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。
(l)壓力 在各種液壓泵中,柱塞泵能達(dá)到的T作壓力zui高。直軸式和斜軸式柱塞泵的壓力普遍達(dá)到了40~48MPa,某些甚至達(dá)60MPa;旋轉(zhuǎn)斜盤式柱塞泵的壓力達(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=Kπ/4d2hZ×10-3(mL/r) (4-1)
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)。
軸向柱塞泵的排量計(jì)算公式見下表。
軸向柱塞泵排量的計(jì)算公式
類型
排量(mL/r)計(jì)算式
說(shuō) 明
直軸式柱塞泵
V=π/4d2ZDtanγ×10-3
d-柱塞直徑,mm;Z-柱塞數(shù);D-柱塞分布圓直徑,mm;γ-斜盤傾角,(°)
斜軸式柱塞泵
V=π/4d2ZDsinγ×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;γ-傳動(dòng)軸與缸體軸線之間的夾角,(°)
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)值因排量規(guī)格不同而異,例如小排量的轉(zhuǎn)速可超過(guò)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*連續(xù)的密封線(面),故能達(dá)到zui高的容積效率。又由于各運(yùn)動(dòng)副之間的潤(rùn)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(jí)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(guò)95%,總效率高達(dá)91%~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(duì)較小,又沒(méi)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(shì)。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zui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P所示為一種典型斜軸式定量柱塞泵的全特性效率曲線。
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