1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 | |
斜轴式柱塞泵设计 0 引言 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。近40年来，液压设备的年增长率一直远远高于其他机械设备的年增长率。 液压传动设备一般由四大元件组成：即动力元件——液压泵 ；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压控制阀；辅助元件——油箱、管道、蓄能器、集成块等。 液压泵的功用是向液压系统提供具有所需压力的液体油流，从而驱动液压装置工作，是液压设备的动力源冷焊钳[1]。 液压泵是现代液压传动中使用最广的液压元件之一。由于其可以很方便地实现变量，使液压系统容易实现功率调节和无级变速。液压泵是技术含量高的液压元件之一，它的结构、品种繁多，制造工艺复杂，在当今许多液压元件结构发展相对稳定的情况下，液压泵的结构、材料、性能却任在继续发展[2]。视频无线传输 设计人员根据设计任务的要求，利用已有的资料与经验，针对设计要求反复进行计算分析、构思，最后将满足设计要求的方案列表到设计文件与图纸上。目前世界上工业发达的国家和地区都相继采用计算机技术进行UG设计，国内也有部分高校和软件开发商进行塑料模具CAD方面的研究和开发，但这些系统本上都是基于平面 AutoCAD开发出来的，三维功能远落后于美国的 UG、Pro／E等3D软件[3] ,如浙江大学基于工作站的UGⅡ系统开发出精密CAD/CAM系统，该系统采用特征造型技术构造产品模型，是形状特征表达与工艺信息描述同意。UG软件的特征建模技术为零部件参数化设计提供了技术基础 ,UG内嵌的电子表格、表达式、知识熔接模块以及二次开发工具 Open API ,MenuScript , UIStyler等为建立基于UG的标准件库提供了方便。目前,基于UG的标准件库常用开发方法主要有:零件族法、用户自定义特征法、知识熔接法、程序设计法[4]。 1液压传动的特点 液压传动的特点主要有以下几方面： （1）与气压传动相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力。 （2）液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 （3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向。 （4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长。 （5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制、电影传动控制或其他传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作。 （6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 （7）由于液压传动中的泄露和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。 （8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），因此，传动效率相对低。 （9）液压传动多油温的变化比较敏感，不易在较高的或较低的温度下工作。 （10）液压传动在出现故障时不易诊断[5][6]。 2斜轴式柱塞泵设计的主要内容 存取一体机 设计的主要流程：确定总体设计方案，进行动力计算、传动系统设计、泵的装配结构设计和变量机构设计，绘制零件工作图及三维装配图。 2.1 参数选择 （1）工作压力 柱塞泵属于中高压或高压等级，工作压力在10MPa至40MPa范围内。 （2）排量和转速 目前柱塞泵的排量一般在500cm3/r以下，个别可达2000cm3/r。泵的转速通常为1000至3000r/min[7]。 2.2 缸体设计 决定泵的压力和排量后，就可以进行缸体设计。柱塞数Z、柱塞直径d和柱塞孔分布圆半径R是确定缸体横断面尺寸的主要参数。 通常,柱塞数Z取7或9。为了得到一定排量，当斜盘倾角一定（一般取150到200）时，增大柱塞直径可以使柱塞分布圆半径减小。但过大的柱塞直径将使两相邻柱塞之间的间隔太小，影响缸体强度。柱塞之间选得太小会使柱塞分布圆半径过大。 通常在泵的最大超载压力下进行缸孔的强度和刚度计算。按材料力学厚壁圆筒理论进行缸孔的强度和变形量计算[8][9]。 2.3 绘制二维图及创建三维模型 首先绘制好零件的二维工程图[10]，根据提供的柱塞泵的二维图或者样品，在UG Modeling模块下灵活运用各种建模命令，创建柱塞泵的三维模型[11]。 由二维图可知，此柱塞泵尺寸不大，但结构较为复杂，为了简化模具结构，使得加工、装配容易进行，并且为了使得压力不至于过高，避免出现过多的缺陷。将创建好的零件三维模型文件拷贝到即将建立的模具结构项目文件所在的目录下，然后用UG MoldWizard模块所对应的工具条中的按钮(Load)打开项 目初始化对话框，输入相应的参数后 ，进入 UG MoldWizard设计系统[12]，进行动画仿真[13]。 3液压元件的优化 3.1基本类型 根据优化设计中所要确定的内容，液压元件的寻优问题可以分为参数优化和函数优化两类。 （1）参数优化 优化设计中所寻求的是一个或一组参数。如：对柱塞泵的缸体进行优化设计时，要确定缸体外径、缸体中心孔直径、缸孔长度、缸孔直径、柱塞数、吸排油孔面积等。 （2）函数优化 优化设计中所寻求的是一个或一组函数。如：在讨论液压元件的动态问题时，要确定最优控制信号，他是时间t的函数。 3.2优化目标 （1）提高效率 从节能的角度出发，希望液压元件有比较高的效率。 （2）改善技术性能 技术性能包括稳态性能和动态性能。 （3）控制噪音 液压动力元件有时是整个机器的主要噪声源。 泰斯花粉阻隔剂 （4）实现功率匹配 对于多级液压元件，本身存在着功率匹配问题，就是要保证元件的输出功率足以满足其负载的需求。 （5）提高可靠性 通过改进设计，避免液压元件的早期失效，提高其可靠性和寿命。 （6）降低成本 控制液压元件的体积和重量可以节约原材料，减小生产成本【14】。 4液压传动的发展史 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1975年英国约瑟夫•布拉曼，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善[15]。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后, 日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会"。近20至30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位【16】。 参考文献 [1] 赵应樾.液压泵及其修理.上海交通大学出版社.1998.10. [2] 林德.中国液压技术保障中心.Linde液压产品[M/CD]. [3] Umgraphics Solution Company.UGⅡ Version 14.0 Cast Online[Z].1988. [4] 牛强等. 基于UG的标准件库的研究与开发. 模具CAD国家工程研究中心，上海200030. 2008，6. [5] 姜继海、宋锦春、高常识.液压与气压传动.北京：高等教育出版社.2009.5. [6] 胜帆、罗志骏.液压技术基础.机械工业出版社.1985.9. [7] 林国重、盛东初.液压与气压传动.北京工业学院出版社.1987.4. [8] 林建亚、何存兴.液压元件.机械工业出版社.1988.11. 无触点稳压电源[9] 刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社.2004.1. [10] 郭启全、赵增慧、李莉等.AutoCAD2005基础教程.北京工业大学出版社.2007.8. [11] 刘向阳、占向辉、张恩光等.UG NX4.0中文版CAD详解教程.北京：清华大学出版社.2007.4 [12] 刘极峰.计算机辅助设计与制造.北京：高等教育出版社.2004.7. [13] 周建安. UG模具设计与数控加工应用. 深圳职业技术学院学报.2007.2. [14] 宋俊、王淑莲等.液压元件优化.北京：机械工业出版社.1999.9. [15] 徐绳武.柱塞式液压泵[M].北京：机械工业出版社，1985. [16] 徐绳武.轻型柱塞泵在日本的发展[J].液压与气动.1982. | |
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