump; finite; optimal design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 CAD技术的发展 (1)1.1.2 SolidWorks软件简介 (1)1.1.3 单作用叶片泵简介 (3)1.2 课题研究的目的与意义 (4)1.3 课题研究的内容 (5)2 单作用叶片泵结构的设计及尺寸参数的初定 (6)2.1 单作用叶片泵结构的设计 (6)2.1.1 单作用叶片泵的计算中用到的主要技术参数 (6)2.1.2 确定单作用叶片泵的工况 (6)2.1.3 被设计的单作用叶片泵的结构分析 (7)2.1.4 确定单作用叶片泵的结构 (7)2.1.5 确定单作用叶片泵的参数 (7)2.2 单作用叶片泵的零件尺寸的初定 (8)2.2.1 配油装置尺寸的确定 (8)2.2.2 轴尺寸的初步确定 (9)2.2.3 轴承的选取 (10)2.2.4 轴的受力分析及校核 (10)2.2.5轴承寿命的校核 (12)2.2.6压力调节端零件尺寸的确定 (13)3 单作用叶片泵零件的三维实体建模 (15)3.1箱体类零件建模 (15)3.2 调流量端零件的建模 (17)3.3 定子环定位端零件的建模 (18)3.4 配油零件的建模 (20)4 单作用叶片泵的虚拟装配 (22)4.1 配油装置的装配 (22)4.2 调压装置零件之间的配合 (23)4.3 箱体配合零件的装配 (24)4.4 总装配 (25)5 单作用叶片泵运动学及动力学分析 (28)5.1 对于叶片顶端的运动学分析 (28)5.2 转子动力学分析 (30)6 有限元分析 (33)6.1 转子的静态应力有限元分析 (33)6.2 叶片瞬间静态应变的有限元分析 (38)论文总结 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)1 绪论1.1 课题研究背景1.1.1 CAD技术的发展制造的全球化、信息化和需求的个性化,都需要企业能在最短的时间内推出用户满意的产品,并且能够开速占领市场。
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理
1.叶轮形状和叶片数量:
2.叶片的角度:
叶片的角度也称为开裂度,它决定了液体从进口到出口的流动路径和速度。
叶片角度的大小直接影响液体的流出速度和泵的效率。
通常来说,叶片角度越小,液体流速越快,但效率会降低,反之亦然。
3.泵体的几何形状:
泵体的几何形状是叶片泵的重要设计参数。
泵体的形状决定了液体在泵内的流动方式和流经叶轮的路径。
泵体几何形状的设计需要考虑到流体力学原理,以减小阻力和压力损失,提高泵的效率。
4.叶轮的转速:
叶轮的转速是单作用叶片泵的一个重要变量。
叶轮的转速越高,泵的流量和扬程也会相应增加。
但是,过高的转速可能导致泵的振动、噪音和磨损增加,因此需要控制在安全合理的范围内。
5.进口压力和出口阻力:
进口压力和出口阻力也是单作用叶片泵的关键变量。
进口压力和出口阻力的大小会影响泵的出口流量和扬程。
通常,进口压力较高且出口阻力较小时,泵的出口流量和扬程也会增加。
否则,出口流量和扬程会减小。
6.密封装置:
泵的密封装置是控制泵内液体漏出的关键组件之一、泵的密封性能会直接影响泵的效率和使用寿命。
常见的密封方式包括机械密封和填料密封等,选择合适的密封方式可以有效减少泵的泄漏量。
综上所述,单作用叶片泵的性能和工作原理受到多个变量的影响,包括叶轮形状和叶片数量、叶片的角度、泵体的几何形状、叶轮的转速、进口压力和出口阻力以及密封装置等。
合理选择和控制这些变量,可以提高单作用叶片泵的效率和可靠性,满足不同工况下的要求。
叶片泵的研究与设计毕业论文
摘要叶片泵广泛应用于国民经济各领域,提高叶片泵的研究和设计水平,对国民经济的发展及节约能源将产生重要的影响。
本说明书对单作用叶片泵做了简单的概述,分析了叶片泵的工作原理及其设计计算方法,根据计算方法按照给定参数进行叶片泵的整体设计,对所设计泵的主要零件进行了校核,最后简单的说明了叶片泵常见故障、原因和解决方法。
叶片泵主要有六个零件组成:定子、转子、叶片、配油盘、轴、泵体。
设计之前,我利用学校图书馆的丰富资源以及广阔的网络收集和分析转子加工的国内外现状。
在设计过程中,了解叶片泵的转子工作原理分析转子加工存在的问题。
然后设计加工的整体方案,工艺路线等。
加工过程中加工余量和工艺规程,以及加工所涉及的工具如刀具和夹具的设计。
文中对叶片泵转子的工作原理分析,加工整体方案确立进行介绍。
在工艺规程设计中,对车削加工进行里详细的分析解答。
整个加工之中都与热处理相关,不论是正火、调质还是淬火都在加工过程中起了重要作用。
在文中还提出力数控加工以及其程序。
关键词:叶片泵;恒压;结构设计;刀具设计AbstractVane pump is widely used in the various fields of National Economy。
The improvement in vane pumps research and design has great effect on the development of National Economy and the energy saving。
Statement on the role of the single-vane pump to do a simple overview, analysis of the vane pump working principle and design method of calculation, according to calculations carried out in accordance with the given parameters of the overall design of vane pump, designed to pump the main parts of the school nuclear, and finally shows a simple common vane pump failure, the causes and solutions. Vane pump are mainly composed of six parts: stator, rotor, blades, with oil pan, shaft, pump body. Book design task in accordance with the requirements of the use of CAD drawing vane pump assembly diagram, pump body, the rear cover, rotor, spring, shaft, oil pan with spare parts, hand-drawn map flange parts.Before the design, I use the school library abundant natural resources and broad network to collect and analyze the present situation at home and abroad of the rotor processing. Processing allowances and technical rules and the tools involved, such as tool and fixture design. In this design, a large circular hole broach design the length of articles, introduction the design of the spindle and drilling template design . In the process planning, the right turning for answers in a detailed analysis .Among the entire process associated with heat treatment,whether normalizing, quenching, or quenching in processing played an important role. The paper also proposed force in NC and its procedures.Key words:Vane pump;Constant structure;design;Tool design目录0前言 (1)1零件分析 (2)零件的作用 (2)绘制零件图 (2)零件工艺分析 (2)2工艺规程设计 (2)确定毛坯的制造形式 (2)工件在加工过程中安装方法和尺寸获得方法 (3)制定工艺路线 (3)机械加工余量的确定 (4)确定切削用量及基本工时 (5)3夹具设计 (12)机床夹具的用途 (12)钻床夹具的类型与特点 (13)钻模夹具设计 (13)4数控程序设计 (14)根据零件图样要求选择加工方法 (14)4.1.1选择机床设备 (14)选择刀具 (14)4.1.3确定切削用量 (14)编写程序 (15)5结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录 (19)0. 前言在广泛应用的各种液压设备中,叶片泵是关键的元件,它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统额工作能力,随着时代的发展和技术的进步,叶片泵性能越来越完善,在各种工业设备、行走机构以及船舶和飞机上都得到了广泛应用。
变量叶片泵工作原理
变量叶片泵工作原理单作用叶片泵,它的理论排量为V=4BzeRsin(丌/z)式中 y——变量叶片泵的排量;B——叶片宽度;z——叶片数;R——定子圆半径;e——定子环对转子的偏心距。
显然,泵的理论排量正比于定子环对转子的偏心距e。
1.内控式变量叶片泵内控式泵的变量操纵力来自其本身的排出压力。
如图7.1所示,定子环5在其顶部滚动轴承的支承下可在水平方向移动。
泵配流盘的吸、排油窗口的布置和定子运动方向存在偏角0,排油压力对定子环的作用力可分解为垂直方向的分量F1及与定子移动方向同向的水平分量F2。
F2克服调节弹簧的压缩力,形成调节力,推动定子环移动。
当泵的工作压力所形成的调节力R小于弹簧预紧力时,定子对转子的偏心距e 受最大流量调节螺钉的限制,保持在最大值。
因而泵的流量基本不变,只是由于泄漏略有下降,如图7—2中AB所示。
当泵的工作压力超过P。
值后,调节力F2大于弹簧预紧力。
随工作压力的增加,调节力F,增加,克服弹簧力使定子环向偏心距减小方向移动,泵的排量开始下降。
当工作压力到达P,时,定子环的偏心距所对应的泵的理论流量等于它的泄漏量,泵的实际输出流量为零。
此时泵的输出压力为最大。
增加调节弹簧的预紧力可以使图7—2的曲线船段平行右移。
减小弹簧刚度,可改变BC段的斜率,使其更陡。
调节最大流量调节螺钉,可调节曲线A点的位置(即最大流量)。
这种变量泵称为限压式(亦称压力反馈或压力补偿式)泵。
内控式变量叶片泵结构简单,调节容易。
但是,由于配流盘的偏转会使泵的有效排量减少、并使流量脉动增加。
它的动态调节特性也比较差,因而一般仅用于经济型的小规格泵上。
对于性能要求比较高的大、中规格的变量叶片泵,大图7—2限压式变量叶片泵特性部分采用外控式。
2.外控式变量叶片泵外控式变量叶片泵的工作原理如图7.3所示。
定子在顶部滑块3的限制下可水平移动。
泵的吸、排油腔对称地布置在定子中心线的两侧。
因而,作用在定子环上的液压力不产生使定子移动的调节力。
单作用叶片泵ppt课件
2、工作原理
吸油: 当转子按顺时针方向旋转时,左侧的叶片向外伸 出,密封工作腔容积逐渐增大,产生真空,吸油。 压油: 右侧叶片往里缩进,密封腔容积逐渐缩小,压油。
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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知识回顾
容积式液压泵
依靠密封工作腔容积大小交替变化来实现吸油和压油。
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2、工作原理
当泵的工作压力升高
使p>弹簧力时,定子左
移,偏心距减小,输出流 量减小。
当压力增大到偏心距 所产生的流量刚好能补偿 泵的内部泄漏时,泵输出 流量为零。
限压:不论外负载如何增加,泵的输出压力不会再增高。 外反馈:反馈是借助于外部的反馈柱塞实现的。
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二、外反馈式限压式变量叶片泵
1、结构
转子中心固定,定子中心可左右移动。 它在限压弹簧的作用下被推向右端,使定子和转子中 心之间有一个偏心。 柱塞与泵的压油腔相通。
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理首先,容积变量原理是泵的基本工作原理之一、单作用叶片泵的泵体内布满了一组叶片,并通过连杆与驱动装置连接。
当驱动装置开始工作时,连杆会引起叶片在泵体内运动。
叶片在离心力的作用下,会贴紧泵体内表面,形成封闭的工作腔。
叶片运动过程中,工作腔的体积会逐渐增大或减小,从而吸入或推出液体。
另外,泵体内也设有进出口,当叶片运动时,进出口之间的压力差将液体吸入或推出。
其次,压力变量原理是单作用叶片泵实现输送液体的基础。
在泵体的进出口处分别设置了阀门,阀门通过控制液体的流动方向和阻力来调节出口压力。
当叶片向出口方向推动时,进口阀门打开,液体进入工作腔;而出口阀门关闭,阻止液体倒流。
叶片继续推动运动,工作腔的体积逐渐减小,液体被压缩,从而使出口压力逐渐升高。
当叶片回到初始位置时,进口阀门关闭,出口阀门打开,推出液体。
最后,速度变量原理是单作用叶片泵实现流量控制的重要原理。
当驱动装置的速度变化时,叶片的运动速度也会相应变化。
叶片的速度直接影响液体的流动速度,从而决定了泵的输出流量。
当驱动装置的速度增加时,叶片的运动速度也会增加,液体的流动速度加快,泵的输出流量增大;而当驱动装置的速度减慢时,叶片的运动速度也会减慢,液体的流动速度减慢,泵的输出流量减小。
通过改变驱动装置的转速,可以实现对单作用叶片泵的流量控制。
总的来说,单作用叶片泵利用容积变量原理、压力变量原理和速度变量原理实现对液体的吸入、压缩和推出。
通过合理的设计和调节,可以实现单作用叶片泵的流量和压力控制,满足不同工况的需求。
同时,单作用叶片泵还具有结构简单、体积小、重量轻等特点,被广泛应用于工业生产和机械装置中。
利用SolidWorks进行单作用叶片泵结构设计及其有限元分析毕业设计论文
利用SolidWorks进行单作用叶片泵结构设计及其有限元分析毕业设计论文1 绪论1.1 课题研究背景1.1.1 CAD技术的发展制造的全球化、信息化和需求的个性化,都需要企业能在最短的时间内推出用户满意的产品,并且能够开速占领市场。
为了适应这种瞬息万变的市场,设计方必须要缩短设计周期,提高产品质量,必须要有先进的实际技术。
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)即利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。
20世纪50年代美国诞生第一台计算机绘图系统,开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD 的曲面片技术,中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代,完整的CAD系统开始形成,后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器,推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备,促进了CAD技术的发展。
80 年代,随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现,工程工作站问世,CAD技术在中小型企业逐步普及。
80 年代中期以来,CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出,为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用;系统构造由过去的单一功能变成综合功能,出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统;固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用,极大地提高了CAD系统的性能;人工智能和专家系统技术引入CAD,出现了智能CAD技术,使CAD系统的问题求解能力大为增强,设计过程更趋自动化。
SolidWorks就是在此历史条件下发展成的一款基于Windows开发的三维CAD系统,SolidWorks自1995年问世以来,以其优异的性能、易用性和创新性,极大地提高了机械设计工程师的设计效率。
SolidWorks作为三维设计软件具有全面的零件及装配建模功能,利用该软件还可以快速的生成工程图,SolidWorks软件还包含零件建模、装配设计、工程图与钣金等模块,还与高级图像渲染软件Photo Works高级有限元分析软件Cosmos,结构运动学分析软件Motionworks,产品数据管理软件SmarTeam,以及数控加工软件无缝集成,具有强大的辅助设计功能。
变量叶片泵课程设计
变量叶片泵课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解变量叶片泵的基本原理与结构,掌握其主要部件的功能与工作过程。
2. 使学生掌握变量叶片泵的性能参数,如扬程、流量、效率等,并能运用相关公式进行计算。
3. 帮助学生了解变量叶片泵在工程实际中的应用场景,如水利工程、石油化工等领域。
技能目标:1. 培养学生运用理论知识分析变量叶片泵工作性能的能力,能通过图表和数据判断泵的运行状态。
2. 提高学生动手操作能力,通过实验课学会使用相关仪器设备,进行变量叶片泵的性能测试。
3. 培养学生解决实际问题的能力,能针对特定工况,选择合适的变量叶片泵并进行参数设计。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对流体力学和泵类设备的兴趣,培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生团队合作意识,通过小组讨论、实验等活动,学会与他人共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识,认识到泵类设备在节能、减排方面的重要性,培养其社会责任感。
本课程针对高年级学生,在学生具备一定流体力学基础的前提下,深入讲解变量叶片泵的相关知识。
课程注重理论知识与实际应用的结合,通过实验、案例分析等教学手段,提高学生的综合运用能力。
课程目标的设置旨在使学生在掌握专业知识的同时,培养解决实际问题的能力和综合素质,为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 变量叶片泵原理:讲解泵的基本工作原理,流体力学基础,变量叶片泵的结构特点,包括叶轮、叶片、泵壳等主要部件的作用。
教材章节:第三章“泵与风机”,第一节“泵的类型及工作原理”。
2. 变量叶片泵性能参数:介绍扬程、流量、效率等性能参数的定义,讲解泵的性能曲线,以及各参数之间的相互关系。
教材章节:第三章“泵与风机”,第二节“泵的性能参数及曲线”。
3. 变量叶片泵选型与设计:根据实际工况需求,讲解如何选择合适的变量叶片泵,并进行参数设计。
教材章节:第三章“泵与风机”,第四节“泵的选型与设计”。
4. 变量叶片泵性能测试:通过实验课,让学生动手操作,测试泵的性能参数,分析实验数据,掌握泵的运行状态。
叶片泵毕业设计
叶片泵的结构设计及造型叶片泵在液压系统中应用非常广泛,它具有结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等优点,但也存在着结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。
在此次课题设计过程中通过学习了解它的分类、结构特点、工作原理、应用场合等,在对流量,压力等技术参数进行计算的基础上,运用UG软件完成了一种典型叶片泵的设计,包括实体造型、装配图、工程图。
第一章叶片泵概述1.1 叶片泵的分类液压泵是液压系统的动力装置,它将原动机输入的机械能转化为液体的压力能。
按不同的分类原则,划分如下:1.按工作原理可分为(1)叶片式泵、容积式泵、其它类泵。
其中叶片式泵有立式泵、高速泵等;容积式泵有往复泵,如活塞(柱塞)泵、隔膜泵等;回转泵如齿轮泵、螺杆泵等。
2.叶片泵按结构分为单作用泵和双作用泵。
单作用式叶片泵主要做变量泵使用,双作用式叶片泵主要做定量泵使用。
1.2叶片泵工作原理1.2.1双作用式叶片泵的原理当电机带动转子沿转动时,叶片在离心力和叶片底部压力油的双重作用下向外伸出,其顶部紧贴在定子内表面上。
处于四段同心圆弧上的四个叶片分别与转子外表面、定子内表面及两个配流盘组成四个密封工作油腔。
这些油腔随着转子的转动,密封工作油腔产生由小到大或由大到小的变化,可以通过配流盘的吸油窗口(与吸油口相连)或排油窗口(与排油口相连)将油液吸入或压出。
在转子每转过程中,每个工作油腔完成两次吸油和压油,所以称为双作用式叶片泵,由于高低压腔相互对称,轴受力平衡,为卸荷式。
由于改善了机件的受力情况,所以双作用叶片泵可承受的工作压力比普通齿轮泵高,一般国产双作用叶片泵的公称压力为51063 pa 。
图1.1 双作用叶片泵工作原理1— 定子;2—压油口;3—转子;4—叶片;5—吸油口1.2.2单作用叶片泵的原理单作用叶片泵的工作原理如图所示,单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。
定子具有圆柱形内表面,定子和转子间有偏心距。
单作用叶片泵的变量原理
单作用叶片泵的变量原理单作用叶片泵的关键部件包括泵体、叶轮、轴承、密封件等。
泵体通常由铸铁或不锈钢材料制成,具有耐腐蚀性和耐磨性。
叶轮是泵的核心部件,通常采用铸钢或不锈钢材料制成,具有良好的强度和耐磨性。
轴承用于支撑和引导转子的旋转,通常由合金钢或陶瓷制成,具有较高的硬度和耐磨性。
密封件用于防止泵体与叶轮之间的液体泄漏,常见的密封方式包括填料密封、机械密封等。
在单作用叶片泵的工作过程中,首先电动机将泵的叶轮转动起来。
当叶轮旋转后,液体被离心力强烈推动产生向外流动的过程。
而叶轮叶片由于受到回复力的作用弯曲过程会引起流道区的体积变化。
当液体进入泵体后,通过叶轮的高速旋转,液体将被强制推向离心机外,形成压力。
随着泵的工作,泵体内的压力逐渐升高,达到一定的压力后,液体将被排出泵体。
单作用叶片泵的工作过程中,液体的流动方向和流速主要由叶轮的旋转方向和叶片的形状决定。
叶轮旋转时,由于离心力的作用,液体将在叶轮叶片与泵体之间形成一个流道,流道的形状和尺寸直接影响到液体的流速和流向。
通常情况下,叶轮叶片呈曲线形状,以便把液体从进口处吸入,然后通过叶轮的旋转将液体推向出口处。
在单作用叶片泵的工作过程中,泵体内的压力变化是通过离心力实现的。
当叶轮旋转时,液体将被离心力强行从进口处吸入,然后被夹带到流道中,并被离心力推向出口处。
随着泵体内压力的升高,液体将被迫被排出泵体。
由于单作用叶片泵只具有单向泵送功能,因此在工作过程中不同的叶片轴位置将产生不同的压力变化。
因此,在叶轮的设计和制造中需要考虑叶片的材料选择、叶片形状的合理性和叶轮与泵体的配合情况,以确保泵的工作效果和泵的寿命。
总的来说,单作用叶片泵的工作原理是通过离心力将液体吸入并推出,其流量和压力主要受叶轮的形状和旋转速度的影响。
在设计和制造过程中,需要考虑到叶轮与泵体的配合度、叶轮叶片的形状和材料、泵体的材料和制造工艺等因素,以确保泵的性能和可靠性。
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第一步,深入了解液压泵的相关专业知识,在有初步认识的基础上,进行液压泵总体方案构思,通过对比分析,提出最优设计方案,绘制结构草图。
第二步,在有了初步的结构框架后,进行总体结构设计,完成液压泵总图(机械图纸)绘制。进行总体结构主要参数的设计计算。
第三步,进行液压泵重要零件结构设计,完成零件图(机械图纸)绘制,进行必要的刚度校核和强度校核等。保证满足任务说明书的要求。
中外液压泵发展史:
半个世纪前VICKERS开创了圆形叶片泵(压力7MPa,排量7~200ml/min)首先应用于机床液压传动,为满足二次大战战舰配套需要,VICKERS又发展了方形叶片泵(压力10.5MPa)。上世纪70~80年代,美国,德国,日本等相继研制成功了弹簧叶片叶片泵,双叶叶片叶片泵,母子叶片泵,圆弧头叶片泵,柱销叶片泵和定比减压阀叶片泵等各类高压叶片泵(压力16~21MPa)。上世纪末,以DENISON为代表的柱销式高压叶片泵(压力24~32MPa,排量5.8~268ml/r,转速600~3600r/min)进入全球液压产品市场并取得液压界的关注。我国液压泵的发展历史要落后于国外先进技术,我国液压泵的发展与我国液压工业发展是完全同步的,大致经历了三个阶段,每个阶段大致分为12年左右:第一阶段是从1965年到1978年左右,这一阶段为创建与自主开发阶段,在70年末先后开发出通轴式轴向柱塞泵,内曲线式低速大扭矩液压马达,高压齿轮泵,球塞马达,叶片泵等等,上海液气总公司下属液压泵厂,液压件厂,高压油泵厂等生产了各种规格的斜盘式,斜轴式轴向柱塞泵,叶片泵,径向式马达等等。第二阶段是1978~1990年这一阶段是以引进国外先进技术为标志,在78至87年引进27项中有17项是液压泵的项目,包括重型柱塞泵,轻型柱塞泵与马达,斜轴式柱塞泵,双斜盘液压马达等等。第三阶段是1990年至今,这一阶段是以与国外著名厂商合资,合作与提高质量为中心,在国内生产的液压泵在性能与质量上都有相当程度的提高。
[9]陈丹.生物可降解液压油[J].液压气动与密封,2004(5):10-11.
[10]杨尔庄.工程机械发展对液压技术的需求动向[J].液压气动与密封,2005(1):1-3.
[11]杨尔庄.日本工业的液压系统节能化动向[J].液压气动与密封,2004(4):1-4.
[12]杨尔庄.日本工业的液压系统节能化动向,中国液压气动密封件工业协会
213年5月18日~5月30日修改、完善图纸和说明书,完成评审及评阅,准备提交专业检查。
2013年6月1日~答辩进一步修改完善毕业答辩资料,进行毕业答辩。
指导教师
意见
签名:
年月日
专业
意见
签名:
年月日
注:纸张填写不够可另加附页。
东北林业大学本科毕业设计
开题报告
设计题目:变量式单作用叶片泵的设计
学生:宫臣
指导教师:陈光伟副教授
专业(班级):机械电子工程2009-1班
学院:机电工程学院
2012年12月28日
选题依据(国内外动态,初步设想及突破点等)及可行性论述。
我毕业设计的题目是变量式单作用叶片泵,下面,从液压泵的应用,中外发展阶段,及未来发展趋势做以简单的介绍。
[19]Heinrich Theissen. Greener pastures [J]. Hydraulics & pneumatics 2005(5): 30-34.
[20]Paul J. Heney. Water hydraulics: should you make the switch? [J]. Hydraulics & Pneumatics, 2005(7):35—37.
2013年3月16日~4月16日进行机械结构总体设计,主要机构的结构设计,完成全部机械图纸绘制。进行机构主要参数的设计计算,完成设计说明书的机械设计部分。
2013年4月17日~5月17日进行重要零件结构设计,完成零件图(机械图纸)绘制,进行必要的刚度校核和强度校核等,撰写设计说明书的重要零件结构设计部分。
未来发展趋势:
1,液压泵的高压化;2,液压泵变量的信息化,智能化控制;3,液压泵与原动机的合一趋势;4,纯水液压泵的研究。展望未来,液压传动的的主要竞争者是电气传动和机械传动,在当今科学技术飞速发展的情况下,液压技术必须充分发挥自身优点和借鉴其他领域的先进技术成果,不断创新,以提高液压元件和系统性能,降低成本,并符合节能,环保和可持续发展的要求,才能保持强大的竞争力并不断扩大应用领域。
[13]中野和夫.液压系统节能化[J],2002,16 (3)
[14]千叶诚.建设机械节能化动向,2002,16 (3)
[15]江木正夫.萧欣志.日本液压技术动向[J].液压气动与密封,2004(1):11-14.
[16]Paul J. Heney. The big speak out on environmentally friendly systems[J]. Hydraulics & Pneumatics, 2005(5): 26- 28.
论文撰写过程中拟采取的方法和手段
1.资料检索:
在图书馆或资料室等处检索相关纸质文献等资料;通过校园网、中国期刊网,SPRINGER电子期刊全文网等检索相关电子文献资料。
2.论文撰写软件:
论文撰写租用Office软件。
3.图纸绘制软件工具:
使用AutoCAD机械绘图软件绘制机械图纸。
写
作
提
纲
论文提纲如下:
第1章绪论
第2章液压泵结构的总体设计
第3章液压泵工作情况分析
第4章液压泵重要零件结构设计
结论
参考文献
计
划
进
度
及
其
内
容
工作进度安排:
2012年12月28日前,熟悉毕业设计任务,收集设计资料,撰写开题报告。
2012年12月1日~2013年3月15日进行机械结构总体方案构思,通过对比分析,提出设计方案,绘制结构草图。阅读资料,撰写设计说明书的绪论部分。
2.初步设想及突破点等:
叶片泵的工作原理:
叶片泵主要由转子,叶片,定子和两侧的配油盘组成。叶片泵在工作过程中可通过改变偏心距来改变流量。
任务:
分析任务书,根据任务书要求计算各零件的尺寸,并按照液压手册选取相应的零件,综合考虑工艺,适用性,及工作条件要求后,绘制液压泵的装配图,零件图(包括转子,叶片,壳体,配油盘等等)
[5]杨尔庄. 2003亚洲国际东力传动与控制技术展览会评述[J].液压气动与密封.2004(1)-7.
[6]路甬祥.流体传动与控制技术的历史进展与展望[J].机械工程学报,2001,10(37):1-9.
[7]张或定..国外液压泵与液压元件的发展动向湖北液压技术研究所
[8]金学俊.冶金行业液压技术展望[J].液压气动与密封,2003(4):8—9.
参考文献:
[1]马文澄.高压叶片泵的现状及其展望.上海:丹尼逊液压有限公司,《流体传动与控制》2006:年11月第6期
[2]彭熙伟.陈建萍液压技术发展动向《液压与气动》2007年第3期
[3]俞云飞.液压泵的发展展望《液压气动与密封》2002年第1期
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[17]Max Lakkonen, KariT. Koskinen, Matti Vilenius. Low-pressure
[18]Paul J. Heney Kathleen A. Franzinger. Fluid power 20/20[J]. Hydraulics & Pneumatics. 2005(1): 20- 26.
3.可行性分析:
课题研究具有如下条件
(1)本科学习阶段,学过机械制图、机械原理、机械设计、机械精度设计、机械制造工艺学,液压与气压传动,液压系统分析等课程。有过液压及机械设计课程设计的经历,具备设计简单液压泵的能力。
(2)遇到疑难问题可以有多种解决途径,如请教指导老师,与同学探讨独立思考,以及观察和分析实物等等。
1.国内外研究动态:
液压泵的应用:
液压泵是一种将电动机或发动机的旋转机械能转换成容积式流体能的装置,并通过控制元件来实现液压机械的自动化或半自动化;液压泵的发展已有近一个世纪的历史,但是其形式主要为三种,即齿轮泵,叶片泵,柱塞泵,其中摆线类液压泵归属齿轮泵类型,从世界各国以及我国的应用而言,这三类泵的应用比例相差不多,近年来也没有明显的变化,高压低能耗将是液压泵发展的一大特征。液压传动与控制技术在各个方面得到了广泛应用;高速,高压,低噪声液压泵是新一代机床,船舶,冶金,轻工与工程机械液压系统配套的必需产品;叶片泵因噪声低,寿命长,压力脉动小,自吸性能较好而优越于齿轮泵(外啮合式)和柱塞泵。