三油缸驅(qū)動盾構設計最新說明書

1、液壓缸驅(qū)動連桿式刀盤掘進機構設計計算刀盤及其驅(qū)動形式是頂管機和盾構的重要部件之一，相對于同心圓切削刀盤，平行連桿多圓切削形式更具有優(yōu)越性和經(jīng)濟性，是新的發(fā)展方向。本設計針對 1860 的頂管機而編寫， 但它的原理和設計準則也適用于任何直徑的頂管機和盾構。1 設計主參數(shù)：頂管外徑： D 1860mm ；刀盤驅(qū)動形式： 1 、帶連接板液壓缸驅(qū)動（三缸、五缸） ；2 、無連接板液壓缸驅(qū)動（三缸、五缸）；刀盤支撐形式：四軸支承；刀盤驅(qū)動偏心距： r 130mm 。2 總體簡介：刀盤簡介：傳統(tǒng)刀盤形式（如圖 1 所示）是在圓周上同心圓布刀，刀盤旋轉(zhuǎn)，每把刀切削一個同心圓。 這種切削機構形式的不足是： 隨

2、著刀盤直徑增大， 軸承受力劇增，另外，刀盤磨損不均，驅(qū)動能量大，切削異形斷面困難。圖片傳統(tǒng)刀盤平行連桿式也稱 DPLEX (Developing Parallel Link Excavating Shield )-實際上是一種衍生平行連桿扭擺機構，它是火車驅(qū)動機構(如圖2所示)的逆向應用。偏心r被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，連桿任何一點都做半徑為 r的圓周運動，切削出相應的 圓。同樣，四個支承點形成矩形框架，框架任何一點都形成相同圓，這就是連桿機構的基本原理?？蚣苄螤顩Q定它切削出的斷面，所以，它可以切削出任意斷面，結構如圖3及圖4所示。從上分析，平面連桿切削機構(刀盤)較傳統(tǒng)單軸圓形切削機構(刀盤)有以下幾大優(yōu)

3、點：、通過變化切削刀盤形狀，可以切削出多種斷面形狀的隧道；、每把切削刀半徑均相同，且切削半徑小，因而刀具的磨損相同，且磨耗量小，延長刀具壽命，保證盾構長距離切掘進；、軸承希望以多軸承代替單軸承，這樣軸承受力??；、驅(qū)動機構緊湊，便于降低盾構重量，減少盾構操作時間，取得較好的經(jīng)濟效益；、切削輸出功率小，可降低電力設備消耗，節(jié)約能源。刀盤驅(qū)動形式簡介：支承形式：所有偏心軸都支承在盾構的隔板上， 切削刀盤支承在偏心軸上， 其與外殼是相對固定的， 偏心軸的數(shù)量與支承數(shù)量相同。 從穩(wěn)定的角度出發(fā)， 支承數(shù)量最少為三支承，支承數(shù)受刀盤切削斷面面積的影響，三支承多用于小斷面切削機構，通常情況下以四支承為最適宜

4、， 五支承、 六支承均可使用， 但多支承工藝比較復雜。驅(qū)動形式：刀盤的驅(qū)動形式多采用液壓驅(qū)動，主要有以下三種：液壓馬達驅(qū)動；帶連接板液壓缸驅(qū)動(三缸、五缸、七缸、九缸) ；不帶連接板液壓缸驅(qū)動(三缸、五缸、七缸、九缸) 。(1 ) 、液壓馬達驅(qū)動刀盤(圖 5) ：液壓馬達驅(qū)動刀盤的結構簡圖如下圖 5所示:它用液壓馬達帶動減速器，減速器驅(qū)動偏心軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動刀盤平行移動。 驅(qū)動液壓馬達可全軸驅(qū)動，也可部分軸驅(qū)動，具體由液壓馬達的功率及偏心軸等 因素確定。這種驅(qū)動形式的優(yōu)點是：輸出流量穩(wěn)定、偏心軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、布置容易、平面 結構尺寸較小，但軸向結構長，液壓馬達加減速箱價格昂貴，而且液壓馬達壽命 低

5、，維護要求高。（2）、帶連接板液壓缸驅(qū)動刀盤：帶連接板液壓缸驅(qū)動刀盤的結構簡圖如下圖 6所示：液壓缸（三缸、五缸）與連接板連接，連接板再與偏心軸連接，液壓缸按一 定順序推動（拉動）固定板作平面運動，繼而偏心軸旋轉(zhuǎn)，最后驅(qū)動刀盤作平面 運動。驅(qū)動液壓缸數(shù)量最少為三缸，依次為五缸、七缸、九缸。驅(qū)動液壓缸數(shù)量 主要取決于盾構直徑大小、液壓缸尺寸、結構處理、轉(zhuǎn)動脈動大小等因素。盾構 直徑越大，驅(qū)動缸數(shù)量越多，脈動越小。驅(qū)動液壓缸的布置一般采取圓周等分均 布。這種形式較液壓馬達驅(qū)動的優(yōu)點是：結構簡單、壽命可靠、價格低廉，液壓缸替代液壓馬達，軸向尺寸也較短，但是當泵供應流量一定時，轉(zhuǎn)速是脈動的, 故在要求

6、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，需要采用一些控制措施。如參數(shù)達到一定時，脈動很小, 則無需采取控制措施。圖6-帶連接板的軟拉驅(qū)砂(3)、無連接板液壓缸驅(qū)動刀盤無連接板液壓缸驅(qū)動刀盤的結構形式如圖7所示:陽7-無連僂板的林加驅(qū)亂它的結構特點是去掉連接板，液壓缸直接驅(qū)動偏心軸旋轉(zhuǎn)。當然，液壓缸按一定順序驅(qū)動偏心軸旋轉(zhuǎn)，達到刀盤平動。這種結構的優(yōu)點是：去掉連接板，結構簡單，軸向長度更短，這對于驅(qū)動軸軸承的選取更有利。當然，當驅(qū)動系統(tǒng)供 應包流量時轉(zhuǎn)速脈動同樣存在，這可通過采取控制措施解決，當驅(qū)動液壓缸數(shù)達 到一定數(shù)目時，脈動可很小，無需特殊控制措施有關尺寸確定原則：刀盤偏心距r與盾構外徑之間的關系盾構刀盤的運動簡圖如下

7、圖8所示：期K7T投1日矩形上盤E l百閭刀匠換工與同因?qū)A形盾構，刀盤外徑Do為：D0 D 2r矩形盾構，刀盤寬度B。，長度L。:B0 B 2rLo L 2r式中：D圓形盾構外徑；r 偏心距；B 矩形盾構寬度；L 矩形盾構長度。偏心距r （切削半徑）的確定原則：切削偏心距r受多種因素制約，偏心距的選取是在對土質(zhì)、切削能力、切削 土的通過能力、刀頭的配置、驅(qū)動扭矩以及攪拌能力等各種因素作反復研究后才能決定的加大切削半徑是，在偏心載荷作用下驅(qū)動軸受到的彎矩在增大， 對構件強度 產(chǎn)生不利；相反將切削半徑減小時，偏心量小對構件強度有利。止匕外，對于刀頭 配置和掘進軌跡的關系上，旋轉(zhuǎn)半徑越是小，每把刀

8、頭的間隔范圍也越小，為此 有必要增加刀頭數(shù)和加密配置間隔，而過密的間隔會造成刀頭間的泥土流動性不 暢，容易發(fā)生土體固結。相反切削半徑過大時，切削刀盤構架內(nèi)部土砂通過性能 變得惡劣。一般要選取多種r ,作刀具切削軌跡制定，切削率應達到 97 %以上。根據(jù) 目前統(tǒng)計資料，一般可參照下面圖 9選擇偏心距r o當盾構直徑較大時，偏心距 不宜取過大值，因過大的偏心距切削時會對土體穩(wěn)定產(chǎn)生影響。圖9-偏心距選擇參考圖刀具：對于單軸型盾構，切削刀頭圍繞支承軸心做同心圓運動， 故主刀具一般采取兩邊都有刀刃的T型刀頭，而對于偏心多軸式這種連桿式盾構，由于刀具是呈全方位切削，所以刀頭形狀必須做成上下、左右方向都可

9、進行切削。為此，在刀盤上作為主刀頭是安裝了可作全方位切削的十字刀頭，而輔助性刀頭則是采用頂板 刀頭，止匕外，在某些特殊部位可安裝一些其它形式的刀頭偏心多軸刀盤的結構形式一般常采用輻條型或面板型兩種類型（如下圖102.3.4刀盤的結構形式:所示），其具體選用需考慮切削刀的形狀和數(shù)量、以及已切削土體的通過能力、刀盤的強度、及刀盤的切削率等因素來綜合考慮選用。 綜合考慮，本例選用輻條型刀盤本計算中所采用的刀盤的結構及其切削軌跡如下圖11所示:圖11刀盤的結構形式及切削軌跡圖其切削軌跡如上圖11所示：盾構的外殼所包絡的面積為 2717163.5 mm2,面桁取輻午型Eio用心會軸，宣里柑多式每一把刀的

10、切削軌跡的包絡線為一個圓環(huán)，未切削面積為219276.1 mm2 ,切削 率為 91.93%。切削阻力計算平行連桿切削機構，切削阻力矩較常規(guī)單軸式要小，切削阻力矩T可按如下 三種方式計算，再綜合考慮確定。（1）、計算方法A：T D3 （ KN m ）式中：T 切削阻力矩（KN m）；D 盾構當量直徑（m）0對圓形盾構，D為盾構外徑；對非圓形盾構，取當量直徑D其中：A刀盤總切削斷面面積。-轉(zhuǎn)矩系數(shù)，可根據(jù)下表1選取表1轉(zhuǎn)矩系數(shù)表土質(zhì)混凝土砂礫砂、粘性土礫石弱混凝土mx6.38.46.17.23.7H4.25.64.04.82.5mx88.2116.9108.2137.471.2H58.877.8

11、72.191.647.5(2)、計算方法B:T r D2 ( KN m)式中：T 切削阻力矩（KN m）；r 偏心距（ m ） ；轉(zhuǎn)矩系數(shù)（參見上表） 。（3） 、計算方法C：T 0 D 2 （ KN m ）式中： T 切削阻力矩（ KN m ） ；r 偏心距（ m ） ；o轉(zhuǎn)矩系數(shù)，一般取5070。一般情況下， 根據(jù)以上三種情況計算出的切削阻力矩是不相同的， 具體采用何種計算方法需要由施工實際情況確定。3 具體設計計算雖然下面分析是針對 1860 頂管設計， 但它的設計原則及力學分析具有普遍意義， 液壓馬達驅(qū)動不在我們的工作范圍。 下面所分析的模型是建立在所設計的結構的基礎上，具體結構可參考

12、相關的設計圖紙。帶連接板液壓缸驅(qū)動刀盤設計計算三驅(qū)動缸、四支承軸時的設計計算切削刀盤的阻力矩普通盾構的切削刀盤裝備扭矩主要有兩種計算方法： 設計扭矩計算法和慣用公式計算法，這里我們采用慣用算法，其也有兩種計算方法。第一種：T D3式中 T 裝備扭矩（ kN ? m ） ;D 盾構直徑（ m ） ；扭矩系數(shù)。第二種：T r D2T 裝備扭矩（ kN m ） ;偏心多軸扭矩系數(shù)r 偏心半徑（ m ）D 盾構直徑（ m ） ；扭矩系數(shù)雖因盾構直徑、土質(zhì)、偏心半徑等而異，對土壓平衡盾構，其值一般為：約為4.08.4約為5070按T D3其中參閱資料選用砂粘性土土質(zhì)條件下，取 =6.13T 6.1 1.

13、83=39.3kN取 =70按取T r D2 偏心矩r的取法在本文第二部分部分，取r =0.13mmT 70 0.13 1.82 =31.5kN根據(jù)日本技術資料，取6.1時對應的 =108.2, 土質(zhì)為砂粘性土。一 一一 2T 108.2 0.15 1.8=48.7kN實際計算時取兩種情況進行，即分別取 T=40kN和T=48.7kN兩種情況進 行計算。本計算說明書取 T=40kN 這種情況進行，T=48.7kN與此相似，本計 算說明書不再列出。在實際的刀盤切削阻力矩的選取過程中， 還要考慮要施工路 段的土質(zhì)情況，根據(jù)各種情況綜合確定切削機構的裝備扭矩。3.1.1.2液壓缸的尺寸的確定：確定的

14、液壓缸尺寸示意圖如下圖12所示：本例選取液壓缸類型為耳軸聯(lián)接型，三個液壓缸的形狀和連接均相同。根據(jù)切削扭矩40KN m ,計算所選擇的液壓缸的尺寸為：D 110mm ,d 70mm ,最大工作壓力選取ps 26.56MPa 行程：260 +16mm 。液壓缸在額定工作壓力下小腔和大腔推力比（面積比）為 1: 1.6,Ad 0.0095m2; Fd ps Ad 26.1 106 0.0095 252.32kNA 0.00565m2; Fd Ps Ad 26.1 106 0.00565 150.1kN液壓缸在額定工作壓力下小腔和大腔分別作用時產(chǎn)生的極值推力分別為：Fd 252.32kN和Fd 15

15、0.1kN .圖1所示為液壓缸處于最短狀態(tài)時液壓缸圖,Lmin 528mm,虛線圓為液壓缸活塞端部運行軌跡，3.1.1.3液壓缸布置 H曲幻L圖13二缸驅(qū)動液壓缸布置圖三個液壓缸的布置采用沿圓周方向均布，如圖的正上方，缸2缸3分別在卜力的左右兩側，夾角為環(huán)的運行軌跡為半徑130mm 的圓。3.1.1.4液壓缸的運動學和力學分析模型個半徑為 130 mm的圓。 :一J13所示，7壓缸1處于垂直120 0 0每個液壓缸端部耳液壓缸運動的力學分析模型圖如下圖 14所示:油帽1Q7180*圖14三缸驅(qū)動液壓缸受力分析示意圖（注：圖示中l(wèi)o為圖12所示的lmax, 為偏心運動的偏心距。）三個液壓缸在18

16、00的范圍內(nèi)均布，三處液壓缸的位置相互差120 ,1、2、3為三個液壓缸的軸線位置與分布軸線位置的夾角，l 0為液壓缸的耳環(huán)旋轉(zhuǎn)位置與油、缸活塞端部耳環(huán)的偏心圓之間的距離，取三個液壓缸的I。為相同的，r為偏心旋轉(zhuǎn)半徑。下述公式推導取初始位置為液壓缸端部耳環(huán)中心位于最上端時的位置，刀盤逆時針旋轉(zhuǎn)?？梢葬槍γ恳粋€液壓缸建立其數(shù)學模型（包括液壓缸軸 心線的偏轉(zhuǎn)角、活塞伸縮長度、液壓缸活的運動速度、液壓缸產(chǎn)生的切向力、液 壓缸產(chǎn)生的法向力)。3.1.1.4.1液壓缸偏轉(zhuǎn)角與聯(lián)接板偏心旋轉(zhuǎn)角度x的關系10r cos x1= arccos 1102 r2 2 10 r cos(x)10+ r sin x

17、302= arccos 22_10 r 2 10 r sin(x 30 )10 r sin 30 x3= arccos 102 r2 2 10 r sin(30 x)3.1.1.4.2活塞伸長量與轉(zhuǎn)角x的關系11= 102r22r10cos(x)12= 102r22r10cos(x 120 )13= .102r22r10cos(120 x)3.1.143活塞運動速度與x關系對液壓缸活塞伸長量進行求導，可得活塞運動速度與時間 t的關系式10 r sin(x)i= 二,10 r2 2 10 r cos(x)10 r cos(x 30 )2= .102 r2 2 10 r sin(x 30 )10

18、r cos(30 x)3602 r2 2 10 r sin(30 x)=2一nrad /s,式中為刀盤作偏心運動的角速度。60切向分力公式 將三個液壓缸產(chǎn)生的力（小腔力Fd ,大腔力Fd）分別往切向方向做投影，可求為拉力， FD 為推力，兩者各形成180FD sin 1 x xT1D1Fd sin( 1 x) xFD cos 2 x 30T2Fd cos( 2 x 30 )Fd cos 3 x 30T3d 3FD cos( 3 x 30 )切向力的合力 T T1 T2 T3 。要使切力較平均，于液壓系統(tǒng)壓力N1FD cos 1 xFd cos( 1 x)x 0 180 x 180 360FD

19、sin 2 x 30N22 Fd sin( 2 x 30 )x 0 60, 240 360 x 60 240T 。 切向分力 T 通過偏心半徑形成力矩， 用來克服刀盤切削的阻力矩。 其中 Fd的切向分力。 如下所示 ：0 180180 360 x 0 60, 240 360 x 60 240 x 0 120, 300 360 x 120 300要使切向力比較平均，由于液壓系統(tǒng)的壓力當?shù)侗P的阻力矩一定時， 切向力的合力也為定值， 即等于刀盤的阻力矩除以偏心半徑， 故系統(tǒng)只存在壓力波動。 若切向力的合力越平均， 則壓力 的波動越小。法向分力公式將三個液壓缸的力分別往法向方向做投影，可求出法向分力

20、N 。法向分力 是計算軸的強度和軸承強度的依據(jù)。 如下所示 （正數(shù)為指向圓心， 負數(shù)為背離圓N3Fd sin 3x 30FD sin( 3x 30 )x 0 120, 300 360 x 120 300工作壓力為額定工作壓力時，切向力 T 的變化曲線圖如下圖 15 所示，單個液壓缸的切向力變化曲線趨勢完全相同，但其在相位位單：力向切Ps 26.5MPa,數(shù)據(jù)計算所選擇的液壓缸為 Ad 95cm2, Ad 56.5cm2,大小腔面積比為：1.68:1, Fd ps Ad 252.32kN,FdPs Ad 150.1kN單個液壓缸的曲線變化比較劇烈，但三個液壓缸切向力合成以后，由其提供的切向力的合

21、力變化趨勢比較平緩。Tmax 411.87kNTmin 307.68kN切向力的脈動： 寸 迫4* 25.3%450 1400 -350 -300 -250 -200 -150 -媼100 -50 -0 -0306090120150180210240270300330360偏心運動偏轉(zhuǎn)角圖15三缸驅(qū)動切向力圖切削阻力矩為定值時，壓力的變化曲線上圖15所示的切向力曲線為當壓力穩(wěn)定在額定工作壓力26.5Mpa時三個液壓缸單獨產(chǎn)生的切向分力及其切向分力的合力。而實際的工作情況是：三個工作液壓缸輸出的切向力的合力為定值，即工作情況假定為切削的阻力矩設定為定值，在此情況下，液壓系統(tǒng)的工作壓力則會波動，而

22、液壓缸輸出的切向分力的合力則為定值。即三個工作液壓缸輸出的切向力的合力穩(wěn)定在上述曲線的最小值處。即滿足:Ti T2 T3 Tmin307.68kN由前面的切向力公式，將壓強P和大小腔面積Ad、Ad帶入,p AD sin0 180p Ad sin( 1x)180 360p ADp Adcos300 60240 360cos( 230 )60 240p Adp ADcos 3cos( 33030 )0 120120 300300 360則要求的壓力波動公式為:式中:Tmin307.68 s10（單位：MPa ）P 一切削液壓系統(tǒng)的工作壓力一三個工作液壓缸合成的切向力系數(shù)， 隨x角度不同時會有不同的

23、組合3 各個工作液壓缸的切向力系數(shù)AD sin0 180Ad sin( 1x)180 360cos300 60, 240 360Adcos( 230 )60 240AdADcos 3cos( 33030 )0 120120 300300 360則可以得出切削液壓系統(tǒng)的工作壓力的波動如下圖16所示:a p M位實際壓力15 -100 n1f1r1Tt1Irr111yr10306090120150180210240270300330360偏心運動偏轉(zhuǎn)角圖16三缸驅(qū)動壓力脈動圖Pmax 26.5Mpa Pmin 19.8Mpa則運動過程中，切削液壓系統(tǒng)的壓力脈動為:PmaxPmin 26.5 19.

24、8 25 3% %。Pmax26.5工作壓力為額定工作壓力時，法向力的變化曲線圖工作壓力為額定工作壓力時，法向力的變化曲線圖如下圖17所示:圖示的曲線是在假定系統(tǒng)的工作壓力固定在額定壓力26.5MPa ,數(shù)據(jù)計算所選擇的液壓缸為Ad95cm2 , Ad56.5cm2,大小腔面積比為：1.68:1 ,FdPs Ad252.3kN , FdPs A 150.1kN 。由上述圖形可以看出，法向 力的取值有正值和負值之分，正值表示法向力的方向指向圓心，負值表示法向力 的方向背離圓心，法向力的合力等于三個液壓缸法向力的和。由圖上可以看出, 其法向力的變化比較劇烈，且方向頻繁改變。指向圓心和背離圓心的最大

25、法向力分別為:300法.向力N1!法向力N3ib _ / )ri m rn 法；向力N2 ；f =Em r( Fja!ti nr irri reNmax 407.4kN Nmin 412.16kN訪 向力合力陣N1+N2十N3：力合力向2001000-100-200-3000306090120150180210240270300330360150位 100單 一0 _-50法-100-150 -200各-250 -3000306090120150180210240270300330360偏心運動偏轉(zhuǎn)角300偏心運動偏轉(zhuǎn)角圖17 土缸驅(qū)動法向力變化曲線圖切削阻力矩為定值時，法同力的變化曲線圖上圖

26、17所示的法向力曲線為當壓力穩(wěn)定在額定工作壓力25Mpa時三個液壓缸單獨產(chǎn)生的法向分力及其法向分力的合力。而實際的工作情況是： 切削阻力矩為定值， 則三個工作液壓缸輸出的切向力的合力為定值， 即切向力的合力穩(wěn)定在切向力曲線的最小值處， 在此情況下， 液壓系統(tǒng)的工作壓力則會波動， 從而法向力的變化曲線則與上述曲線不同。N1 N2 N3 N法向力的公式簡化為：psN式中：ps 液壓系統(tǒng)額定工作壓力三個工作液壓缸合成的法向力系數(shù)(注：其可由上述推導的法向力公式得出， 隨偏心運動的偏轉(zhuǎn)角變化而變化， 其不為定值。 如對于 x (0,60 ) 時，由公式： N1 N2 N3 N 可心推導求出 的表達式如

27、下所示：AD cos(x 1 ) AD cos( 2 x 30 )Ad sin( 3 x 30 )(x (0,60 ) )其中： 1 3如前述公式推導所示。其它區(qū)間 的表達式此處不再詳細推導。 )N 三個工作液壓缸合成法向力則實際工作時的法向力公式簡化為：N?p (單位： kN )式中： p 切削液壓系統(tǒng)的實際工作壓力 (注： 此處的 p 為切削阻力矩為定值即切向力的合力為定值時切削液壓系統(tǒng)的工作壓力。 )則可以得出三缸驅(qū)動實際的法向力圖如下圖18 所示：250M :位產(chǎn)力向法際實200150100500-50-100-150-200306090120150180210 24027030033

28、0 360偏心運動偏轉(zhuǎn)角M :位單1力合力向法際實200180160140120100806040200-20-40-60-80-100-120-140-160-180-2000306090120150180210240270300330360偏心運動偏轉(zhuǎn)角圖18三缸驅(qū)動實際的法向力曲線圖偏心運動的角速度w為定值時液壓缸流量變化曲線下述曲線19是在偏心運動的角速度w為定值時，計算出的各個液壓缸的流量變化曲線和三個液壓缸流量的合成曲線。流量的計算根據(jù)前面推導的速度與轉(zhuǎn)角x的關系，乘以相應的大小腔面積即可。從圖中可看出單個液壓缸的流量變化比較大，合成流量的變化比較小。合成流量的極值為：Qmax 5

29、8.9L/ min Qmin 43.4L/ min Q 54.7L/ min流量脈動:26.3%Qmax Qmin 58.9 43.4Qmin58.970 .65 .6055504540 一3530(25 _縣 “至20流1510 .Q2I i Y -m(叫，MJ g* b-M 119mi 1 nm mi 二-4 i J-個,1 1/i工A 1 1/j:A i Z“，?，*，T!，/，E 1Xi/III .MJ BIBSIB 431131 1 A. .H Ilk m3 IlkU 1. M B II.a . . .a i.- - . ,-，.Q1 Li Q3ii11一 rf -j _!fi：jJ

30、=/ = KJ! / j Xix V1 i J t二IAi R / rmrii mth，; =TL5JT1/工L.憶o 二:a ，Xr*JJ*1 十,0306090120150180 210 240270 300 330 360偏轉(zhuǎn)運動偏轉(zhuǎn)角圖19三缸驅(qū)動恒轉(zhuǎn)速時的流量變化曲線圖當三個工作合成流量為定值時，偏心運動的角速度 w的變化曲線上述的曲線是假設偏運動的角速度 w為定值時而得到的流量曲線，而實際工作過 程中，有可能是切削液壓系統(tǒng)的流量為定值，而此時的偏心運動的角速度w則會 發(fā)生波動。上述的流量公式為:10 r cos(30 x) A2r2 2 10 r sin(30 x)10 r sin

31、(x)10 r cos(x 30 )102AA r2lo r 2 lo rsin(x 30 ) 2 10 r cos(x)102 r2 2 10 rsin(x 30 )10式中A結合液壓缸工作關系圖，不同時刻取不同值，大腔面積AD 0.0095m2，小腔面積 Ad 0.00565m2簡化如下：式中:一假定的恒定的偏心運動的角速度（=-nrad /s）60n 轉(zhuǎn)速（取 n 4r/min ）一三缸作用的流量系數(shù)（1o r sin(x),22lo r 2 lo r cos(x)10 r cos(x 30 )10 r cos(30 x)1o2 r2 2 lo r sin(30 x),其中面積A隨偏轉(zhuǎn)角

32、x的不同而變化。）Q 一切削液壓系統(tǒng)的流量則當Q Q （注：此處Q取為圖17所示的Qi Q2 Q3的流量曲線的均值） 為恒 流量時，偏心運動的實際角速度可表小為:由圖19所得的恒流量Q 45.5L/min，可以得到偏心運動角速度隨偏心運動的偏轉(zhuǎn)角的變化曲線如下圖20所示:1.00.0111| I1 fs r-11 I1 I1 IQ I1 I- I0306090120150180210240270300330360偏心運動偏轉(zhuǎn)角圖20三缸驅(qū)動恒流量時的角速度脈動圖角速度的極值為： TOC o 1-5 h z Wmax0.53rad/, Wmin0.39ra% 64.45吆轉(zhuǎn)速脈動為：Wmax Wmin0.53 0.39 /。/26.4%Wmin0.53上述曲線之所以以偏心運動偏轉(zhuǎn)角為橫座標，是因為偏心運動角速度變化時，要確定其與時間t的變化關系需要由下述方程決定：A1。r sin( t) 從10 r cos( t 30 )