關(guān)于斜盤(pán)具有橫向傾角的軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題：與那成烈同志商榷

1、| 維普資訊 h ttp:/一九代九年廈門(mén)水產(chǎn)學(xué)疑學(xué)報(bào)& 1T 那一期 journal of xiame?； fisheries COLLEGE 199關(guān)于斜盤(pán)具有橫向傾角的軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題一與那成烈同志商榷許錦宗can 4：產(chǎn)學(xué)疏機(jī)電工會(huì)摘 工年文建立斜盤(pán)具有橫向傾彌的軸向柱罷泵柱寄運(yùn)動(dòng)學(xué)的基年會(huì)式.目的隹于修正 近幾年來(lái)發(fā)表的些文章中出現(xiàn)的失逞*以利于消化亞收引進(jìn)的產(chǎn)品和自行設(shè)計(jì)具有這種結(jié) 構(gòu)的產(chǎn)品電黃伺辭盤(pán)，橫向傾翅，軸向注姿爲(wèi) 怛壓變筮引言'斜盤(pán)具有橫向傾角（:筆者在以往發(fā)表的文章中，游之為帶壓縮角）的軸向柱塞泵與 般斜盤(pán)泵相比校，在結(jié)構(gòu)上具有如下兩個(gè)特點(diǎn)質(zhì)C

2、 1 y斜盤(pán)平面與斜盤(pán)變最轉(zhuǎn)軸的軸 線圖乂中的X軸）之間存在著一個(gè)固定的傾埔0$<2 ）配油盤(pán)的過(guò)渡區(qū)具有較大的拯閔（又稱困油）角*且是不對(duì)稱的°迖兩個(gè)待點(diǎn)能夠像醤恒壓變戢泵工1作在不同的鈔 盤(pán)傾角下P油缸通過(guò)配迪盤(pán)過(guò)渡區(qū)時(shí).缸內(nèi)的油液因受到対閉壓縮（或膨-脹而產(chǎn)生矗 壓力升髙/或降低）值省糜于或接近于迪泵進(jìn)出口的壓力差，從而話臥保證油泵具有配 疝平穩(wěn)r沖擊和旅動(dòng)小、噪音低r效率篙等優(yōu)點(diǎn)。因此，國(guó)外早就把這種結(jié)構(gòu)廣泛地用 于高性能的恒壓雲(yún)量液壓泵上如美國(guó)Americaa Brak Sloe Cot, Kellogg Div, 在畀年代末猶旳皋代初生產(chǎn)的用于航空航天上的V; Ap

3、iOV恒壓變"量液壓泵）° 筆者在丄965至19%年間曾先后主管設(shè)計(jì)過(guò)兩個(gè)具有這種結(jié)構(gòu)的也壓變量泵。近幾年來(lái)， 國(guó)內(nèi)的一些廠也先后引進(jìn)了具有這種結(jié)構(gòu)的恒壓變童泵甘肅H業(yè)大學(xué)那成烈等同志在 全國(guó)第二次液壓氣動(dòng)技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表的血軸向柱塞泵斜盤(pán)具有橫向傾角的抗沖原理及 其計(jì)算丹尊文（U1T簡(jiǎn)琢為嘆原理及其計(jì)算1* ,此文刊于壯工強(qiáng)機(jī)械畀1期5年第 三 期 上）a筆者認(rèn)為，那先生在“原理及其計(jì)算廿一文中所建立的護(hù)為分析計(jì)算基礎(chǔ)的柱塞 迄動(dòng)甞的基豐公式有誤。本文提出與液壓界同行和那成烈零同志前権，希望有助于消化 吸收引進(jìn)的產(chǎn)跖，并有助于自行設(shè)計(jì)具有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品対圉1沖斜盤(pán)具有橫向

4、傾角的垣壓變量軸向柱塞泵的剖面圖。在下面的第二部分中，給站了那戰(zhàn)穀同志所建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式事第三部分足筆| 維普資訊 h ttp:/者所建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式6 &第1期 許錦宗*關(guān)于斜盤(pán)具有橫向傾角的軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題 292 "原理及其計(jì)算少文中的基本公式八"F根搖圖1所示的油泵結(jié)構(gòu)，揮原理及其計(jì)算片文中聯(lián)柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)的空間直角坐標(biāo)系 和拄塞球卍平面法線的方向角為團(tuán)2所示J- “丨基于圖2而得，柱塞球心平面的法線矢量的方向余弦為COSO = tg9 /V1 4- tgi0 + tg®Y、r cos3i= - tgy/Vi+-t-tg1?卄t 1

5、>cosYj.e 1 /%/IVTp0 "+71-"：平面的搓線式方程為，''、|維普資訊 riHp:www.cqvip.co帀|30廈門(mén)水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào)xcosa, + ycosPj. + zcosyi - p = 0|維普資訊 riHp:www.cqvip.co帀|(3>< 4)(6 )(7 )(9<10)cm(12)將式（1 ）代入式（2 ） , H對(duì)于球心平面通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，即P- 0時(shí)*得xtgg ytgy + z a 0柱塞球心的空間軌跡方程為z = RGgycosfl? tgQ sin®式中R柱塞在轉(zhuǎn)子上的分布圓半徑

6、，<p柱塞ir的轉(zhuǎn)角，以oy軸為起始位置，順時(shí)針施轉(zhuǎn)為正y9 斜盤(pán)繞Qy軸的固定傾角¥斜盤(pán)ggoxft的轉(zhuǎn)箱°柱塞球心平面與工“平面的夾角*即斜盤(pán)的傾斜角¥1為tBYi =十和呵柱塞死點(diǎn)連線與2軸的夾角刊為siu<p0- tgg /tfiYicoso = tgy/tgYi將式(7 >和式(8>代入式<4 )z = RtgyiCQS(q3B + <p)柱塞的訂程h*速度和加速度亙分別為h t= Rtgyj Ll- cos(g>0 + <p)3 u = o&RtgYi sin(ip0 -bg>) a = &

7、lt;diR上面列出的是"原理及其計(jì)算” 一文導(dǎo)出的斜盤(pán)具有橫向傾角的軸向柱塞泵柱塞運(yùn) 動(dòng)學(xué)的華本公式，筆者認(rèn)為這些基本公式都是錯(cuò)誤的。之所以出現(xiàn)上述錯(cuò)誤的根本原因第1期 許錦宗關(guān)于斜盤(pán)具有橫向傾角的軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題 盯, 一一 -_1 “ " " _ _ 一一. _ - -Jf8 ” ” t是其所給出的柱塞球心平面法線矢量的方向坤和方向余弦是錯(cuò)的o因?yàn)樵趫D2 （即原 理及其計(jì)算初文中的圖1）上，次。込平面上的矢:b不是球心平面先繞°y軸艇轉(zhuǎn)角再繞 QX軸旋轉(zhuǎn)¥角后球心平面的法線矢量在工皿平面上的分量。換句話說(shuō)，當(dāng)¥屯0時(shí)，

8、柱 塞球心平面的法線矢量在X"平面上的分量與*軸的夷角不等于0角，而是隨Y面變化 的（詳細(xì)推導(dǎo)請(qǐng)見(jiàn)本文第三部分）3本文建血的基本公式筆者認(rèn)為.對(duì)于0吉0和¥吉0的悄況，柱塞球心平面的法線矢童圖和方向角應(yīng)為 圏3所示，而法線矢呈的方向余弦應(yīng)為COsPi = - tgy/ J ¥<13>Y（曲產(chǎn)（鬻）/J）*曙廠小cosy( = 1 /J 1-b tsay/. ' cosay式（13的推導(dǎo)如下*對(duì)于所討論的結(jié)構(gòu).斜 盤(pán)是先匏oy軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度0.而后斃“軸 錠轉(zhuǎn)一個(gè)可變的Y角°很晶然，當(dāng)斜盤(pán)未繞oy軸和 軸旋轉(zhuǎn)，即® =

9、0和丫0時(shí)，柱塞球心平面與xoy 平面是重合的。此肘，"軸就是球牴平面過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的法線先量*為便于分析起見(jiàn)，在“抽上取單位長(zhǎng)度，即取0九=1 o這樣，0A就是60和丫=°肘柱塞球心平面的單位法線矢量，用符號(hào)n表示.如圖4所示。1 ,記(14)(15>當(dāng)° = °和丫二。時(shí)，°盒在*、丫、工三個(gè)坐標(biāo)粧上的分量依次為Q、*-n = OA= 叭 0,1當(dāng)A= 0 ,而Y= 0時(shí).單位法線矢星為n = OA7 = sin 0 * Q f cos G 當(dāng)6 A= 0和¥+ 0時(shí)，n = ° A" = （ sin 0 ,

10、 cos 0 siny, cos G cosy <16）也就是說(shuō)，斜盤(pán)先繞軸旋轉(zhuǎn)日角再繞軸旋轉(zhuǎn)丫角后，柱塞球&平面的迭線矢量 的方向余弦為cosdi = sin 6、(17)COSp COS 0 siuyycosyi = cos 0 cosyJ式U"經(jīng)交換即可得到式（打）e于是，柱塞球心平面的點(diǎn)崔式方程的_般形式為 1盂 _ 引cosdi + （y yc） cospj + （z -* z0Jcosy 1 = 0Qg）|維普贄訊 imp:|區(qū)門(mén)水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào)當(dāng)球心平面經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系原點(diǎn)時(shí)，有監(jiān)0 * y胡匕z（j =0把式17）和式C19）代;入式（18） *曙柱塞球心平面方程

11、為os 0 cosy = 0C19)xsin G ycos 9 siny + sc 把式（13）和式C19）代入式18 ,t cr 0咒品一兀站+ " o如果拄塞球出乎面不通過(guò)坐標(biāo)系原點(diǎn)， 尤型一 -y tgv -»- z - acosy, cos 0 cosy式中P為坐標(biāo)系原點(diǎn)到球心平面的距離，平面偏向十盂軸一側(cè)時(shí)，P為正值，反之為 負(fù)值。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一個(gè)柱塞球心的運(yùn)動(dòng)軌跡在兀©y平面上的投影畀一個(gè)圓，其參量方 程為得則球心平面方程為Px = Rsinp i,y 壬 Rcos（p把式23）代入式（21）,得球頭中心的空間軌跡方程為A R （tgv £

12、。£甲迄°slrlQ?）® 1cosy<20)(21)(22)(23)<24)柱塞球心平面xoy乎面的夾角即為斜盤(pán)呼面的傾斜箱，用I表示，它等于這兩個(gè) 平面法線沃量之問(wèn)的夾角4由圖4或式C17）可以求得'in2y 十 tg2 0(25)而亓V曲2丫 +時(shí)E ）=cos- 1 （cos & cosy）由式（24）可知，當(dāng)護(hù)=館乂 一 tgf） /sin丫）時(shí)# 2 = ztl = RtgVii 而審=18。1 + tg_,C- tgfl / siny）時(shí)，z - zmi（1 = - Rtgyi 可見(jiàn)，柱塞死點(diǎn)連線與巧軸之間的夾角 肌有，.

13、tg 6爼斬=一頁(yè)可、由式27）可以推得-sinpQ = tg0 /cosytgyi cosPo = tgyZtgr i把式28和式（29）代入式24）,經(jīng)整理后得2 = R tgYiCos（p-p0）柱塞的運(yùn)動(dòng)睡度v和加速度a分別為w = ajRtgv jsin（p-取Q<28)<29><3u)(31)| 維普資訊 h ttp:/第I期 許鈾宗=關(guān)于斜盤(pán)具有懂向傾角的軸向柱塞泵的柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)越33fl 3 <D2Rt£7 j OS($2)以上為筆者建立的斜盤(pán)具有橫向傾和時(shí)軸向拄宛泵柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本公式顯然* 這些公式與那成烈先生建亞的基豐公式是不同的*

14、"原理及其垛算丹文中第三、四.五部分導(dǎo)出的卄算公式都是以第二部分，柱塞 運(yùn)動(dòng)學(xué)的毘本公式為基礎(chǔ)妁.柱塞運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本公式有錯(cuò)，那么第三、四s五部分的有 關(guān)公式及其推論都必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修收.這里就不進(jìn)行詳細(xì)討論了。(.丄那碇烈王靜戡q柚向柱理BE斜盤(pán)具野攢向溺角的抗沖胚理及其計(jì)揮.工程機(jī)誡，1朋軋(8 ) » -群配來(lái)b帝壓純律的軸向柱逕泵曲運(yùn)動(dòng)學(xué)改其甘折“肌盛與總壓，982i< i 293ft.ON KlbTEMATICS OF THE PLUG OF AXIAL PISTON PUMP WITHtransverse angle ON ITS SWASH PLATEAbstrct( This paper devices some basic formulae nbout kinematics of the pin蠱 of &xial piston pump with transver.'se angle °口 its swash plate Its purpose is to revise the mistake appearing in some articles published /uriiig the past few years, So as to favour the die