啟東市東方液壓件有限公司
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軸向柱塞泵的主要性能參數
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、轉速、效率和壽命等，主要結構參數有柱塞的直徑、柱塞數、斜盤(pán)傾角等。
　　(1)壓力 在各種液壓泵中，柱塞泵能達到的工作壓力最高。直軸式和斜軸式柱塞泵的壓力普遍達到了40-48MPa，某些軍品甚至達60MPa；旋轉斜盤(pán)式柱塞泵的最高壓力達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(pán)傾角(傳動(dòng)軸與缸體軸線(xiàn)之間的夾角)以及每個(gè)工作循環(huán)中各柱塞的作用次數等。
　　柱塞泵排量的通用計算公式為
　　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；
　　d——柱塞直徑，mm；
　　h——柱塞的有效行程，mm；
　　Z——柱塞數。

　　軸向柱塞泵排量的計算公式
　　直軸式柱塞泵排量(mL／r)計算式
　　V＝÷d 2ZDtany×10-3
　　d-柱塞直徑，mm；
　　Z-柱塞數；
　　D-柱塞分布圓直徑，mm；
　　y～斜盤(pán)傾角，(o)
　　斜軸式柱塞泵排量(mL／r)計算式
　　V＝÷d2ZDsiny×10-3
　　d-柱塞直徑，mm；
　　Z-柱塞數；
　　D-傳動(dòng)軸驅動(dòng)盤(pán)上連桿球窩的分布圓直徑，mm；
　　y-傳動(dòng)軸與缸體軸線(xiàn)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；旋轉斜盤(pán)式柱塞泵的排量范圍為2.5～100mL／r。
　　(3)轉速柱塞泵的許用轉速均很高，具體數值因攤量規格不同而異，例如小排量的轉速可超過(guò)10000r／min，中等排量泵的轉速為3000--5000r／min，大規格重系列直軸泵在有預壓的條件下，轉速也可達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的密封線(xiàn)(面)，故能達到最高的容積效率。又由于各運動(dòng)副之間的潤滑條件良好，它的機械效率也已達到了很高的水平。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械效率均超過(guò)95％，最高總效率高達9l％～93％。由于斜軸式柱塞泵缸體的擺角可以較大，工作容積內的“死容積’’相對較小，又沒(méi)有滑履靜壓支承的漏損項，加之缸體和柱塞的受力情況較好，它的容積效率和機械效率都會(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，容積效率和機械效率相乘而得的總效率曲線(xiàn)為一種隨壓力和轉速的增加先升高然后又降低的走勢。由于變量機構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(xiàn)。
　　(5)使用壽命 現代柱塞泵的主要工作部件的摩擦副問(wèn)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計的，選用的又都是高性能的材料并經(jīng)過(guò)精細加工和熱處理，故在正確的使用條件下(特別是采用了適當黏度的工作介質(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(cháng)的，例如對于重系列軸向柱塞泵可達10000～12000h以上。一般而言，軸向柱塞泵的壽命要比徑向柱塞泵長(cháng)，在直軸式柱塞泵中旋轉缸體式泵比旋轉斜盤(pán)式泵長(cháng)。
　　(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(lèi)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。柱塞數對流量脈動(dòng)高低有很大影響，且柱塞數取為奇數較取為偶數對降低流量脈動(dòng)更為有利。為此，傳統設計準則是把柱塞數取為奇數，即取為5、7、9、11等。
　　(7)功率密度及性?xún)r(jià)比 柱塞泵的高壓、高轉速的大范圍工作包線(xiàn)使它所能傳輸的功率值很大，在高壓系統中的功率密度可達10kW／kg以上，特別是作為高壓變量泵具有很高的性?xún)r(jià)比，是其他類(lèi)型的泵所無(wú)法替代的。但由于它是一種殼體非承壓式的元件，按單位結構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)主要結構參數柱塞數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，且與結構類(lèi)型、性能、強度、剛度、工藝性有關(guān)。柱塞數較大時(shí)，可以增大軸向柱塞泵的排量，但過(guò)大的柱塞數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)，柱塞泵的柱塞數則應為奇數，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(pán)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(xiàn)之間的夾角通常為ymax一25度~45度。
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