150MPa手动液压泵的设计及运动仿真.docx
《150MPa手动液压泵的设计及运动仿真.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《150MPa手动液压泵的设计及运动仿真.docx(36页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、学校代码:10128学 号:2009101010101 /V/VERSX150MPa手动液压泵设计及运动仿真学生姓名:学 院:机械学院系 别:机械系专 业:机械设计制造及其自动化班 级:机09-2指导教师:二O 一三年六月泵装配图-全部图纸CaxaT程图文档前9 KB答辩FFTMicrosoft PowerP.332 KB开题报告Microsoft Word 9.35 KB手动泵AutoCAU 图形,205 KB说明书Microsoft Word 9.1, 16S KB外文翻译Microsoft Word 9. 102 KB溢布阀芯:AutoCAU 图形89 KB摘要液压泵是向液压系统提供一定
2、流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压 系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的能耗、提高系统 的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。本设计对柱塞泵进行了分析,主要分析了柱塞泵的分类,对其中的结构,例 如,柱塞的结构型式进行了分析和设计,还包括它们的受力分析与计算。还有对 缸体的材料选用以及校核很关键。该设计最后对柱塞泵的优缺点进行了整体的分 析,对今后的发展也进行了展望。关键词:柱塞泵,高压,运动仿真。q泵体AutoCAD 图形DWC W1E基活塞AutoCAD 图形DWG运动仿其视频 媒体殳件(.nipg) L 357 KB泵装配图-全部图纸Aut
3、oCAE 图形258 KE15丽尊手动丫夜底泵的 设计及运动仿真 Microsoft Word 9.AbstractLiquids pressing a pump is the motive component of oil liquid which presses system to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reasonable o
4、f choice liquids pressing a pump can consume an exaltation the efficiency of the system to lower a bad voice and an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of dependable work all very important.This design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk ana
5、lytical, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar; as to its win of structure, to carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation. The material which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key.That de
6、sign end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to aftertimes development.Keyword: The pillar fills a pump, high presses, motion simulation目录弓I言1第一章超高压液压技术的特点31.1超高压技术31.1.1超高压小流量31.1.2采用柱塞结构31.1.3要求专用的液压介质31.
7、1.4要求严格的密封31.2超高压液压及其装置41.2.1超高压泵41.2.2密封材料4第二章柱塞泵主要结构设计52.1手动液压泵的主要结构与各部分的作用52.2柱塞泵工作原理52.3单级柱塞泵主要性能参数62.4初步计算62.5活塞设计82.5.1稳定性与强度校核82.5.2柱塞均压槽82.5.3配合的选用92.6缸筒计算10第三章柱塞泵的其他零件设计与选择133.1活塞杆133.2油箱143.3快换接头选择153.4溢流阀173.5单向阀193.6密封圈203.7锁紧螺母223.8胶管223.9压力表24第四章PRO/ENGINEER对手动液压泵的仿真 25结论27参考文献28谢辞29引言
8、随着工业技术的不断发展,液压传动也越来越广,而作为液压传动系统心脏 的液压泵就显得更加重要了。在容积式液压泵中,惟有柱塞泵是实现高压、高速 化、大流量的一种最理想的结构,在相同功率情况下,径向往塞泵的径向尺寸大、 径向力也大,常用于大扭炬、低转速工况,做为按压马达使用。而柱塞泵结构紧 凑,径向尺寸小,另外柱塞泵易于变量,能用多种方式自动调节流量,流量大。 由于上述特点,柱塞泵被广泛使用于工程机械、起重运输、冶金、船舶等多种领 域。航空上,普遍用于飞机液压系统、操纵系统及航空发动机燃油系统中。是飞 机上所用的液压泵中最主要的一种型式。在使用配套油缸及专用工具的情况下, 可以进行各种作业,例如起重
9、、弯形、校直、剪切、铆合、装配、拆卸及一些建 筑施工、军事施工等。泵站的主要特点是:高压、手动、超小型,携带方便,操 作简单,应用范围广。高压小流量手动泵以其体积小、操作简单、使方便、安全性强,广泛应用于 煤炭冶金、石化、电力、机械等行业,是一种简单方便的液压动力源。以前,在 我国使用的手动泵多为中等压力,高压的最大压力为70MPa。为提高我国大型 装备的安装水平,上世纪的90年代,我国机电行业引进国外的先进装配和紧固 技术,在大型设备的装配与安装中,利用液压技术,采用高强度的液压螺母、液 压拉紧装置、液压扳手和液压调整器作为机电设备的紧固(件)和拆装工具,作为 液压螺母和液压拉紧装置等的辅助
10、工具的超高压手动泵也同时引进。这种泵工作 压力为150M Pa,排量为:1.6-26cm/次左右,带油总重量为10kg左右。使用表明这 种泵灵活方便、劳动强度低、耐用事故率少,是一种理想的小流量超高压液压动 力源。柱塞式液压泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动,改变柱塞腔容积实现吸油和 排油的。是容积式液压泵的一种。柱塞式液压泵由于其主要零件柱塞和缸休均为 圆柱形,加工方便配合精度高,密封性能好,工作压力高而得到广泛的应用。泵 的内在特性是指包括产品性能、零部件质量、整机装配质量、外观质量等在内的 产品固有特性,或者简称之为品质。在这一点上,是目前许多泵生产厂商所关注 的也是努力在提高、改进的方面。
11、而实际上,我们可以发现,有许多的产品在工 厂检测符合发至使用单位运行后,往往达不到工厂出厂检测的效果,发生诸如过 载、噪声增大,使用达不到要求或寿命降低等等方面的问题;而泵在实际当中所 处的运行点或运行特征,我们称之为泵的外在特性或系统特性。正如科学技术的发展一样,现阶段科技领域中交叉学科、边缘学科越来越丰 富,跨学科的共同研究是十分普遍的事情,作为泵产品的技术发展亦是如此。以 屏蔽式泵为例,取消泵的轴封问题,必须从电机结构开始,单局限于泵本身是没 有办法实现的;解决泵的噪声问题,除解决泵的流态和振动外,同时需要解决电 机风叶的噪声和电磁场的噪声;提高潜水泵的可靠性,必须在潜水电机内加设诸 如
12、泄漏保护、过载保护等措施;提高泵的运行效率,须借助于控制技术的运用等 等。这些无一不说明要发展泵技术水平,必须从配套的电机、控制技术等方面同 时着手,综合考虑,最大限度地提升机电一体化综合水平。柱塞式液压泵的显著缺点是结构比较复杂,零件制造精度高,成本也高,对 油液污染敏感。这些给生产、使用和维护带来一定的困难。第一章超高压液压技术的特点1.1超高压技术1.1.1超高压小流量超高压液压技术主要发挥超高压液压压力的优势,当超高压液压机械或系统 以一定的功率工作时,由于使用的压力很高,所以流量就很小,其流量一般在 1L/min左右。以极高的压力在很小的流量下工作是超高压技术的一大特征。1.1.2采
13、用柱塞结构超高压压力是对液体介质实施强大的作用力产生的,无论在超高压泵和增压 器中,升压元件几乎都采用柱塞副结构。柱塞副对超高压力下的密封也具备良好 的适应性。径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与柱塞缸中心轴垂直的柱塞 泵。径向柱塞泵是利用与传动轴垂直的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变 化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件,加工时可以达到很高的精度 配合,因此容积效率高,运转平稳,流量均匀性好,噪声低,工作压力高等优点。 由于径向泵结构上的特点,确定了径向柱塞泵比轴向柱塞泵耐冲击、寿命长、控 制精度高。径向结构设计克服了如轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。使其抗冲击能力 大幅度提高。1.
14、1.3要求专用的液压介质一般的液压油在超高压力下流动性锐减,体积压缩量不可忽视,后者在极 大程度上影响着系统的容积效率。所以一般压力油在超高压力下难以正常工作, 应该选用在超高压力下具有良好流动性和最小体积压缩量的特殊专用介质。1.1.4要求严格的密封在超高压力下要求所有的密封环节和元件具有高的强度,否则极易击穿。 由于液压介质在升压过程中会释放能量,致使密封环节和密封部位瞬时升温,所 以超高压力下的密封必须具有良好的耐热性。1.2超高压液压及其装置1.2.1超高压泵当压力为35MPa时,一般的齿轮泵、叶片泵和柱塞泵就难以保证良好的工 作性能,因此,这些泵不能作为超高压泵使用。只有特殊设计的柱
15、塞泵才能产生 和保证100MPa以上的超高压力。一般100MPa左右的液压压力可用阀配流式轴 向或径向柱塞泵产生,也可用单柱塞的手动泵建立,但手动超高压泵的排量很小。 每次手动仅能获得数毫升的油液输出。通常超高压力为100MPa左右的阀配流式 轴向或径向柱塞泵以电机为动力,也有采用小型内燃机为动力的。液压压力超过120MPa的超高压泵多采用曲柄连杆式轴向柱塞泵,但也有用 径向柱塞泵的。1.2.2密封材料在超高压力下的密封材质受到强烈的挤压,易于产生塑性流变。升压过程中 液体介质会发热,由于超高压升压压差大,瞬时温升高,促使塑性流变加剧,造 成密封材料变形量大甚至击穿。而超高压力下的密封材质的弹
16、性丧失也将使密封 性能急剧下降。所以一般的密封材质是难以承受苛刻的超高压条件的。当压力在 100MPa以下时,塑性材料如橡胶、皮革、氟塑料尚可使用。当压力高于100MPa 时则需采用具有一定韧性的硬质材料如铝、紫铜、铅铍青铜等。第二章柱塞泵主要结构设计2.1手动液压泵的主要结构与各部分的作用手动油泵由以下几部分组成:1、泵体部分;2、手柄部分:3、油箱;4、注 油和卸油装置;5连接部分1、泵体部分:泵体部分是油泵的主要部分,高压工作腔、低压工作腔、两 个单向阀、高压溢流阀(安全阀)、低压溢流阀、油口等都在上面。各处孔有机 地联系在一起。两个单向阀是防止压力油回流。低压阀和高压阀的作用是压力控
17、制,分别将压力控制在2MPa和150MPa。2、手柄部分:主要由压杆组成。靠两个销子与泵体,靠滑套和销与柱塞杆 连接,进而柱塞杆与柱塞螺纹连接。手动力作用在压杆上,带动柱塞作往复运动, 产生油液的压力。3、油箱:存储油液4、注油和卸油装置:在后座或油箱上面装有注油和卸油装置,可以方便的 注卸油液。5、连接部分:是连接油泵和油缸输送压力油液的部件。在不使用时,快速连 接头与油缸脱开,油缸接头处用接头堵上,以防污物进入油管和油缸。2.2柱塞泵工作原理如图:图2-1柱塞泵工作原理当手柄9运动时带动低压泵2高压泵1,同时供油,液压油充满工作腔后压 力逐渐升高,当压力升高到调定压力时,溢流阀7开启,低压
18、泵2的液压油回到 油箱。此时,液压油基本充满工作腔,由高压柱塞继续小流量地供油提高压力当 压力达到额定工作压力时,安全阀5开启,系统保持最高的工作压力。2.3单级柱塞泵主要性能参数给定设计参数:/高=150MPaV =1.6mL/次高P = 2 MPa低V =26mL/ 次高F 500N额定高压压力额定排量额定低压压力额定排量最大于摇力2.4初步计算如图:F2图2-2根据设计手册:手操作力F1 =350N根据体积小、携带方便的原因:取 L=560mm, L?=30mm350 x 560(2-1)(2-2)F =FL / L = 6533.33N211230曰1刀F =云兀d 2 p高(d为活塞
19、高压段直径):4F:4x 6533.33 一 亿字=7.45 mm兀p 150兀高取 d = 7.5mm1 一 1那S么F =日兀d2p高=日 x兀 x 7.52 x 150 = 6600NT F - L6600 x 30 L = 2 = 565mm1 F 3501取一次拉压的角度为050 o0所以其行程为h = 36mm柱塞泵高压额定V高是指压杆从与水平位置50到0时,柱塞高压腔所排出油液的容积,即向11匕=云兀d2h =彳兀 x7.52 x 150/1000 = 1.58mL/ 次1.6mL/次(2-3)低压柱塞直径大,排量就大,工作强度小,工作效率高,当直径太大结构不 合理。取低压柱塞直
20、径D=25mm低压腔排量匕氐=4兀(D2 - d2 )h = 4兀(252 - 7.52 )x 36 /1000 = 25.072mL / 次26mL / 次(2-4)150通过上述分析计算,可以综合得出该手动泵性能参数 额定工作压力/Mpa7.5高压段直径/mm低压段直径/mm25手柄长度/mm565最大手摇力/N3502.5活塞设计图2-3活塞2.5.1稳定性与强度校核首先选择材料,手动泵柱塞直径非常小,只有 7.5mm,承受压力又较高 (6600N),因此,必须选用高强度材料。柱塞工作时,在缸筒内要进行多次往复运动,要求柱塞有较高的硬度与耐磨 性,从而保证良好的密封性能,选用合金钢40C
21、r为为柱塞材料。对于中小柔度杆,高强度钢能提高其稳定性,就不必进行稳定性校核,只进 行压缩强度校核即可。根据材料查得:a s = 785MPa取安全因素n=2.2则 g = 785 / 2.2 = 357MPab = F /d2 = 150MPa 450.420.5040100c b 780MPa n = 2.2(2-6)c =c / n = 780/2.2 = 354MPa p高在不考虑公差和腐蚀余量的情况下,取径向壁厚5 =10mm=7.5mm(2-7)25 ( 354+0.4 X1502 V 354-1.3 x 150故当缸筒壁厚为10mm时,符合上式。缸筒底部厚度为8 0.433D ,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 150 MPa 手动 液压泵 设计 运动 仿真
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4874712.html