机械设计毕业论文：双作用叶片泵的设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）双作用叶片泵的设计所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科生毕业论文I摘要在广泛的应用的各种液压设备中,液压泵是关键性的元件，他们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作能力，随着时代的发展和技术的进步，液压泵性能越来越完善，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。因此对于叶片泵相关知识的学习和认识十分重要，特别是对于从事液压相关方面工作的人更显得尤为重要。本设计根据现在已经广泛应用的叶片泵为基础，对双作用叶片泵进行设计。在设计过程中采取了一些有关叶片泵的新技术和新观点，并且用于叶片泵的设

2、计考虑，设计中对双作用叶片泵的叶片倾角进行了讨论，并对比两种观点的好坏，选择了现在已越来越得到更多人承认的叶片倾角为零的一种观点。在定子过渡曲线的设计上也没有局限于传统的等加速曲线或阿基米德螺旋线等定子曲线选择，而是结合现在数控机床普及的事实大胆选用高次曲线作为定子过渡曲线的设计基础。设计中还主要参考了 YB 型系列的叶片泵结构和技术参数，在相关类型的叶片泵基础上对叶片泵的定子过渡曲线和叶片前倾角等结构进行了重新设计，使叶片泵的部分或整体性能有所改善。关键词：双作用叶片泵；定子过渡曲线；配油盘。本科生毕业论文IIABSTRACTWidely used in various hydraulic

3、pump is the key equipment, components, their performance and life in largely determines the hydraulic system, the ability to work with the development of The Times and the technological progress, more perfect, pump performance in various industrial equipment, walks the organization and the ship and

4、aircraft have been widely applied. Therefore vane pump for knowledge and necessary, especially for the work in hydraulic related more appear particularly important.This design has been widely applied to the vane pump, based on quantitative vane pump is double vane pump function design. In the design

5、 process of vane pump adopt some new technology and new ideas, and used in the design of vane pump, design of double vane pump function of blade Angle is discussed, and the comparison of two kinds of views, choose now has more and more people admit blade Angle of view a zero. In the design of the st

6、ator transition curve is not constrained the acceleration curve or Archimedes spiral such as choice, but the stator curve with universal fact CNC nowadays choose high curve as bold design of stator transition curve.In the design of main type series of YB vane pump related products structure and tech

7、nical parameters, the type of vane pump basis of the stator vane pump transition curve and blade Angle structures such as before, the design of vane pump part or whole performance improved.Keywords: Double vane pump function ，Blade Angle ，The stator transition curve.本科生毕业论文III目 录前言 .1第 1 章 双作用叶片泵简介

8、.21.1 双作用叶片泵组成 .21.2 双作用叶片泵工作原理 .21.3 双作用叶片泵的结构特征 .31.4 双作用叶片泵的排量计算 .3第 2 章 双作用叶片泵基本参数计算 .52.1 设计原始参数 .52.2 平均理论流量 .52.3 实际流量 .52.4 输入功率轴功率 .52.5 有效输出功率液压功率 .52.6 理论功率 .52.7 理论扭矩 .52.8 实际扭矩 .62.9 双作用叶片泵设计计算参数表 .6第 3 章 叶片和转子的设计 .73.1 叶片的材料的选择 .73.2 叶片数 .73.3 叶片的厚度选择 .7本科生毕业论文IV3.4 叶片的安放角 .73.5 叶片的结构设

9、计 .123.6 叶片的强度校核 .133.7 转子的设计 .133.8 转子轴向宽度 .143.9 转子结构尺寸设计 .14第 4 章 定子曲线的设计 .174.1 双作用叶片泵性能对定子曲线要求 .174.2 定子曲线应具备的特性 .184.3 各种定子曲线的分析、比较和选择 .204.4 定子过渡曲线方案分析和选定 .28第 5 章 定子的设计 .305.1 定子的材料选择 .305.2 定子的短半径 .305.3 定子的长半径 .305.4 定子大、小圆弧角 .315.5 定子过渡曲线的幅角 .315.6 定子过渡曲线设计 .315.7 校核定子曲线 .335.8 定子结构尺寸设计 .

10、36第 6 章 配流盘的设计 .38本科生毕业论文V6.1 概述 .386.2 左配流盘的设计 .386.3 左配油盘封油区夹角 .386.4 配流盘 V 型尖槽的设计 .396.5 左配流盘的结构设计 .406.6 右配流盘的设计 .40第 7 章 轴和轴承的设计 .437.1 选取材料 .437.2 花键段的轴的设计 .437.3 花键的强度 .437.4 轴的具体数值的设计 .447.5 轴上载荷分析 .467.6 按扭转切应力校核轴的强度 .477.7 校核轴的刚度 .4778 左端轴承的选择 .4979 右端轴承的选择 .49710 轴承润滑的选择 .49第 8 章 泵体的设计 .5

11、081 材料的选择 .5082 左泵体的结构设计 .5083 右泵体结构设计 .51本科生毕业论文VI84 盖板的设计 .52第 9 章 密封件选择和叶片泵的寿命 .539.1 旋转轴唇形密封圈选择 .539.2 O 形橡胶密封圈选择 .539.3 双作用叶片泵的寿命 .53小结 .55致谢 .56参考文献 .57本科生毕业论文1前言液压泵是现代液压设备中的主要动力元件，它决定着整个液压系统的工作能力。在液压系统中，液压泵的功能主要是将电动机及内燃机等原动机的机械能转换成液体的压力能，向系统提供压力油并驱动系统工作。在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有齿轮式，叶片式和柱塞式三大类。其中叶片

12、泵是在近代液压技术发展史上最早实用的一种液压泵。叶片泵与齿轮式，柱塞式相比，叶片泵具有尺寸小，重量轻，流量均匀，噪声低等突出优点。在各类液压泵中，叶片泵输出单位液压功率所需重量几乎是最轻的，加之结构简单，价格比柱塞泵低，可以和齿轮泵竞争。本设计所设计的双作用叶片泵是现今已经充分发展成熟的一种液压泵，现今已形成了诸多型号，各种新型叶片泵也在不断的研发中，其应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置

13、、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等都需要应用到叶片泵。随着液压技术的发展，叶片泵作为其中必不可少的动力元件，已经越来越深入到液压系统等各个领域，起到了举足轻重的作用。并已经成为人们生活中不可缺少的一种机械装置，融入到我们生活的每一个角落。本科生毕业论文2第 1 章 双作用叶片泵简介1.1 双作用叶片泵组成组成结构：定子，转子，叶片，配油盘，传动轴，壳体等1.2 双作用叶片泵工作原理如图 1-1 所示。它的作用

14、原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 定子内表面近似为椭圆柱形,该椭圆形由两段长半径 R、两段短半径 r 和四段过渡曲线所组成。当转子转动时,叶片在离心力和(建

15、压后)根部压力油的作用下,在转子槽内作径向移动而压向定子内表,由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间,当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,叶片外伸,密封空间的容积增大,要吸入油液;再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,因而,当转子每转一周,每个工作空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵,这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵,为了要使径向力完全平

16、衡,密封空间数(即叶片数)应当是双数。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吸油口本科生毕业论文31.3 双作用叶片泵的结构特征双作用叶片泵主要有以下结构特征：（1） 转子与定子同心;（2） 定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线组成;（3） 圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡;（4） 所有叶片根部均由压油腔引入高压油，使叶片顶部与定子内表面密切接触；（5） 叶片通常倾斜安放，叶片倾斜方向与转子径向辐射线成倾角 ，但倾斜方向不同于单作用叶片泵，而沿旋转方向前倾，如图 1-1 所示，也是用于改善叶片的受力情况。1.4 双作用叶片泵的排量计算 r0V2V1作3-2 作311-R图 1-2 双作用叶片泵的流量计算 1-转子 2-叶片 3-定子如图 1-2 所示，泵的排量是(1-1) 212()/()pVZBRr式中 R定子内表面长圆弧半径；r定子内表面短圆弧半径；B转子或叶片宽度；