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軸向柱塞泵的主要性能參數(shù)

發(fā)布時(shí)間： 2022/4/21 16:28:49

　　軸向柱塞泵的主要性能有壓力、排量、轉(zhuǎn)速、效率和壽命等，主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有柱塞的直徑、柱塞數(shù)、斜盤傾角等。
　　(1)壓力在各種液壓泵中，柱塞泵能達(dá)到的工作壓力最高。直軸式和斜軸式柱塞泵的壓力普遍達(dá)到了40-48MPa，某些軍品甚至達(dá)60MPa；旋轉(zhuǎn)斜盤式柱塞泵的最高壓力達(dá)100MPa。
　　(2)排量的估算及范圍軸向柱塞泵的排量主要取決于柱塞直徑、柱塞的有效行程、斜盤傾角(傳動(dòng)軸與缸體軸線之間的夾角)以及每個(gè)工作循環(huán)中各柱塞的作用次數(shù)等。
　　柱塞泵排量的通用計(jì)算公式為
　　V=K-7-d2hZ×10-3(mL／r) (4—1)
　　4式中 K——每個(gè)工作循環(huán)中各柱塞的作用次數(shù)；
　　d——柱塞直徑，mm；
　　h——柱塞的有效行程，mm；
　　Z——柱塞數(shù)。

　　軸向柱塞泵排量的計(jì)算公式
　　直軸式柱塞泵排量(mL／r)計(jì)算式
　　V＝÷d 2ZDtany×10-3
　　d-柱塞直徑，mm；
　　Z-柱塞數(shù)；
　　D-柱塞分布圓直徑，mm；
　　y～斜盤傾角，(o)
　　斜軸式柱塞泵排量(mL／r)計(jì)算式
　　V＝÷d2ZDsiny×10-3
　　d-柱塞直徑，mm；
　　Z-柱塞數(shù)；
　　D-傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)盤上連桿球窩的分布圓直徑，mm；
　　y-傳動(dòng)軸與缸體軸線之聞的夾角，(o)
　　常用直軸式柱塞泵的排量范圍為1.5～1500mL／r；斜軸式柱塞泵的排量范圍為5～2500mL／r；旋轉(zhuǎn)斜盤式柱塞泵的排量范圍為2.5～100mL／r。
　　(3)轉(zhuǎn)速柱塞泵的許用轉(zhuǎn)速均很高，具體數(shù)值因攤量規(guī)格不同而異，例如小排量的轉(zhuǎn)速可超過10000r／min，中等排量泵的轉(zhuǎn)速為3000--5000r／min，大規(guī)格重系列直軸泵在有預(yù)壓的條件下，轉(zhuǎn)速也可達(dá)2000r／min以上。
　　(4)效率在已知的各種液壓泵中，由于柱塞泵的工作容積具有完全連續(xù)的密封線(面)，故能達(dá)到最高的容積效率。又由于各運(yùn)動(dòng)副之間的潤滑條件良好，它的機(jī)械效率也已達(dá)到了很高的水平。目前40MPa壓力級重系列軸向柱塞泵在額定工況點(diǎn)附近的容積效率和機(jī)械效率均超過95％，最高總效率高達(dá)9l％～93％。由于斜軸式柱塞泵缸體的擺角可以較大，工作容積內(nèi)的“死容積’’相對較小，又沒有滑履靜壓支承的漏損項(xiàng)，加之缸體和柱塞的受力情況較好，它的容積效率和機(jī)械效率都會(huì)比同檔次的直軸式柱塞泵要更高一些。、
　　由于泄漏和摩擦的緣故，容積效率和機(jī)械效率相乘而得的總效率曲線為一種隨壓力和轉(zhuǎn)速的增加先升高然后又降低的走勢。由于變量機(jī)構(gòu)的支承剛度等因素的影響，變量泵即使在最大排量時(shí)的效率也總是略低于同型的定量泵。此外，液壓泵的效率與所采用的工作介質(zhì)的性狀、品質(zhì)及溫度也有很大的關(guān)系。
　　圖1所示為一種典型斜軸式定量柱塞泵的全特性效率曲線。
　　(5)使用壽命現(xiàn)代柱塞泵的主要工作部件的摩擦副問一般均有良好的液體潤滑層，有的還是基于靜壓軸承原理設(shè)計(jì)的，選用的又都是高性能的材料并經(jīng)過精細(xì)加工和熱處理，故在正確的使用條件下(特別是采用了適當(dāng)黏度的工作介質(zhì)并保持其足夠的潔凈度)，柱塞泵在額定工況下的使用壽命是很長的，例如對于重系列軸向柱塞泵可達(dá)10000～12000h以上。一般而言，軸向柱塞泵的壽命要比徑向柱塞泵長，在直軸式柱塞泵中旋轉(zhuǎn)缸體式泵比旋轉(zhuǎn)斜盤式泵長。
　　(6)流量脈動(dòng)和噪聲與其他液壓泵相比，柱塞泵的流量脈動(dòng)和噪聲較大。而柱塞泵流量脈動(dòng)是噪聲的主要誘因。在各類柱塞泵中，座閥配流柱塞泵噪聲水平最高，其他柱塞泵的噪聲水平則基本相當(dāng)。柱塞數(shù)對流量脈動(dòng)高低有很大影響，且柱塞數(shù)取為奇數(shù)較取為偶數(shù)對降低流量脈動(dòng)更為有利。為此，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是把柱塞數(shù)取為奇數(shù)，即取為5、7、9、11等。
　　(7)功率密度及性價(jià)比柱塞泵的高壓、高轉(zhuǎn)速的大范圍工作包線使它所能傳輸?shù)墓β手岛艽?，在高壓系統(tǒng)中的功率密度可達(dá)10kW／kg以上，特別是作為高壓變量泵具有很高的性價(jià)比，是其他類型的泵所無法替代的。但由于它是一種殼體非承壓式的元件，按單位結(jié)構(gòu)體積所能得到的排量值卻不如齒輪泵和葉片泵那樣大，故在中低壓液壓系統(tǒng)中和作為定量泵使用時(shí)，柱塞泵顯得比較笨重而昂貴。
(8)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)柱塞數(shù)Z與柱塞直徑d及柱塞孔在缸體上的分布圓半徑R是三個(gè)相互制約的參數(shù)，且與結(jié)構(gòu)類型、性能、強(qiáng)度、剛度、工藝性有關(guān)。柱塞數(shù)較大時(shí)，可以增大軸向柱塞泵的排量，但過大的柱塞數(shù)將增大泵的徑向尺寸及整個(gè)泵的體積和重量。為了降低流量脈動(dòng)，柱塞泵的柱塞數(shù)則應(yīng)為奇數(shù)，常取Z=5～9，一般通軸式柱塞泵取Z-9，非通軸式柱塞泵取Z-7。
　　直軸式柱塞泵的斜盤傾角一般為ym。X-18度~21度。斜軸式柱塞泵的傳動(dòng)軸與缸體軸線之間的夾角通常為ymax一25度~45度。

上一條：定量柱塞泵與變量柱塞泵的區(qū)別下一條：斜軸式(彎軸式)軸向柱塞泵的典型結(jié)構(gòu)

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