定量叶片泵(双作用叶片泵)设计.doc

2双作用叶片泵设计原始参数设计原始参数:额定排量：额定压力：额定转速：****本科毕业设计（论文）4参数的计算4参数的计算4.1流量计算4.1.1平均理论流量(4-1)4.1.2实际流量叶片泵为固定侧板型，压力7.0MPa，查泵资料得：容积效率取则(4-2)4.2功率计算4.2.1输入功率轴功率(4-3)式中，T为作用在泵轴的扭矩，单位为；为角速度，单位为rad/s；n为转速，单位为r/min。4.2.2有效输出功率液压功率(4-4)式中，为泵进出口之间的压力差，取值为6.3Mpa；为出油口压力；为进口压力，单位均为Mpa；Q为泵输出的流量，单位为l/min。4.2.3理论功率(4-5)4.3扭矩计算4.3.1理论扭矩在没有摩擦损失和泄漏损失的理想情况下，轴功率与液压功率相等，所计算出的功率值为泵的理论功率。这时作用在泵轴上的扭矩是理论扭矩，泵输出的流量是理论流量，因此理论功率可表示(4-6)其中式中，为理论轴功率；为理论液压功率；q为泵的排量，单位为ml/r。由前面的式子导出驱动泵的理论扭矩为=10.268Nm(4-7)4.3.2实际扭矩实际上，泵在运转时要消耗一部分附加扭矩去克服摩擦阻力，所以驱动泵轴所需的实际扭矩比大，实验测得取值=96%。T=+=10.445Nm(4-8)式中，为损失扭矩；P为电动机功率，本次设计中用的是10KW；为反映摩擦损失的机械效率。4.4双作用叶片泵设计计算参数表由上计算得：额定排量qMl/r额定压力pMPa额定转速nr/min平均理论流量L/min实际扭矩T9.07.0145013.0510.445输入功率kw有效输出功率kw理论功率kw实际流量L/min实际扭矩T1.5861.2791.52310.96210.445****本科毕业设计（论文）5整体设计计算5整体设计计算5.1转子的设计5.1.1材料选择转子材料选择：5.1.2转子半径转子作为与轴的连接部分，主要是力的承受着，叶片镶嵌在转子里，它承载着叶片，带动叶片做旋转运动，叶片同时在其中做伸缩运动，转子半径r应根据花键轴孔尺寸和叶片长度L考虑，取花键轴直径初选(5-1)再根据初选值计算得到的叶片长度L调整r的大小。初选转子半径计算得到叶片泵叶片的长度L为，由式(5-7)得L=10.0mm由于叶片镶嵌在转子内，且嵌入叶片的槽长度略等于叶片的长度L,根据叶片长度和转子强度考虑，调整转子半径为(5-2)5.1.3转子轴向宽度转子﹑叶片和定子都有一个共同的轴向宽度B，B增加可减少端面泄漏的比例，使容积效率增加，但B增加会加大油窗孔的过流速度，转子轴向宽度B与流量成正比。在系列设计中，确定径向尺寸后，取不同的宽度B，可获得一组排量规格不同的泵。对于径向尺寸相同的泵，B增大会使配油窗口的过流速度增大，流动阻力增大。据统计资料可略取(5-3)式中──定子小半径。由式(5-2)，，最终确定，取5.1.4转子结构尺寸设计图5-1转子主要结构1>转子基本尺寸由计算得到的尺寸，转子的轴向宽度B=25mm。根据转子半径，则考虑转子工作强度和转子上螺钉孔，取转子的大径尺寸D=58mm。2>转子轴孔尺寸花键轴孔直径，由传动轴花键设计及花键齿工作高度h=2mm,得内花键大径：花键轴段设计的键齿宽为5mm，故转子花键孔上齿宽也为5mm3>叶片槽尺寸由叶片的设计叶片数z=10；叶片厚t=2mm；叶片长L=10mm；叶片安放角平衡式叶片泵转子所受径向力平衡，主要承受扭转力的作用。由z=10,设计相邻叶片槽夹角由叶片长度L和叶片根部通压力油的孔设计转子槽和转子槽根部通压力油孔位置。叶片长度L=10mm,各通压油孔圆心所在圆上的圆直径为考虑压油孔直径尺寸，取由叶片厚t=2mm，叶片底部通压油孔直径值取，槽宽为2mm转子轴向宽度B=25mm，得槽长度为25mm。4>校核转子槽根强度图5-2转子槽受力情况叶片和转子槽相互工作面间的作用方式为挤压和磨损由《机械设计手册》第4篇表4-3-17查得材料的许用挤压应力为计算转子的最大工作应力(5-4)式中，T——为实际转矩，D——转子直径，B——转子轴向宽度，——叶片伸出长度，当转子刚刚离开压油区时，转子承受最大挤压应力(5-5)故转子槽根满足强度条件。5.2叶片的设计5.2.1叶片材料选择叶片材料选择：高速钢材料特性：高硬度和耐磨性高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。W18Cr4v，常用的钨系高速钢的一种，它属于莱氏体钢，是高速钢应用最长久的一种。和其它高速钢一样，常被称为“白钢”、“锋钢”或“风钢”空冷即可淬火>。5.2.2叶片数叶片数通常取Z过小，定子曲线对应的幅角小，吸、压油