基于proe的柱塞泵仿真設計畢業論文(gai(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 tion based on Pro / E software, thus we will make a clearer understanding with the working principle of the piston pump . Keywords: piston pump, Pro / E, Simulation and DesignInstructor signature第一章 緒 論隨著工業技術的不斷發展，液壓傳動也越來越廣，而作為液壓傳動系統心臟的液壓泵就顯得更加重要了。在容積式液壓泵中，惟有柱塞泵是實現高壓﹑高速化﹑大流量的一種最理想的結構，在相同功率情況下，徑向往塞泵的徑向尺寸大、徑向力也大，常用于大扭炬、低轉速工況，做為液壓馬達使用。而軸向柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，轉動慣量小，故轉速較高；另外，軸向柱塞泵易于變量，能用多種方式自動調節流量，流量大。由于上述特點，軸向柱塞泵被廣泛使用于工程機械、起重運輸、冶金、船舶等多種領域。航空上，普遍用于飛機液壓系統、操縱系統及航空發動機燃油系統中。是飛機上所用的液壓泵中最主要的一種型式。本設計對柱塞泵的結構作了詳細的研究，在柱塞泵中有閥配流﹑軸配流﹑端面配流三種配流方式。這些配流方式被廣泛應用于柱塞泵中，并對柱塞泵的高壓﹑高速化起到了不可估量的作用。可以說沒有這些這些配流方式，就沒有柱塞泵。但是，由于這些配流方式在柱塞泵中的單一使用，也給柱塞泵帶來了一定的不足。柱塞式液壓泵是靠柱塞在柱塞腔內的往復運動，改變柱塞腔容積實現吸油和排油的。是容積式液壓泵的一種。柱塞式液壓泵由于其主要零件柱塞和缸休均為圓柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作壓力高而得到廣泛的應用。柱塞式液壓泵種類繁多，前者柱塞平行于缸體軸線，沿軸向按柱塞運動形式可分為軸向柱塞式和徑向往塞式兩大類運動，后者柱塞垂直于配油軸，沿徑向運動。這兩類泵既可做為液壓泵用，也可做為液壓馬達用。 柱塞泵的基本概念柱塞泵是一種供油裝置，常用于機器的潤滑系統中。它的工作原理是：靠凸輪旋轉，由凸輪作用在彈簧壓緊的柱塞上，使柱塞做往復運動，因而不斷改變泵腔的容積和壓力，將潤滑油吸入泵腔，并排到潤滑系統中。柱塞往復運動距離，依靠凸輪的偏心距尺寸。當凸輪按逆時針方向旋轉時，凸輪旋轉半徑逐步減少，柱塞在壓縮彈簧的作用力下，逐步向右移動，泵腔的容積逐步增大，而壓力逐步減少，潤滑油受外界大氣壓的作用下，推開上方單向閥門（吸油閥）的球體而進入泵腔中。當凸輪軸繼續旋轉時，凸輪旋轉半徑逐步增大，柱塞在凸輪作用下，克服彈簧壓力往左移動，上方單向閥中的球體在彈簧作用下，關緊閥門，此時，泵腔容積逐步減少，壓力逐步增大，由于潤滑油從下方單向閥（排油閥）克服彈簧壓力，推開鋼球，流到供油潤滑系統中，凸輪軸不斷旋轉達到供油不間斷。柱塞泵是依靠柱塞在缸體孔內作往復運動時產生的容積變化進行吸油和壓油的。由于柱塞和缸體內孔都是圓柱表面，很容易得到高精度的配合，密封性能好，在高壓下工作仍能保持較高的容積效率和總效率。因此，現在柱塞泵的形式眾多，性能各異，應用非常廣泛。 柱塞泵的分類根據柱塞的布置和運動方向與傳動主軸相對位置的不同，柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式；由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術含量比較高的高效泵，隨著國產化的不斷加快，徑向柱塞泵必然會成為柱塞泵應用領域的重要組成部分。紅色部分宜放到第二章 國內外發展概況泵是通用機械行業的重要組成部分，其產品廣泛應用于電力、水利、石油開采、石油化工、城市污水處理及半導體等行業，具有產品產量大，應用范圍廣的顯著特點，是國民經濟的重要組成部分。隨著國內經濟的發展和國際環境的不斷改善，中國的泵設備市場得到了飛速的發展，一方面，國際大型泵及真空設備廠商不斷加大在中國的投資力度，建立了一大批高水平的工廠，銷售網點及技術支持中心，另一方面，中國泵及真空設備廠商也不斷發展優勢產品，努力擴大產品出口。2006年中國泵行業的發展狀況良好，資產總計達到了433億元，%，銷售收入為422億元，%，%。在看到中國泵行業迅速發展、競爭實力迅猛提升的同時也要看到，與國外大型先進泵設備廠商相比，中國廠商仍具有規模小，技術水平低，在新產品、新技術、新工藝開發等方面投入不足等缺點。由于中國廠商在高端技術上與國外大廠商存在的較大差距，技術含量較高的泵類產品市場被國外產品占據了較大份額。國外泵行業正在加快并購重組步伐，泵制造廠家數量會不斷減少，跨國泵業公司間的競爭和壟斷進一步加劇。據不完全統計，自2000年以來，國外泵行業已有80起大的合并和收購，通過這種集團化的合作發展戰略，不僅可以得到最大的經濟規模，還有利于利用原來的商標和知名度實現可持續發展。 未來3～5年，國內泵行業仍將保持11%～12%的增長速度。特別是得益于國家實行積極的政策和擴大內需的拉動，電力、鋼鐵、石化等國民經濟主要部門和城市基礎設施建設需求的持續增長，中國泵行業還將會以高出機械工業2％～3％的速度持續發展。“西氣東輸”“西電東送”“南水北調”等國家重點項目的開工需要大量的泵閥產品配套；隨著發達國家調整產業結構，中國正逐漸成為世界制造業轉移的主戰場，也使泵業面臨更大的發展空間。據中國泵業協會預測到2010年，泵業工業總產值預計達到180億元，銷售收入達190億元。當前,軸向柱塞泵的發展趨勢是:高壓化,高速化,使之形成適當的油膜,為了設計性能優良的高壓,高速,大流量軸向柱塞泵,研究配流副的潤滑特性機理是十分重要的. 本課題的研究意義和研究內容設計課題主要進行柱塞泵的產品設計和基于Pro/E軟件的實體仿真設計，用Pro/E進行柱塞泵的仿真設計可以模擬真實情況，發現問題、分析問題，從而達到最優化最經濟的設計目的。本文詳細講解了整個柱塞泵的建模過程，講述了柱塞泵的裝配，以及柱塞泵的運動仿真，本文重點講述了基于Pro/E軟件的柱塞泵各零件的設計和運動仿真，從而對柱塞泵的工作原理有了更清晰的認識。第二章 軸向柱塞泵 軸向柱塞泵簡介軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動所產生的容積變化來進行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時可以達到很高的精度配合，因此容積效率高，運轉平穩，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優點，但對液壓油的污染較敏感，結構較復雜，造價較高。柱塞泵是液壓驅動系統中常用的壓力油提供元件，被廣泛應用于各類工程機械中。由于現在我國國內自行設計生產的柱塞泵普遍存在結構老化、控制方法單一的問題，現狀促使我們開發一款在結構功能上能夠適應現代化生產高要求的柱塞泵。柱塞泵有許多結構形式，斜盤式軸向柱塞變量泵是諸多柱塞泵結構中結構比較先進，最能適應現代作業大流量、高壓力、體積小要求的柱塞泵結構形式；并且對于實現多種流量、壓力控制有著較大的優勢柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件：柱塞和柱塞套構成柱塞偶件、出油閥和出油閥座構成出油閥偶件 柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經配對研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，～ 柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通，其目的是改變循環供油量；柱塞套上制有進、回油孔，均與泵上體內低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應用定位螺釘定位。柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。 出油閥和出油閥座也是一對精密偶件，配對研磨后不能互換， 。出油閥是一個單向閥，在彈簧壓力作用下，閥上部圓錐面與閥座嚴密配合，其作用是在停供時，將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕，防止高壓油管內的油倒流入噴油泵內。出油閥的下部呈十字斷面，既能導向，又能通過柴油。出油閥的錐面下有一個小的圓柱面，稱為減壓環帶，其作用是在供油終了時，使高壓油管內的油壓迅速下降，避免噴孔處產生滴油現象。當環帶落入閥座內時則使上方容積很快增大，壓力迅速減小，停噴迅速。工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段。進油過程、供油過程、回油過程。 軸向柱塞泵工作原理一個柱塞泵上有兩個單向閥,并且方向相反,柱塞向一個方向運動時,缸內出現負壓,這時一個單向閥打開液體被吸入缸內,柱塞向另一個方向運動時,將液體壓縮后另一個單向閥被打開,.。柱塞泵是一種供油裝置，常用于機器的潤滑系統中。它的工作原理是：靠凸輪旋轉，由凸輪作用在彈簧壓緊的柱塞上，使柱塞做往復運動，因而不斷