直軸式軸向柱塞泵畢業(yè)設(shè)計樣本_第1頁
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文檔簡介

前言液壓傳動技術(shù)是一種近代工業(yè)技術(shù),可以借助導(dǎo)管向任一位傳遞動力;可以借助控制壓力油液流動實(shí)現(xiàn)對負(fù)載預(yù)定控制;可以實(shí)現(xiàn)小型機(jī)械化;可以實(shí)現(xiàn)無沖擊大范疇無極調(diào)速;可以遠(yuǎn)距離操縱擬定運(yùn)動某些位置、運(yùn)動方向變換、增減速度;便于實(shí)現(xiàn)自動化等,因而適應(yīng)當(dāng)代機(jī)械自動化發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各個技術(shù)領(lǐng)域中,象飛行器、各種工作母機(jī)、建筑機(jī)械與車輛、塑料機(jī)械、起重機(jī)械、礦山機(jī)械和船舶等等,均使用著液壓傳動,并且應(yīng)用日益廣泛。由于液壓技術(shù)自身諸多長處,使得液壓技術(shù)發(fā)展速度非常驚人。特別是近年來,液壓設(shè)備年增長率始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他機(jī)械設(shè)備,許多機(jī)械設(shè)備傳動形式已逐漸被液壓傳動所取代。而液壓泵是液壓系統(tǒng)動力元件,是液壓系統(tǒng)中必不可少一某些。若按液壓泵構(gòu)造不同可將液壓泵分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵。柱塞泵又分為軸向柱塞式和徑向柱塞式。當(dāng)前液壓傳動高壓化發(fā)展趨勢,使柱塞泵特別是軸向柱塞泵得到了相應(yīng)發(fā)展。1軸向柱塞泵概述柱塞泵是依托柱塞在缸體孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動,導(dǎo)致密封容積變化,來實(shí)現(xiàn)吸油和排油。軸向柱塞泵具備構(gòu)造緊湊、單位功率體積小、重量輕、工作壓力高、容易實(shí)現(xiàn)變量等長處。此類泵多用于農(nóng)林機(jī)械、起重運(yùn)送設(shè)備、工程機(jī)械、船舶甲板機(jī)械、冶金設(shè)備、火炮和空間技術(shù)中。柱塞泵按其柱塞在缸體孔中排列方式不同,分為軸向泵和徑向柱塞泵兩類。軸向柱塞泵是指柱塞軸線與傳動軸軸線平行或略有傾斜柱塞泵,而徑向柱塞泵柱塞軸線與傳動軸軸線互相垂直。軸向柱塞泵分為直軸式和斜軸式兩種。1.1直軸式軸向柱塞泵概況直軸式軸向柱塞泵是缸體直接安裝在傳動軸上,缸體軸線與傳動軸軸線重疊,并依托斜盤和彈簧使柱塞相對缸體往復(fù)運(yùn)動而工作軸向柱塞泵,亦稱斜盤式軸向柱塞泵。斜盤式軸向柱塞泵許用工作壓力和轉(zhuǎn)速都較高,變量性能優(yōu)秀,且構(gòu)造緊湊,功率質(zhì)量比大,容積效率高。斜盤式軸向柱塞泵由于泵軸和缸體支承方式不同,又可分為通軸式和缸體支承式(非通軸式)。其中通軸泵泵軸需要有足夠支承剛度,不但要驅(qū)動缸體旋轉(zhuǎn),并且要保證在承受缸體傳來側(cè)向力時不致浮現(xiàn)過大變形。而非通軸泵則在缸體前端設(shè)立一種大直徑專用軸承裝以直接承受側(cè)向力,泵軸只用來傳遞轉(zhuǎn)矩。相對于其她類型液壓泵,該泵構(gòu)造簡樸、體積小、無極變量、具備可逆性(可作泵,也可作馬達(dá))、壓力高、噪音低(相對于斜軸式),效率高,制導(dǎo)致本較低,在國內(nèi)使用較為廣泛。1.2直軸式軸向柱塞泵工作原理柱塞泵是液壓泵一種,故先論述液壓泵基本工作條件。液壓泵若正常工作,必要具備如下基本條件:1)存在密封容積并且發(fā)生變化。密封容積變化是液壓泵實(shí)現(xiàn)吸液和排液主線因素。因此,這種泵又稱為容積式液壓泵。2)密封容積在變化過程中,分別與吸、排液腔相溝通。3)吸液腔與排液腔必要隔開,即不能同步互相溝通。4)油箱內(nèi)液體絕對壓力必要不不大于大氣壓力,這是容積式液壓泵能吸液外部條件。下面簡介直軸式軸向柱塞泵工作原理:如圖1-1所示,直軸式軸向柱塞泵重要零件有斜盤15,柱塞5,缸體2,配油盤1和傳動軸11等。斜盤15和配油盤1固定不動,缸體2固定在傳動軸11上并通過軸承支撐在泵殼體內(nèi)。柱塞缸體沿圓周均勻分布有幾種(普通為奇數(shù)個)平行于傳動軸柱塞孔,每個柱塞孔中都裝有柱塞5,柱塞可在柱塞孔中自由滑動。配油盤1通過定位銷固定在泵殼體底部,其上腰形孔分別與泵體上吸、排油孔相通。通過某種辦法,可以保證每個柱塞左端始終緊貼在斜盤表面上(容許柱塞與斜盤有相對滑動),并使柱塞缸體右端面緊靠在配油盤上(容許兩者之間有相對轉(zhuǎn)動)。于是,柱塞處在最下端時,因伸出缸孔尺寸最短,柱塞右端面與缸孔內(nèi)表面圍成密封工作容積為最??;當(dāng)柱塞運(yùn)營到最上端時,因伸出缸孔尺寸最長,柱塞右端面與缸孔內(nèi)表面圍成密封容積達(dá)最大。當(dāng)傳動軸從軸端看,沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,柱塞5自下向上回轉(zhuǎn)半周內(nèi),既要隨轉(zhuǎn)動缸體作圓周運(yùn)動,又要逐漸往外伸出,使柱塞底部密封容積不斷增長,產(chǎn)生局部真空,低壓油經(jīng)泵吸油口、配油盤吸油窗孔吸入泵內(nèi)。柱塞在自上而下半周內(nèi)回轉(zhuǎn)時,柱塞在作圓周運(yùn)動同步,還要逐漸向缸孔內(nèi)縮回,使柱塞底部密封容積不斷減小,高壓油從配油盤排油窗孔,泵排油孔進(jìn)入系統(tǒng)。傳動軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),每個柱塞往復(fù)運(yùn)動一次,完畢一次吸油和排油動作。泵軸11與缸體2為花鍵連接,驅(qū)動缸體旋轉(zhuǎn),使均布于缸體中七個柱塞5繞泵軸軸線轉(zhuǎn)動,每個柱塞頭部有一滑靴6。中心彈簧8通過內(nèi)套9、鋼球16、壓盤7將滑靴壓緊于軸線成某一傾角并支撐于變量殼體13斜盤15上。當(dāng)缸體旋轉(zhuǎn)時,柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動同步,相對缸體作往復(fù)運(yùn)動,完畢吸油和排油工作。中心彈簧8通過外套10將缸體壓緊于配油盤1上,起預(yù)密封作用,同步又是使柱塞回程加力裝置。1.3直軸式軸向柱塞泵重要性能參數(shù)本設(shè)計給定設(shè)計參數(shù)如下:額定工作壓力32Mpa,理論流量34.5(l/min)和額定轉(zhuǎn)速1500r/min。圖1-1直軸式軸向柱塞泵Fig.1-1Straight-axisaxialplungerpump1.3.1壓力液壓泵壓力普通指泵排液口排出液體所具備相對壓力值,慣用單位為帕(Pa)。在液壓泵中,常提到壓力油額定壓力、最高壓力和實(shí)際壓力三種形式。額定壓力是指依照實(shí)驗(yàn)原則規(guī)定,液壓泵在正常工作條件下所容許持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下最大壓力值,即液壓泵銘牌標(biāo)注壓力值(亦稱公稱壓力),通慣用表達(dá)。最高壓力是指依照實(shí)驗(yàn)原則規(guī)定,液壓泵超過額定壓力后所容許短暫運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下最大壓力值,慣用表達(dá)。顯然,同一臺泵額定壓力不大于最高壓力。液壓泵最高壓力普通要受強(qiáng)度和密封條件限制。實(shí)際工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作條件下,排液口所具備詳細(xì)壓力值,簡稱為工作壓力。普通所提液壓泵壓力就是指實(shí)際工作壓力。1.3.2排量和流量液壓泵排量是指液壓泵在沒有泄漏狀況下,傳動軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出液體體積,通慣用表達(dá),其單位為L/r或mL/r。液壓泵排量僅取決于它構(gòu)造幾何尺寸,而與泵工作載荷和轉(zhuǎn)速無關(guān)。液壓泵流量是指在單位時間內(nèi),液壓泵所排出液體體積,通慣用來表達(dá),其單位為L/min或mL/min。液壓泵流量涉及理論流量、泄漏流量和實(shí)際流量三種形式。液壓泵理論流量是指在沒有泄漏狀況下,單位時間內(nèi)排出液體體積,通慣用表達(dá)。若液壓泵轉(zhuǎn)速為,則液壓泵理論流量為(1-1)圖1-2泵各種流量與工作壓力之間關(guān)系曲線圖Fig.1-2avarietyofpumpflowandtherelationshipbetweenworkstresscurve可見,液壓泵理論流量只與排量和轉(zhuǎn)速關(guān)于,而與工作載荷是無關(guān)。理論流量與工作壓力p之間關(guān)系曲線如圖1-2所示。液壓泵泄漏流量是指在壓力差作用下,經(jīng)泵零、部件之間隙泄漏掉液體質(zhì)量,通慣用表達(dá)。泄漏流量涉及內(nèi)漏和外漏兩某些,內(nèi)漏是由高壓腔漏到低壓腔某些,外漏是指高壓腔油液直接漏到回油管路中某些。通慣用泄漏系數(shù)L來表征液壓泵泄漏限度,其表達(dá)式為(1-2)式中——泵額定壓力;L——泵泄漏系數(shù)。普通當(dāng)液壓泵零件之間隙越大,工作壓力越大,油液黏度越小,則液壓泵泄漏流量就越大。液壓泵是實(shí)際流量是指液壓泵在實(shí)際詳細(xì)工作狀況(存在泄漏)下,單位時間內(nèi)所排出液體體積,普通表達(dá)。在不加特殊闡明狀況下,液壓泵流量均指實(shí)際流量而言。實(shí)際流量、理論流量和泄漏流量三者關(guān)系為(1-3)此關(guān)系也可由圖1-2看出。從圖還可以看出,隨著工作壓力p增長,實(shí)際流量而下降,其重要因素是工作壓力增長而泄漏流量也隨著增長所致。1.3.3效率液壓泵效率是表征液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中功率損耗一種系數(shù),可用表達(dá)。液壓泵效率涉及容積效率(記為)和機(jī)械效率(記為)。液壓泵容積效率是指實(shí)際流量與理論流量比值,即(1-4)可見,液壓泵容積效率反映出泵容積損失大小,當(dāng)泵工作壓力愈高,泄漏系數(shù)愈大,泵排量愈小,轉(zhuǎn)速愈低,零件之間隙愈大,油液黏度愈低,泵容積效率就愈低,容積損失就愈大。液壓泵容積效率普通是指在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下值。液壓泵機(jī)械效率是指理論輸入功率(不包括機(jī)械磨損所消耗功率)與實(shí)際輸入功率(包括因機(jī)械磨損消耗功率)之比值,即(1-5)式中——機(jī)械磨損所消耗機(jī)械功率;——泵理論輸入功率;——泵實(shí)際輸入功率;——泵理論輸入力矩;——泵實(shí)際輸入力矩;——泵機(jī)械效率??梢?,泵機(jī)械效率能反映出泵機(jī)械損失大小。液壓泵機(jī)械磨損重要體當(dāng)前軸與軸承、軸與密封件和相對運(yùn)動零件之間,若它們之間磨損愈大,導(dǎo)致機(jī)械功率損耗愈大,機(jī)械效率就愈低。液壓泵總效率等于容積效率與機(jī)械效率乘積,即(1-6)1.3.4功率液壓泵是將原動機(jī)輸入機(jī)械能轉(zhuǎn)換成輸出液體壓力能轉(zhuǎn)換裝置。體現(xiàn)機(jī)械能重要參數(shù)是轉(zhuǎn)矩和角速度,反映液體壓力能重要參數(shù)則是液體壓力和流量。在下面簡介液壓泵功率計算就要涉及到以上參數(shù)。液壓泵功率涉及理論輸入功率、理論輸出功率、實(shí)際輸入功率和實(shí)際輸出功率。其中理論輸入功率和理論輸出功率是等價,由于在理論上以為不存在任何泄漏。理論輸出功率是指在不考慮泵容積損失前提下,輸出液體所具備液壓功率,即(1-7)式中——泵輸出液體壓力,Pa;——泵理論流量,;——泵理論輸出功率,W。理論輸入功率是指在不考慮泵機(jī)械損失前提下,泵所輸入機(jī)械功率,即(1-8)式中——泵輸入理論轉(zhuǎn)矩,Nm;——泵角速度,rad/s;——泵理論輸入功率,W。實(shí)際輸出功率是指在考慮泵容積損失前提下,輸出液體所具備實(shí)際液壓功率,即(1-9)式中——泵輸出液體壓力,Pa;——泵實(shí)際流量,;——泵容積效率;——泵機(jī)械效率;——泵總效率;——泵理論輸出功率,W;——泵理論輸入功率,W;——泵實(shí)際輸入功率,W。實(shí)際輸入功率是指在考慮泵機(jī)械損失前題下,泵所輸入實(shí)際機(jī)械功率,即(1-10)式中——泵輸入實(shí)際轉(zhuǎn)矩,N;——泵角速度,rad/s;——泵機(jī)械效率;——泵容積效率;——泵總效率;——泵理論輸入功率,W;——泵實(shí)際輸出功率,W;——泵實(shí)際輸入功率,W。2重要零部件設(shè)計計算2.1缸體設(shè)計2.1.1擬定排量q(ml/r)(2-1)式中Q——泵額定流量(l/min);n——泵額定轉(zhuǎn)速(r/min);——容積效率,普通取,這里取。上述符號含義和單位合用本節(jié)始末。2.1.2擬定(1)由排量公式可知,如果增大,可以減小其他尺寸,但受力分析中已指出過,增大對柱塞受力不利,普通,這里取。(2)擬定這三個參數(shù)是互相制約,與構(gòu)造類型關(guān)于。依照實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)取定:普通半周型多取Z=7,通軸型多取Z=9,能使構(gòu)造較為緊湊。這里取Z=7。初算時,可取,則可按下式試算R:?。?-2)再由排量公式擬定柱塞直徑:?。?-3)2.1.3缸體其他尺寸1缸體底厚度缸孔底部因加工多成錐形,其最薄處厚度(2-4)取2底部通油孔尺寸及間隔缸體柱塞孔底部油窗孔范疇角為,應(yīng)竭力擴(kuò)大,以減少油壓反推力矩脈動值,其最小間隔應(yīng)滿足下式(2-5)從設(shè)計圖中不難得知(cm),符合規(guī)定。為擴(kuò)大,油窗孔中點(diǎn)半徑應(yīng)取大些;從限制窗口處圓周速度不要太大角度出發(fā),又但愿小些;因而尺寸較小泵,普通取。圖2-1缸孔底部油窗孔Figure2-1atthebottomoftheoilcylinderfenestrae缸體設(shè)計完畢后還要校核通油面積油流速度,詳見第四章。2.2柱塞基本尺寸設(shè)計(見圖2-2)2.2.1柱塞直徑柱塞直徑已在缸體設(shè)計中擬定:2.2.2柱塞長度球頭直徑(見圖2-2)(1)柱塞長度L應(yīng)等于柱塞最小留缸長度、最小外伸長度和最大行程之和。普通時,?。╟m)(2-6)圖2-2柱塞關(guān)于尺寸Fig.2-2Dimensionsoftheplunger(2)高壓比低壓需要較大留缸長度,由于高壓時側(cè)向彎力大,留缸長度大,可避免柱塞和缸孔側(cè)應(yīng)力過大。故當(dāng):(2-7)則(cm)(3)球頭直徑,依經(jīng)驗(yàn)取這里?。╟m)(2-8)為使柱塞球頭不遮住滑靴注油孔,應(yīng)使(cm)依經(jīng)驗(yàn)取(2-9)則這里取cm(2-10)(4)柱塞與孔間隙與平衡槽尺寸配合間隙。取mm平衡槽,深為0.3~0.8mm;寬為0.3~0.8mm;槽與槽間隔t為2~10mm(近似為行程一半)。則取平衡槽深為0.5mm,寬為0.6mm,槽與槽間隔t取為7mm。2.3滑靴設(shè)計計算2.3.1直徑包球直徑普通略不大于柱塞直徑d,可以使滑靴頸部有一某些進(jìn)入缸孔中,從而縮短軸向尺寸。取1.6cm。2.3.2滑靴底面靜壓支撐設(shè)計滑靴設(shè)計有兩種辦法。一種是全靜壓平衡型滑靴設(shè)計,而此外一種是“剩余壓緊力法”。本設(shè)計采用“剩余壓緊力設(shè)計法”。這種辦法在國內(nèi)外柱塞泵中普遍采用。剩余壓緊力法實(shí)質(zhì)是將高壓油引入滑靴—斜盤摩擦副兩滑動面之間,靠高壓油靜壓力平衡絕大某些壓緊力,而剩余壓緊力用以保證滑靴壓緊斜盤。剩余壓緊力設(shè)計法計算滑靴基本特點(diǎn)是作用在柱塞底部油壓p經(jīng)中心孔直接作用于柱塞滑靴底部,中心孔不起阻尼作用,油腔壓力近似等于柱塞底部油壓力p。另一方面,是壓緊力等于分離力。滑靴和斜盤之間間隙近似為零,泄漏量接近為零,剩余壓緊力有輔助支撐面積承受。壓緊力為:(2-11)式中r——柱塞半徑。分離力為:(2-12)設(shè)計中為保證摩擦副功率損失較少以及減少泄漏量,普通取壓緊力與分離力之比——壓緊系數(shù)在1.05~1.10之間,即為:(2-13)在試算中,可先使初算:取mm依照式(2-13)可得mm此時壓緊系數(shù),符合規(guī)定。采用這種辦法設(shè)計滑靴后,前端仍要采用一定阻尼器。增設(shè)內(nèi)、外輔助支撐。輔助支撐面積可以承受剩余壓緊力,減少接觸比壓。如圖2-2所示。此外滑靴引油孔是進(jìn)入滑靴底部通道。因設(shè)計中取油腔壓力,因而該孔應(yīng)大,不應(yīng)引起阻尼作用。也就是說壓降要很小,否則導(dǎo)致實(shí)際分離力下降,等于增大了壓緊力,使摩擦副工作條件惡化。普通引油孔德直徑可取2mm左右。圖2-3滑靴構(gòu)造Fig.2-3theagenciesofslipboots為使密封帶下壓力場能得到充分運(yùn)用,普通不適當(dāng)將密封帶設(shè)計過寬,特別是在剩余壓緊力大、摩擦面光潔度較高狀況下。過寬壓力場往往不能建立起設(shè)計壓力場,致使實(shí)際分離力不大于計算值,導(dǎo)致剩余壓緊力增大,滑靴容易燒毀和磨損。新構(gòu)造滑靴外徑對內(nèi)徑比值普通為1.1~1.2。本設(shè)計中由于壓盤尺寸限制,不便設(shè)計外輔助支撐,但可以設(shè)計內(nèi)輔助支撐。已知,取內(nèi)徑。最后輔助支撐設(shè)計完畢后,要滑靴進(jìn)行校核,詳細(xì)見第四章。2.4配油盤設(shè)計計算配油盤是軸向柱塞泵核心零件之一,它作用是分派油液,協(xié)助軸向柱塞泵完畢吸、排油任務(wù)。配油盤設(shè)計,重要是擬定內(nèi)、外密封帶,配油孔與其間隔角,以及輔助支撐等關(guān)于尺寸。2.4.1間隔角及阻尼孔尺寸為了防止柱塞內(nèi)腔油液,由高壓到低壓或由低壓到高壓瞬間接通中,因油液突然膨脹和壓縮所產(chǎn)生噪聲和功率損耗,可采用帶減震孔型配油盤(如圖2-4)。減震孔型配油盤通過范疇內(nèi)封閉升(減)壓與采用阻尼孔逐漸引入(泄出)壓力油相結(jié)合辦法來減低噪聲,在缸體窗口離開上死點(diǎn)經(jīng)與排油孔接通過程中,柱塞腔內(nèi)壓力一方面由于預(yù)壓縮而上升,另一方面由于柱塞腔經(jīng)卸荷槽與排油孔溝通而上升。這樣,當(dāng)缸體窗口與排油孔接通時,柱塞腔內(nèi)壓力已達(dá)到排油壓力,就防止了壓力突變。其長處是對工作壓力變化有較好適應(yīng)性。比單一正封閉型配油盤用多。普通多使其封閉升壓和阻尼孔升壓各起一半作用。假設(shè)柱塞腔油液溶劑V,壓力由升至所需壓縮量為,相應(yīng)柱塞位移量為,缸體回轉(zhuǎn)角(即封閉加壓范疇角)為,缸體回轉(zhuǎn)角(即封閉減壓范疇角)為,則(2-14)因此(2-15)同理可得(2-16)式中——單位為;——柱塞在下死點(diǎn)處(),柱塞腔內(nèi)殘留容積;——柱塞自身排油腔體積;——高、低壓腔壓力(bar);E——液體彈性模數(shù),;S——柱塞行程,。圖2-4配油窗孔間隔角Fig.2-4withtheintervalangleofoilwindow柱塞設(shè)計完畢后,可以容易得到,則由(2-14)得把數(shù)據(jù)代入(2-15)可得同理代入式(2-16)得在時間內(nèi),由阻尼孔引入液體體積為且(2-17)由上式得(2-18)式中——從阻尼孔流入流量;——缸體角速度;V——上死點(diǎn)處柱塞腔容積;——工作液體動力黏度;——阻尼孔直徑(cm);——阻尼孔長度(cm)。把等設(shè)計數(shù)據(jù)代入式(2-18),等式右面為由此與由上式約束,結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)并運(yùn)用試帶法,相對于可得把等設(shè)計數(shù)據(jù)代入式(2-18),等式右面為同理可得相對于阻尼孔尺寸而(2-19)2.4.2配油孔及內(nèi)、外密封帶尺寸如圖2-4所示,為內(nèi)外密封帶尺寸,半徑從小到大。它們受下列各方程式約束。1配油窗孔流速限制與許用圓周速度配油窗口油流速度應(yīng)滿足下式(2-20)式中——泵平均幾何流量(l/min);——配油孔上連筋角(rad);——配油孔間隔角(rad);——配油孔上平均油流速度(m/s)。依照式(2-19),聯(lián)系式(2-20)取較小數(shù)值驗(yàn)算即可。依照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取把數(shù)據(jù)代入式(2-20)得,符合規(guī)定。配油孔內(nèi)外半徑為,其平均半徑處圓周速度應(yīng)滿足下式(2-21)式中——最大容許圓周速度,=5-8(m/s)代入數(shù)據(jù)后得,符合規(guī)定。2考慮離心力對泄漏影響,普通取(2-22)依照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取代入式(2-22)后,不難看出符合規(guī)定。圖2-5配油盤關(guān)于尺寸Fig.2-5withthesizeoftheoilpan3配油盤壓緊系數(shù)由于摩擦力和油壓反推力、反推力矩摸是轉(zhuǎn)角函數(shù);斜盤對缸體軸向壓緊力和力矩模只和油壓關(guān)于;慣性力等又隨傾角變化,故普通使缸體所受力和力矩(不考慮輔助支撐力)之和為零不也許,加之油壓反推力與配流盤與缸體間油膜厚度無關(guān),因而為了缸體穩(wěn)定普通都把斜盤力設(shè)計得比大些,兩者比值叫配油盤壓緊系數(shù),通過度析可以得到,(2-23)普通取。把設(shè)計數(shù)據(jù)代入式(2-23)得,符合規(guī)定。2.4.3輔助支撐由于存在剩余壓緊力,為了減少配油盤與缸體間磨損,普通都采用輔助支撐來減小壓強(qiáng)或承擔(dān)這某些多余壓緊力。輔助支撐普通有平面輔助支撐、動壓支撐、靜壓支撐和滾動軸承輔助支撐等,本設(shè)計采用慣用平面輔助支撐。平面輔助支撐設(shè)計后要進(jìn)行“比壓”校驗(yàn)或“熱楔支撐”校驗(yàn)。本設(shè)計采用比壓校驗(yàn)。比壓校驗(yàn)時普通最簡樸計算辦法,通過檢查所有接觸面上壓應(yīng)力——“比壓”,使其不要超過容許“比壓”值,即(2-24)式中——比壓(bar);——許用比壓,視摩擦副材料而定,淬火鋼對鋁鐵青銅bar;——輔助支撐面積,為輔助支撐(共塊)內(nèi)、外半徑,b為間隔弧長,則(2-25)取不難得知代入數(shù)據(jù)得可見符合規(guī)定。2.5壓盤及斜盤尺寸擬定2.5.1壓盤(返回盤)尺寸擬定圖2-6壓盤尺寸Fig.2-6platensize由受力分析可知,滑靴中心在斜盤上運(yùn)營軌跡是一橢圓,其長軸為,短軸為R,因此壓盤上滑靴安放孔中心半徑(即壓盤滑靴孔分布半徑)為cm(2-26)滑靴包球外徑已知,盤孔與最小間隙為,則盤孔直徑為,再加上兩倍因偏心而向外(或向內(nèi))移動量,即cm式中——最小間隙,取壓盤最大外徑如下(2-27)式中——接觸余量,可取。2.5.2斜盤尺寸擬定斜盤最大外徑,應(yīng)能保證滑靴底面所有落在其上。即cm(2-28)取D=9cm。式中——余量,。3直軸式軸向柱塞泵運(yùn)動及瞬時流量分析3.1直軸式軸向柱塞泵運(yùn)動分析3.1.1柱塞運(yùn)動學(xué)分析運(yùn)動分析是瞬時流量分析和受力分析基本,因此這里先討論。如圖3-1所示,設(shè)斜盤平面相對缸體橫截面傾角為,取坐標(biāo)系,并以通過平面點(diǎn)A(A為柱塞球頭中心起始點(diǎn))為缸體轉(zhuǎn)角計算起點(diǎn)(開始壓油點(diǎn))。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)過任一角度時,柱塞球頭中心轉(zhuǎn)至點(diǎn)B,此時柱塞球頭中心坐標(biāo)為:(3-1)圖3-1斜盤式軸向柱塞泵運(yùn)動分析Fig.3-1SwashplateaxialpistonpumpoftheMotionAnalysis由此坐標(biāo)方程可以看出,沿x正向、即沿缸體軸線方向相對運(yùn)動,是缸體轉(zhuǎn)角余弦函數(shù);而在oyz平面內(nèi),點(diǎn)B運(yùn)動軌跡,由其牽連運(yùn)動(缸體轉(zhuǎn)動)可以懂得是一種圓。由于軸向運(yùn)動方向x軸正向相似,因此柱塞相對缸孔軸向移動速度為:(3-2)式中——缸體轉(zhuǎn)動角速度(rad/s);——柱塞相對缸體軸向速度(cm/s);——柱塞軸線在缸體中分布圓半徑(cm);——時間(s);——缸體轉(zhuǎn)角()。其平均相對速度為(3-3)柱塞相對缸孔移動加速度為(3-4)式中——柱塞相對缸體軸向加速度(cm/)。柱塞因旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而產(chǎn)生徑向(即向心)加速度為(3-5)3.1.2滑靴運(yùn)動分析滑靴除了與柱塞一起相對缸體往復(fù)運(yùn)動及隨缸體旋轉(zhuǎn)之外,還與柱塞球頭一起沿斜盤平面做平面運(yùn)動。下面將討論滑靴與柱塞球頭中心在斜盤平面上運(yùn)動狀況。為了得到柱塞上滑靴相對斜盤運(yùn)動規(guī)律,將坐標(biāo)系,覺得軸逆時針轉(zhuǎn)過角,得坐標(biāo)系,點(diǎn)B在坐標(biāo)系中以表達(dá)(見圖3-1),其坐標(biāo)值為(3-6)由式(3-6)可見,點(diǎn)在平面上軌跡為一橢圓,其長軸為,短軸為R。相應(yīng)任一轉(zhuǎn)角矢徑(3-7)矢徑與橢圓長軸()夾角為,則(3-8)或點(diǎn)(即滑靴)繞o點(diǎn)旋轉(zhuǎn)地角速度為(3-9)由式(3-9)可知,當(dāng)(為自然數(shù))時,達(dá)到最大值,為(3-10)式中——缸體速度;——斜盤傾角。當(dāng)(為涉及0自然數(shù))時,有最小值,為(3-11)滑靴在平面內(nèi)轉(zhuǎn)一周時間與缸體轉(zhuǎn)一圈時間相等,因此其平均角速度與相似,即(3-12)滑靴沿斜盤表面與橢圓軌跡相切滑移速度為時,則(3-13)由上式可以得出,當(dāng)……時,便達(dá)到最大值,為(3-14)而當(dāng)……時,便達(dá)到最小值,為(3-15)滑靴沿斜盤平面平均滑動速度為(3-16)該積分為第一類橢圓積分,當(dāng)時,其值為1.61-1.62,因此(3-17)此外,滑靴在旋轉(zhuǎn)中,由于離心作用,滑靴對于斜盤之壓力作用線,將偏離滑靴軸線,在此力所引起摩擦力作用下,滑靴、柱塞在運(yùn)動中會產(chǎn)生繞自身軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,轉(zhuǎn)動快慢取決于旋轉(zhuǎn)摩擦力大小,各有所異。這一自轉(zhuǎn)可改進(jìn)潤滑,對減少摩擦、改進(jìn)磨損和提高效率都是有益。3.2瞬時流量及脈動品質(zhì)分析3.2.1瞬時流量計算由于泵有各種柱塞同步在排油腔和進(jìn)油腔,因此泵瞬時流量,為同一瞬時所有處在排油腔柱塞之瞬時流量之和,即(3-18)式中——整個泵瞬時流量;——每個柱塞瞬時流量;——同步處在排油區(qū)柱塞數(shù)目。如圖3-2所示,當(dāng)柱塞由上死點(diǎn)位置A隨缸體轉(zhuǎn)過任意角度到達(dá)位置B排油過程中,柱塞收縮位移為(3-19)式中R——柱塞分布圓半徑;——斜盤傾角;——柱塞位置角;——柱塞位移。柱塞相對運(yùn)動速度為(3-20)每個柱塞瞬時流量為(3-21)式中——柱塞直徑。整個泵瞬時流量為(3-22)圖3-2瞬時流量及其脈動Fig.3-2Instantaneousflowandpulse3.2.2脈動品質(zhì)分析通慣用流量脈動系數(shù)來衡量瞬時流量品質(zhì)。脈動系數(shù)表達(dá)式為:(3-23)式中——泵理論流量。顯然,當(dāng)前還是個未知數(shù),下面將討論理論流量算法。轉(zhuǎn)動缸體轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),每個柱塞吸、排油各一次。由圖3-3所示,柱塞行程為(3-24)式中s——柱塞行程。每個柱塞排量為(3-25)式中——單個柱塞排量。整個泵排量為(3-26)式中——泵排量;Z——泵柱塞數(shù)目。泵理論流量為(3-27)式中——泵轉(zhuǎn)速。對于式(3-22),若令,則(3-28)式中——排油區(qū)距最高點(diǎn)位置A近來柱塞位置角;——相鄰兩柱塞間夾角。經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)(通過純數(shù)學(xué)推演是可以得出,這里將推演過程省略),當(dāng)柱塞為偶數(shù)時,(3-29)(3-30)將式(3-29),式(3-30)分別代入式(3-22)可得到瞬時流量最大值和最小值為(3-31)(3-32)圖3-3軸向柱塞泵Fig.3-3AxialPistonPump于是,當(dāng)柱塞為偶數(shù)時流量脈動系數(shù)為(3-33)流量脈動頻率(3-34)而當(dāng)柱塞為奇數(shù)時,(3-35)(3-36)將式(3-35),式(3-36)分別代入式(3-22)得到瞬時流量最大值和最小值分別為(3-37)(3-38)于是,當(dāng)為奇數(shù)時,流量脈動系數(shù)為(3-39)流量脈動頻率(3-40)依照式(3-33)和(3-39)可算出不同柱塞時流量脈動系數(shù),見表3-1所示。表3-1不同柱塞時流量脈動表Tab.3-1atthetimeofthedifferentflowpulsationplungerTableZ34567891011121314.0332.534.9814.032.537.811.534.981.023.450.73由表3-1可以看出,當(dāng)柱塞為奇數(shù)時,比相鄰偶數(shù)時流量脈動系數(shù)小得多;并且柱塞數(shù)愈多,流量脈動系數(shù)就愈小。因而,為減少流量脈動,斜盤泵柱塞普通選用奇數(shù),并盡量取多些,常用柱塞數(shù)7,9,11。由此可見本設(shè)計柱塞數(shù),脈動性較好。4重要零部件受力分析與校核在受力分析中經(jīng)慣用到符號意義如下:——柱塞直徑(cm);——柱塞孔分布圓半徑(cm);——斜盤傾角;——柱塞個數(shù);——缸體回轉(zhuǎn)角速度(rad/s);——柱塞組(柱塞連同滑靴一起)質(zhì)量;——高壓腔壓力(bar);——柱塞與缸孔靜、動摩擦系數(shù),鋼對鋁鐵青銅普通分別取和;——滑靴與斜盤摩擦系數(shù),普通??;——任一柱塞相對軸角位移(見圖3-1)。4.1柱塞4.1.1柱塞受力分析柱塞隨缸體作圓周運(yùn)動時,在不同區(qū)域及不同位置時,受力狀況是不同。借助圖4-1所給定坐標(biāo)系oxyz,忽視摩擦力和由離心力引起摩擦力,柱塞所受力如下。1離心力(4-1)式中——柱塞組質(zhì)量。對x軸投影值為零,對y和z軸投影值為(4-2)(4-3)2液體壓力P(對圖4-1所設(shè)方向)忽視低壓腔液體壓力,對泵,當(dāng)時(4-4)當(dāng)時圖4-1柱塞組受力Fig.4-1Groupplungerforce3軸向慣性力(相應(yīng)圖4-1所設(shè)方向)是由于柱塞與缸體相對移動中相對加速度引起,其方向與加速度方向相反。(4-5)4摩擦力柱塞與缸孔側(cè)壓力摩擦力分別為(4-6)(4-7)5斜盤法向作用力及斜盤通過滑靴作用在柱塞頭上法向作用力N。法向反力N可分解為沿柱塞徑向方向分力T和沿柱塞軸向方向分力S。N力方向與斜盤表面垂直,分力S,T值分別為(4-8)(4-9)側(cè)向力是由垂直于柱塞軸線徑向分力T和離心力所引起。均為均布載荷合力,其方向相反。均布載荷呈線性三角形分布,如圖4-1所示。普通在不計,狀況下,柱塞受力平衡方程可寫為(4-10)(4-11)若在忽視摩擦力,則可見,斜盤作用在柱塞軸向分力與作用在柱塞尾部液壓力F是一對平衡力。此外,柱塞在工作中還要分擔(dān)中心彈簧力,斜盤與滑靴摩擦力對柱塞受力影響很小,可以忽視。4.1.2柱塞校核如圖2-2所示,應(yīng)滿足下式,以免擠壓應(yīng)力過大(4-12)式中——滑靴材料許用比壓,ZQAl9-4青銅=75M。驗(yàn)算如下:符合強(qiáng)度規(guī)定。4.2滑靴如圖4-2a所示,滑靴除承受來自柱塞球頭中心壓緊力、彈簧力和斜盤垂直反力N而外,還要承受離心力和摩擦力。在工作狀態(tài),作用于滑靴重要力是柱塞對滑靴壓緊力。滑靴和斜盤底部中油壓產(chǎn)生分離力以及壓盤對滑靴壓緊力。而在滑靴平衡計算中,普通只考慮壓緊力和分離力,而別的力數(shù)值較小,普通都忽視不計。在滑靴設(shè)計中已經(jīng)得知,若按壓緊系數(shù)最大值設(shè)計滑靴,還存在5%剩余壓緊力由輔助支撐承受。實(shí)際壓緊力較不不大于上述計算值規(guī)定,這是由于柱塞慣性力和回程彈簧力均是將滑靴壓向斜盤力,稱這個力附加壓緊力。附加壓緊力最大值相對液壓壓緊力比例可用下式估算:(4-13)式中G——柱塞及滑靴重量;R——柱塞分布圓半徑;W——缸體角速度;f——柱塞和缸孔摩擦系數(shù),取。圖4-2滑靴受力Fig.4-2Theforceofslipboots柱塞與滑靴設(shè)計完畢后,便可知其質(zhì)量g通過式(2-11)可知,壓緊力,則最大斜盤傾角時總剩余壓緊力為:(4-14)代入數(shù)據(jù)后得:接觸比壓與比功值校驗(yàn)所采用材料不同,所容許接觸比壓和比功值也不同。為了使設(shè)計滑靴具備一定可靠性和使用壽命,均須對這兩者進(jìn)行校核。剩余壓緊力導(dǎo)致比壓為:(4-15)式中A——輔助支撐面積。滑靴設(shè)計后即知輔助支撐面積為代入式(4-15)得:,符合規(guī)定。當(dāng)滑靴沿斜盤平面相對滑動時,運(yùn)動軌跡為橢圓形,長軸為,短軸為。同步,由于滑靴繞泵軸以角速度w旋轉(zhuǎn)時其接觸面上各點(diǎn)半徑不同,靠外面速度大,靠中心速度小。因而,滑靴將有一附加繞柱塞球頭自轉(zhuǎn)。實(shí)踐證明,自轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)方向相反,因而滑靴面滑動速度平均值可用半徑為處速度代替,即(4-16)代入數(shù)據(jù)后得:,符合規(guī)定。若計算所得比功值越大,則克服摩擦副摩擦而消耗功就越大,從而引起摩擦部位發(fā)熱以及滑靴式斜盤磨損迅速。因而,比功值與摩擦副所選用材料關(guān)于。同步,比功值大小也和壽命長短關(guān)于。在設(shè)計運(yùn)動摩擦副時需要校驗(yàn)比功值。計算比功值應(yīng)不大于材料容許比功值,即(4-17)代入數(shù)據(jù)后得:,符合規(guī)定。表4-1滑靴材料許用壓力、速度和比功Tab.4-1slipbootsmaterialallowablepressure,speed,andmorethanreactivep/MPav/(m)pv/(MPa)ZQA19-430860ZQSn10-115320耐磨鑄件105184.3缸體4.3.1缸體受力分析缸體由泵軸推動,借助斜盤、滑靴及中心加力裝置驅(qū)動柱塞,實(shí)現(xiàn)吸排油液,其受力狀況較為復(fù)雜。該型液壓泵重要環(huán)節(jié)之一是配油盤,從運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)造觀點(diǎn),但愿各滑動表面之間不發(fā)生金屬直接接觸,其間形成油膜。普通“缸體自位式”構(gòu)造,靠缸體浮動和平衡來維持它與配油盤間抱負(fù)油膜厚度,以獲得容積效率和機(jī)械效率綜合指標(biāo)并延長壽命。故缸體受力狀況十分重要。作用在缸體上作用力有:質(zhì)量力,涉及柱塞組離心力和缸體重力;配油盤附加壓緊彈簧力;徑向支撐力(由軸或缸外徑向軸承產(chǎn)生);斜盤推力和摩擦力;配油盤推力和摩擦力。這些力計算表達(dá)需要通過復(fù)雜理論研究和數(shù)學(xué)推導(dǎo),有些還需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這里暫不討論。4.3.2缸體強(qiáng)度校核普通把缸體受力,按照厚壁筒進(jìn)行計算。設(shè)柱塞孔與缸體外圓之間最小壁厚為、柱塞孔與缸體內(nèi)圓之間最小壁厚為,柱塞孔與柱塞孔之間最小壁厚為。計算時取三者之中最小值作為筒壁厚,令其為,從本設(shè)計圖中可知為柱塞孔與柱塞孔之間最小壁厚,且,則厚壁筒外徑。如圖4-3所示。在壓力p作用下,筒內(nèi)壁任一點(diǎn)最大切向拉應(yīng)力為(bar)(4-18)最大徑向壓應(yīng)力為(bar)(4-19)當(dāng)缸體采用塑性材料時,用第四強(qiáng)度理論計算應(yīng)力(bar)(4-20)對鋁鐵青銅(經(jīng)鍛打),(bar)。式(4-20)代入數(shù)據(jù)后是,符合條件。圖4-3缸體校核圖Fig.4-3Checkingblockdiagram缸孔徑向變形量,按下式驗(yàn)算(cm)(4-21)式中E——材料彈性模數(shù),青銅——泊桑系數(shù),銅;——容許徑向變形量,。代入數(shù)據(jù)后為(4-22)最后,為控制油窗孔處油流速度,還應(yīng)校核通油面積。應(yīng)使通油面積滿足式()(4-23)式中——窗孔處容許通流速度,m/s。從設(shè)計圖中得知通油面積,符合規(guī)定。4.4泵軸4.4.1泵軸理論轉(zhuǎn)矩與理論輸入功率理論轉(zhuǎn)矩是,是指不計摩擦驅(qū)動泵軸、缸體等勻速轉(zhuǎn)動力矩,也就是說,為克服柱塞工作壓力轉(zhuǎn)矩所需力矩,即(4-24)通過一系列數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以得知,一種柱塞液體壓力P對缸體Z軸轉(zhuǎn)矩將為將式(4-7)代入上式,得(4-25)將(4-64)與(4-53)、(4-54)比較一下,再聯(lián)系(4-63),便得當(dāng)時,(4-26)當(dāng)時,(4-27)這樣平均理論轉(zhuǎn)矩便可按下式擬定(4-28)式中——液壓泵排量,(mL/r);分別為壓排側(cè)與吸入側(cè)壓力,Mpa。代入數(shù)據(jù)可得Kgcm這樣,理論功率為Kw4.4.2后斜盤式泵泵軸受力與校核對于斜盤式軸向柱塞泵,存在前斜盤式軸向柱塞泵和后斜盤式軸向柱塞泵。本設(shè)計泵軸屬于后者。其缸體徑向力由轉(zhuǎn)子軸承支撐,此外,為了保證配油機(jī)構(gòu)有良好運(yùn)轉(zhuǎn)條件,泵軸出端又不容許以具備徑向力傳動連接方式連接,因此,這種泵泵軸只傳遞轉(zhuǎn)矩,拖動缸體轉(zhuǎn)動,受力最簡樸。泵軸為了拖動缸體工作,除了要克服缸體柱塞輸出壓力為壓力油液所需理論轉(zhuǎn)矩外,還要克服各工作運(yùn)動副摩擦力矩:配油盤與缸體之間粘性摩擦力矩;柱塞與缸體之間粘性摩擦力矩;滑靴與斜盤之間粘性摩擦力矩;缸體與泵殼之間粘性摩擦力矩;軸承摩擦力矩;與工作壓力、轉(zhuǎn)速無關(guān)不變阻力矩等。這些力計算較為復(fù)雜,為了計算簡便,可按下式校核軸強(qiáng)度:(mm)(4-29)式中d——軸徑,mm;N——軸傳遞功率,KW;n——軸轉(zhuǎn)速,r/min;A——隨許用扭應(yīng)力而變化系數(shù),依材料而定。45號鋼取A=110;——空心軸內(nèi)徑與外徑之比,本設(shè)計中為式(4-29)右面代入計算數(shù)據(jù)為不難得出,泵軸強(qiáng)度符合規(guī)定。5泵變量機(jī)構(gòu)可以操縱泵傾盤,使其變化傾角大小和方向,從而達(dá)到變化泵排量機(jī)構(gòu),稱為泵變量機(jī)構(gòu)。5.1變量機(jī)構(gòu)種類當(dāng)前變量機(jī)構(gòu)種類和名稱十分繁多,有從泵功能上來分,諸如“限壓式”、“恒功率式”、恒流量式、恒壓式、雙向(單向)伺服變量式等。有則從控制信號或力發(fā)生之形式不同來分類,如手動式、壓力補(bǔ)償式等??芍^舉步勝舉。從控制能源和形式出發(fā)將其提成如下三大類:(一)機(jī)械式。它不用液壓能驅(qū)動,而直接由機(jī)械機(jī)構(gòu)通過手動或其他方式控制。(二)自能源液控式。它是由泵自身能源(多采用差動缸),通過某種控制方式,如手動伺服,壓力程序控制(限壓式、恒功率式等)等控制泵流量。(三)外能源液壓控制,當(dāng)泵要雙向無極變量時,用自身能源已無法實(shí)現(xiàn),因當(dāng)流量通過零時無能量輸出,而采用一外液壓能源進(jìn)行控制。5.2變量機(jī)構(gòu)選取本設(shè)計選取機(jī)械變量機(jī)構(gòu)。如圖5-1所示,是以機(jī)械機(jī)構(gòu)直接控制斜盤而變化傾角變量形式,因力臂L等與常數(shù),因此機(jī)械機(jī)構(gòu)位移Y為(5-1)最大位移為(5-2)式中L——斜盤控制力F臂長。從設(shè)計圖中得知L=68.3mm,把數(shù)據(jù)代入式(5-2)得取圖5-1所示機(jī)構(gòu),是一種螺旋機(jī)構(gòu)。它是運(yùn)用手直接操作變化斜盤傾角機(jī)械裝置,稱為手動變量控制機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)通過手輪1使螺桿3轉(zhuǎn)動,帶動變量活塞4移動,通過銷軸使支撐在耳軸上斜盤繞鋼球A擺動,以達(dá)到變化斜盤傾角而調(diào)節(jié)流量目。式(5-2)闡明泵理論流量或排量正比于活塞位移量Y,兩者成直線關(guān)系。圖5-1手動變量機(jī)構(gòu)Fig.5-1variablesmanuallyagencies6技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,“機(jī)、電、液”一體化驅(qū)使已成為不可阻擋歷史潮流。液壓技術(shù)作為新興科學(xué)發(fā)展非常迅猛。而液壓系統(tǒng)動力源——液壓泵,更以飛迅速度發(fā)展,新產(chǎn)品層出不窮。本設(shè)計正是這種環(huán)境下產(chǎn)生。本設(shè)計從選取方案開始即考慮了產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。相對于斜軸式軸向柱塞泵,直軸式軸向柱塞泵體積小,重量輕,功率質(zhì)量比高。其轉(zhuǎn)速范疇雖有限制,但直軸式軸向柱塞泵依然適合轉(zhuǎn)速較小工況。本設(shè)計制造工藝簡樸,加工較以便。國內(nèi)當(dāng)前有諸多液壓泵廠都可以生產(chǎn)相似類型液壓泵,并且已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)成熟。該產(chǎn)品成本較低,經(jīng)濟(jì)合用,是較為抱負(fù)液壓產(chǎn)品。7結(jié)論隨著工業(yè)不斷發(fā)展,液壓傳動應(yīng)用也越來越廣,而作為液壓傳動系統(tǒng)心臟液壓泵就顯得更加重要了。在各種液壓泵中,特別是軸向柱塞泵是實(shí)現(xiàn)高壓、高速化、大流量一種最抱負(fù)泵構(gòu)造,因此發(fā)展軸向柱塞泵技術(shù)至關(guān)重要。本文依照所給條件設(shè)計出了直軸斜盤式軸向柱塞泵,這種柱塞泵構(gòu)造簡樸,體積小,容積效率高,工作壓力高。柱塞底部密封容積中某些壓力油經(jīng)柱塞軸向中心孔和滑靴中心孔進(jìn)入滑靴與斜盤接觸面間縫隙而形成了一層很薄油膜,起到靜壓支撐作用,以減小滑靴與斜盤間磨損。柱塞缸體通過一種大型軸承,來平衡斜盤通過阻塞對缸體產(chǎn)生徑向分力和翻轉(zhuǎn)力矩。該泵變量控制機(jī)構(gòu)為手動式,構(gòu)造簡樸,操作以便,可以較好滿足設(shè)計規(guī)定。本設(shè)計還存在某些局限性之處,重要由于本人對設(shè)計辦法經(jīng)驗(yàn)局限性,缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),此后還要加強(qiáng)這一方面學(xué)習(xí)。道謝本設(shè)計在金寧教師悉心指引和嚴(yán)格規(guī)定下業(yè)已完畢。從課題選取、方案論證到詳細(xì)設(shè)計和修改,無不凝聚著金寧導(dǎo)師心血和汗水。在四年本科學(xué)習(xí)和生活期間,也始終感受著教師們精心指引和無私關(guān)懷,我受益匪淺。在此向教師表達(dá)深深感謝和崇高敬意。同步也要感謝所關(guān)于懷和協(xié)助過我院系領(lǐng)導(dǎo),各位教師和同窗,特別感謝同組同窗在我遇到困難時候總是熱心予以協(xié)助,謝謝你們始終以來對我照顧和勉勵。衷心感謝評審論文各位教師,敬請對本文提出寶貴意見。參照文獻(xiàn)[1]隗金文,王慧.液壓傳動[M].沈陽.東北大學(xué)出版社..[2]馬春峰.液壓與氣動技術(shù)[M].北京:人名郵電出版社..[3]楊文生.液壓與氣動傳動[M].北京:電子工業(yè)出版社..[4]張利平,(等).液壓氣動技術(shù)速查手冊[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社..[5]李壯云.液壓氣動與液力工程手冊[M].北京.電子工業(yè)出版社..[6]雷天覺.新編液壓工程手冊上冊[M].北京.北京理工大學(xué)出版社.1998.[7]路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社..[8]那成烈.軸向柱塞泵可壓縮流體配流原理[M].北京.兵器工業(yè)出版社..[9]聞德生.斜盤型開路式軸向柱塞泵[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1993.[10]霍培祥.斜盤式軸向柱塞泵設(shè)計[M].北京.煤炭工業(yè)出版社.1978.[11]王伯平.互換性與測量技術(shù)基本[M].第2版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社..[12]中華人民共和國原則出版社,機(jī)械工程原則手冊委員會.機(jī)械工程原則手冊密封與潤滑卷[M]..[13]中華人民共和國機(jī)械工程學(xué)會,中華人民共和國機(jī)械設(shè)計大典編委會.中華人民共和國機(jī)械設(shè)計大典[M]第3卷.江西.江西科學(xué)技術(shù)出版社.[14]H.Vollbrecht.Stressincylindricalandsphericalwallssubjectedtointernalpressureandstationaryheatflow.Verfahrenstechnik.1974[15]袁生杰,董恩國.斜盤式軸向柱塞泵滑靴設(shè)計計算[J].天津工程師范學(xué)院學(xué)報,,17(1):40~42.[16]江耕華,胡來瑢,陳啟松.機(jī)械傳動設(shè)計手冊下冊[M].第2版.北京.煤炭工業(yè)出版社.1997.[17]鞏云鵬,田萬祿,張祖立,黃秋波.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].沈陽.東北大學(xué)出版社..[18]日本液壓氣動協(xié)會.液壓氣動手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1984.[19]宋學(xué)義.袖珍液壓氣動手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1995.附錄A液壓與氣動系統(tǒng)僅有如下三種基本辦法傳遞動力:電氣、機(jī)械和流體。大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)事實(shí)上是將三種辦法組合起來而得到最有效地最全面系統(tǒng)。為了合理地擬定采用哪種辦法,重要是理解各種辦法明顯特性。例如液壓系統(tǒng)在長距離上比機(jī)械系統(tǒng)更能經(jīng)濟(jì)地傳遞動力。然而液壓系統(tǒng)與電氣系相比,傳遞動力距離較短。液壓動力傳遞系統(tǒng)涉及電動機(jī)、調(diào)節(jié)裝置和壓力和流量控制,總來說,該系統(tǒng)涉及:1泵:將原動機(jī)能力轉(zhuǎn)換成作用在執(zhí)行部件上液壓能。2閥:控制泵產(chǎn)生流體運(yùn)動方向、產(chǎn)生功率大小,以及到達(dá)執(zhí)行部件液體流量。功率大小取決于對流量和壓力大小控制。3執(zhí)行部件:將液壓能轉(zhuǎn)換成可用機(jī)械能。4介質(zhì)即油液:可進(jìn)行無壓縮傳遞和控制,同步可以潤滑部件,使閥體密封和系統(tǒng)冷卻。5聯(lián)接件:聯(lián)接各個系統(tǒng)部件,為壓力流體提供功率傳播通路,將液體返回郵箱。6油液貯存和調(diào)節(jié)裝置:用來保證提供足夠質(zhì)量和數(shù)量并冷卻液體。液壓系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛,例如沖壓、鋼類工件磨削及普通加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、航天技術(shù)、深??碧?、運(yùn)送、海洋技術(shù),近海天然氣和石油勘探等行業(yè),簡而言之,在尋常生活中很少有人不從液壓技術(shù)中得到某種益處。液壓系統(tǒng)成功而又廣泛使用秘密在與它通用性和易操作性。液壓動力傳遞不會像機(jī)械系統(tǒng)那樣受到機(jī)器幾何形體制約,此外,液壓系統(tǒng)不會像電氣系統(tǒng)那樣受到鋼磁飽和極限限制,相反,液壓系統(tǒng)功率僅僅受材料強(qiáng)度限制。公司為了提高生產(chǎn)率將越來越依托自動化,這涉及遠(yuǎn)程和直接控制生產(chǎn)操作、加工過程和材料解決等。液壓動力之因此成為自動化重要構(gòu)成某些,是由于它有如下重要四種長處:1控制以便精準(zhǔn)通過操作一種簡樸操作桿和按鈕,液壓系統(tǒng)操作者便能及時起動、停止、加減速和能提供任意功率、位置精度為萬分之一英寸位置控制力。2增力一種液壓系統(tǒng)(沒有使用笨重齒輪、滑輪和杠桿)能簡樸有效地將不到一盎司力放大產(chǎn)生幾百噸力輸出。3恒力或恒扭矩只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化恒力或恒扭矩,它可以驅(qū)動對象從每小時移動幾英寸到每分鐘幾百英寸,從每小時幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。4簡便、安全、經(jīng)濟(jì)總來說,液壓系統(tǒng)比機(jī)械或電氣系統(tǒng)使用更少運(yùn)動部件,因而,它們運(yùn)營與維護(hù)簡便。這使得系統(tǒng)構(gòu)造緊湊,安全可靠。例如一種用于車輛上新型動力轉(zhuǎn)向控制裝置已裁減其她類型轉(zhuǎn)向動力裝置,該轉(zhuǎn)向部件中包具有人力操縱方向控制閥和分派器。由于轉(zhuǎn)向部件是全液壓,沒有萬向節(jié)、軸承、減速器齒輪等機(jī)械連接,這使得系統(tǒng)簡樸緊湊。此外,只需輸入很小扭矩就能產(chǎn)生滿足極惡劣工作條件所需控制力,這對于因操作空間限制而需要小方向盤場合很重要,這也是減輕司機(jī)疲勞度所必須。液壓系統(tǒng)其她長處涉及雙向運(yùn)動、過載保護(hù)和無極變速控制,在已有任何動力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)亦具備最大單位質(zhì)量功率比。盡管液壓系統(tǒng)具備如此高性能,但它不是可以解決所有動力傳遞問題靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有些缺陷,液壓油油污染,并且泄漏不也許完全避免,此外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設(shè)備附近,大多數(shù)液壓油能引起火災(zāi)。下面以一詳細(xì)實(shí)例——液壓站來簡介液壓系統(tǒng)優(yōu)越性。液壓站又稱液壓泵站,是獨(dú)立液壓裝置。它按逐級規(guī)定供油。并控制液壓油流方向、壓力和流量,合用于主機(jī)與液壓裝置可分離各種液壓機(jī)械上。顧客購后只要將液壓站與主機(jī)上執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油缸或油馬達(dá))用油管相連,液壓機(jī)械即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定動作和工作循環(huán)。液壓站是由泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒組合而成。各部件功能為:泵裝置--上裝有電機(jī)和油泵,是液壓站動力源,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油壓力能。集成塊--由液壓閥及通道體組裝而成。對液壓油實(shí)行方向、壓力和流量調(diào)節(jié)。閥組合--板式閥裝在立板上,板后管連接,與集成塊功能相似。油箱--板焊半封閉容器,上還裝有濾油網(wǎng)、空氣濾清器等,用來儲油、油冷卻及過濾。電氣盒--分兩種型式。一種設(shè)立外接引線端子板;一種配備了全套控制電器。液壓站工作原理:電機(jī)帶動油泵轉(zhuǎn)動,泵從油箱中吸油供油,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓站壓力能,液壓油通過集成塊(或閥組合)實(shí)現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路并至液壓機(jī)械油缸或油馬達(dá)中,從而控制液動機(jī)方向變換、力量大小及速度快慢,推動各種液壓機(jī)械做功。一、發(fā)展歷程國內(nèi)液壓(含液力,下同)、氣動和密封件工業(yè)發(fā)展歷程,大體可分為三個階段,即:20世紀(jì)50年代初到60年代初為起步階段;60~70年代為專業(yè)化生產(chǎn)體系成長階段;80~90年代為迅速發(fā)展階段。其中,液壓工業(yè)于50年代初從機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)仿蘇磨床、拉床、仿形車床等液壓傳動起步,液壓元件由機(jī)床廠液壓車間生產(chǎn),自產(chǎn)自用。進(jìn)入60年代后,液壓技術(shù)應(yīng)用從機(jī)床逐漸推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域,本來附屬于主機(jī)廠液壓車間有獨(dú)立出來,成為液壓件專業(yè)生產(chǎn)廠。到了60年代末、70年代初,隨著生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展,特別是在為第二汽車制造廠等提供高效、自動化設(shè)備帶動下,液壓元件制造業(yè)浮現(xiàn)了迅速發(fā)展局面,一批中小公司也成為液壓件專業(yè)制造廠。1968年中華人民共和國液壓元件年產(chǎn)量已接近20萬件;1973年在機(jī)床、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械等行業(yè),生產(chǎn)液壓件專業(yè)廠已發(fā)展到100余家,年產(chǎn)量超過100萬件,一種獨(dú)立液壓件制造業(yè)已初步形成。這時,液壓件產(chǎn)品已從仿蘇產(chǎn)品發(fā)展為引進(jìn)技術(shù)與自行設(shè)計相結(jié)合產(chǎn)品,壓力向中、高壓發(fā)展,并開發(fā)了電液伺服閥及系統(tǒng),液壓應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。氣動工業(yè)起步比液壓稍晚幾年,到1967年開始建立氣動元件專業(yè)廠,氣動元件才作為商品生產(chǎn)和銷售。含橡塑密封、機(jī)械密封和柔性石墨密封密封件工業(yè),50年代初從生產(chǎn)普通O型圈、油封等擠壓橡塑密封和石棉密封制品起步,到60年代初,開始研制生產(chǎn)機(jī)械密封和柔性石墨密封等制品。70年代,在原燃化部、一機(jī)部、農(nóng)機(jī)部所屬系統(tǒng)內(nèi),一批專業(yè)生產(chǎn)廠相繼成立,并正式形成行業(yè),為密封件工業(yè)發(fā)展成長奠定了基本。進(jìn)入80年代,在國家改革開放方針指引下,隨著機(jī)械工業(yè)發(fā)展,基本件滯后于主機(jī)矛盾日益突出,并引起各關(guān)于部門注重。為此,原一機(jī)部于1982年組建了通用基本件工業(yè)局,將原有分散在機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)歸口液壓、氣動和密封件專業(yè)廠,統(tǒng)一劃歸通用基本件局管理,從而使該行業(yè)在規(guī)劃、投資、引進(jìn)技術(shù)和科研開發(fā)等方面得到基本件局指引和支持。從此進(jìn)入了迅速發(fā)展期,先后引進(jìn)了60余項國外先進(jìn)技術(shù),其中液壓40余項、氣動7項,經(jīng)消化吸取和技術(shù)改造,現(xiàn)均已批量生產(chǎn),并成為行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品。近年來,行業(yè)加大了技術(shù)改造力度,1991~1998年國家、地方和公司自籌資金總投入共約20多億元,其中液壓16億多元。通過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān),一批重要公司技術(shù)水平進(jìn)一步提高,工藝裝備得到很大改進(jìn),為形成高起點(diǎn)、專業(yè)化、批量生產(chǎn)打下了良好基本。近幾年,在國家各種所有制共同發(fā)展方針指引下,不同所有制中小公司迅猛崛起,呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。隨著國家進(jìn)一步開放,三資公司迅速發(fā)展,對提高行業(yè)水平和擴(kuò)大出口起著重要作用。當(dāng)前國內(nèi)已和美國、日本、德國等國知名廠商合資或由外國廠商獨(dú)資建立了柱塞泵/馬達(dá)、行星減速機(jī)、轉(zhuǎn)向器、液壓控制閥、液壓系統(tǒng)、靜液壓傳動裝置、液壓件鍛造、氣動控制閥、氣缸、氣源解決三聯(lián)件、機(jī)械密封、橡塑密封等類產(chǎn)品生產(chǎn)公司50多家,引進(jìn)外資2億多美元。二、當(dāng)前狀況(1)基本概況通過40近年努力,國內(nèi)液壓、氣動和密封件行業(yè)已形成了一種門類比較齊全,有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平工業(yè)體系。據(jù)1995年全國第三次工業(yè)普查記錄,國內(nèi)液壓、氣動和密封件工業(yè)鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上年銷售收入在100萬元以上國營、村辦、私營、合伙經(jīng)營、個體、“三資”等公司共有1300余家,其中液壓約700家,氣動和密封件各約300余家。按1996年國際同行業(yè)記錄,國內(nèi)液壓行業(yè)總產(chǎn)值23.48億元,占世界第6位;氣動行業(yè)總產(chǎn)值4.19億元,占世界第10位。(2)當(dāng)前供需概況通過技術(shù)引進(jìn),自主開發(fā)和技術(shù)改造,高壓柱塞泵、齒輪泵、葉片泵、通用液壓閥門、油缸、無油潤滑氣動件和各類密封件第一大批產(chǎn)品技術(shù)水平有了明顯提高,并可穩(wěn)定批量生產(chǎn),為各類主機(jī)提高產(chǎn)品水平提供了保證。此外,在液壓氣動元件和系統(tǒng)CAD、污染控制、比例伺服技術(shù)等方面也獲得一定成果,并已用于生產(chǎn)。當(dāng)前,液壓、氣動和密封件產(chǎn)品總計約有3000個品種、23000各種規(guī)格。其中,液壓有1200個品種、10000各種規(guī)格(含液力產(chǎn)品60個品種、500個規(guī)格);氣動有1350個品種、8000各種規(guī)格;橡塑密封有350個品種、5000各種規(guī)格,已基本能適應(yīng)各類主機(jī)產(chǎn)品普通需要,為重大成套裝備品種配套率也可達(dá)60%以上,并開始有少量出口。1998年國產(chǎn)液壓件產(chǎn)量480萬件,銷售額約28億元(其中機(jī)械系統(tǒng)約占70%);氣動件產(chǎn)量360萬件,銷售額約5.5億元(其中機(jī)械系統(tǒng)約占60%);密封件產(chǎn)量約8億件,銷售額約10億元(其中機(jī)械系統(tǒng)約占50%)。據(jù)中華人民共和國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會1998年年報記錄,液壓產(chǎn)品產(chǎn)銷率為97.5%(液力為101%),氣動為95.9%,密封為98.7%。這充分反映了產(chǎn)銷基本銜接。國內(nèi)液壓、氣動和密封工業(yè)雖獲得了很大進(jìn)步,但與主機(jī)發(fā)展需求,以及和世界先進(jìn)水平相比,還存在不少差距,重要反映在產(chǎn)品品種、性能和可靠性等方面。以液壓產(chǎn)品為例,產(chǎn)品品種只有國外1/3,壽命為國外1/2。為了滿足重點(diǎn)主機(jī)、進(jìn)口主機(jī)以及重大技術(shù)裝備需要,每年均有大量液壓、氣動和密封產(chǎn)品進(jìn)口。據(jù)海關(guān)記錄及關(guān)于資料分析,1998年液壓、氣動和密封件產(chǎn)品進(jìn)口額約2億美元,其中液壓約1.4億美元,氣動近0.3億美元,密封約0.3億美元,比1997年稍有下降。按金額計,目邁進(jìn)口產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率約為30%。1998年國內(nèi)市場液壓件需求總量約600萬件,銷售總額近40億元;氣動件需求總量約500萬件,銷售總額7億多元;密封件需求總量約11億件,銷售總額約13億元。三、此后發(fā)展走勢1、影響發(fā)展重要因素(1)公司產(chǎn)品開發(fā)能力不強(qiáng),技術(shù)開發(fā)水平和速度不能完全滿足先進(jìn)主機(jī)產(chǎn)品、重大技術(shù)裝備和進(jìn)口設(shè)備配套和維修需要;(2)不少公司制造工藝、裝備水平和管理水平都較落后,加上質(zhì)量意識不強(qiáng),導(dǎo)致產(chǎn)品性能水平低、質(zhì)量不穩(wěn)定、可靠性差,服務(wù)不及時,缺少使顧客滿意和信賴名牌產(chǎn)品;(3)行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)專業(yè)化限度低,力量分散,低水平重復(fù)嚴(yán)重,地區(qū)和公司之間產(chǎn)品趨同,盲目競爭,互相壓價,使公司效益下降,資金缺少、周轉(zhuǎn)困難,產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造投入局限性,嚴(yán)重地制約了行業(yè)整體水平提高以及競爭實(shí)力增強(qiáng);(4)國內(nèi)市場國際化限度日益提高,國外公司紛紛進(jìn)入中華人民共和國市場參加競爭,加上國內(nèi)私營、合伙經(jīng)營、個體、三資等公司崛起,給國有公司導(dǎo)致愈來愈大沖擊。2、發(fā)展走勢隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)不斷深化,液壓、氣動和密封產(chǎn)品市場供求關(guān)系發(fā)生較大變化,長期來以“短缺”為特性賣方市場已基本成為以“構(gòu)造性過?!睘樘匦再I方市場合取代。從總體能力看,已處在供不不大于求態(tài)勢,特別是普通低檔次液壓、氣動和密封件,普遍供過于求;而主機(jī)急需技術(shù)含量高高參數(shù)、高附加值高檔產(chǎn)品,又不能滿足市場需要,只能依賴于進(jìn)口。在國內(nèi)加入WTO后,其沖擊有也許更大。因而,“十五”期間行業(yè)產(chǎn)值增長,決不能依賴于量增長,而應(yīng)針對行業(yè)自身構(gòu)造性矛盾,加大力度,調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)構(gòu)造和產(chǎn)品構(gòu)造,也就是應(yīng)依托質(zhì)提高,增進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)升級,以適應(yīng)和拉動市場需求,求得更大發(fā)展。氣壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動力,正如名稱所表白那樣,氣壓系統(tǒng)通慣用空氣(不用其她氣體)作為流體介質(zhì),由于空氣是安全、成本低而又隨處可得流體,在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧有也許點(diǎn)燃泄漏物場合下(使用空氣作為介質(zhì))特別安全。在氣壓系統(tǒng)中,壓縮機(jī)用來壓縮并供應(yīng)所需空氣。壓縮機(jī)普通有活塞式、葉片式和螺旋式等類型。壓縮機(jī)基本上是依照抱負(fù)氣體法則,通過減小氣體體積來增長氣體壓力。氣壓系統(tǒng)普通考慮采用大中央空氣壓縮機(jī)作為一種無限量氣源,此類似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座便可獲得電能。用這種辦法,壓力氣體可以從氣源輸送到整個工廠各個角落,壓力氣體可通過空氣濾清器除去污物,這些污物也許會損壞氣體組件精密配合部件如閥和氣缸等,隨后輸送到各個回路中,接著空氣流經(jīng)減壓閥以減小氣壓值適合某一回路使用。由于空氣不是好潤滑劑(涉及20%氧氣),氣壓系統(tǒng)需要一種油霧器將細(xì)小油霧注射到通過減壓閥減壓空氣中,這有助于減小氣動組件精密配合運(yùn)動件磨損。由于來自大氣中空氣含不同數(shù)量水分,這些水分是有害,它可以帶走潤滑劑引起過度磨損和腐蝕,因而,在某些使用場合中,要用空氣干燥器來除去這些有害水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排氣,會產(chǎn)生過大噪聲,因而可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝消聲器來減少噪聲,以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子有也許引起傷害。用氣動系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有如下幾條理由:液體慣性遠(yuǎn)比氣體大,因而,在液壓系統(tǒng)中,當(dāng)執(zhí)行組件加速減速和閥突然啟動關(guān)閉時,油液質(zhì)量便是一種潛在問題,依照牛頓運(yùn)動定律(力等于質(zhì)量乘以加速度),產(chǎn)生加速運(yùn)動油液所需力要比加速同等體積空氣所需力高出許多倍。液體比氣體具備更大粘性,這會由于內(nèi)摩擦而引起更大壓力和功率損失;此外,由于液壓系統(tǒng)使用液體要與大氣隔絕,故它們需要特殊郵箱和無泄漏系統(tǒng)設(shè)計。氣壓系統(tǒng)使用可以直接排到周邊環(huán)境中空氣,普通來說氣壓系統(tǒng)沒有液體系統(tǒng)昂貴。然而,由于空氣可壓縮性,使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不也許得到精準(zhǔn)地速度控制和位置控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機(jī)局限,其系統(tǒng)壓力相稱低(低于250psi),而液壓力可達(dá)10000psi之高,因而液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng),而氣動系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng),典型例子有沖壓、鉆孔、提高、沖孔、夾緊、組裝、鉚接、材料解決和邏輯控制操作等。附錄BHydraulicSystemThereareonlythreebasicmethodsoftransmittingpower:electrical,mechanical,andfluidpower.Mostapplicationsactuallyuseacombinationofthethreemethodstoobtainthemostefficientoverallsystem.Toproperlydeterminewhichprinciplemethodtouse,itisimportanttoknowthesalientfeaturesofeachtype.Forexample,fluidsystemscantransmitpowermoreeconomicallyovergreaterdistancesthancanmechanicaltypes.However,fluidsystemsarerestrictedtoshorterdistancesthanareelectricalsystems.Hydraulicpowertransmissionsystemareconcernedwiththegeneration,modulation,andcontrolofptrssutrandflow,andingeneralsuchsystemsinclude:1.Pumpswhichconvertavailablepowerfromtheprimemovertohydraulicpowerattheactuator.2.Valveswhichcontrolthedirectionofpump-flow,thelevelofpowerproduced,andtheamountoffluid-flowtotheactuators.Thepowerlevelisdeterminedbycontrollingboththeflowandpressurelevel.3.Actuatorswhichconverthydraulicpowertousablemechanicalpoweroutputatthepointrequired.4.Themedium,whichisaliquid,providesrigidtransmissionandcontrolaswellaslubricationofcompinents,sealinginvalves,andcoolingofthesystem.5.Connectorswhichlinkthevarioussystemcomponents,providepowerconductorsforthefluidunderpressure,andfluidflowreturntotank(reservoir).6.Fluidstorageandconditioningequipmentwhichensuresufficientqualityandquantityaswellascoolingofthefluid.Hydraulicsystemsareusedinindustrialapplicationssuchasstampingpresses,steelmills,andgeneralmanufacturing,agriculturalmachines,miningindustry,aviation,spacetechnology,deep-seaexploration,transportation,marinetechnology,andoffshoregasandpetroleumexploration.Inshort,veryfewpeoplegetthroughadayoftheirliveswithoutsomehowbenefitiongfromthetechnologyofhydraulics.Thesecretofhydraulicsystem’ssuccessandwidespreaduseisitsversatilityandmanageability.Fluidpowerisnothinderedbythegeometryofthemachineasisthecaseinmechanicalsystems.Also,powercanbetransmittedinalmostlimitlessquantitiesbecauseflluidsystemsarenotsolimitedbythephysicallimitationsofmaterialsasaretheelectricalsystems.Forexample,theperformanceofanelectromangnetislimitedbythesaturationlimtiofsteel.Ontheotherhand,thepowerlimitoffluidsystemsislimitedonlybythestrengthcapacityofthematerial.IndustryisgoingtodependmoreandmoreonautomationinordertoincreaseproductivitylThisincludesremoteanddirectcontrolofproductionpoerations,manufacturingprocesses,andmaterialshandling.Fluidpoweristhemuscleofautomationbecauseofadvantagesinthefollowingfourmajorcategories.1Easeandaccuracyofcontrol.Bytheuseofsimpleleversandpushbuttons,thepoeratorofafluidpowersystemcanreadilystart,stop,speeduporslowdown,andpositionforceswhichprovideanydesiredhorsepowerwithtolerancesaspreciseasoneten-thou

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