【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷高速發(fā)展,現(xiàn)代設(shè)備的自動(dòng)化水平越來(lái)越高,對(duì)液壓泵的性能要求也越來(lái)越高。本課題致力于研制開發(fā)一種新型的四缸徑向柱塞往復(fù)泵,泵的動(dòng)力端采用了單拐雙滑機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu),具有設(shè)計(jì)新穎,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,比傳統(tǒng)泵體積小,噪音低,節(jié)能,外形美觀,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),性能可靠,單人拆裝維修方便,使用范圍廣等一系列特點(diǎn)。 本文以徑向柱塞往復(fù)泵的動(dòng)力端為研究對(duì)象,探討了傳統(tǒng)凸輪機(jī)構(gòu)往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)原理以及不足之處,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種新型的四缸徑向柱塞往復(fù)泵的工作原理以及結(jié)構(gòu)方案,并進(jìn)一步對(duì)動(dòng)力端的關(guān)鍵零部件進(jìn)行分析研究和結(jié)構(gòu)改進(jìn)。 利用三維建模軟件Pro/E建立了泵體的三維模型,為進(jìn)一步的仿真分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。建立了泵的動(dòng)力端虛擬樣機(jī),利用Admas軟件對(duì)泵的動(dòng)力端進(jìn)行仿真分析,方便快速的得到了動(dòng)力端各零部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù),直觀地展現(xiàn)了四缸徑向柱塞往復(fù)泵的運(yùn)動(dòng)特性。動(dòng)力學(xué)仿真分析的結(jié)果,為四缸徑向柱塞往復(fù)泵的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了可靠的依據(jù)。對(duì)動(dòng)力端關(guān)鍵零部件偏心軸體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)以及動(dòng)平衡設(shè)計(jì),并對(duì)軸體進(jìn)行有限元分析,驗(yàn)算偏心軸體的強(qiáng)度。研究了滑板上承受的扭矩和由于承受扭矩而產(chǎn)生的滑板上的載荷分布不均勻的狀況,將原徑向?qū)ΨQ布置的四個(gè)柱塞往復(fù)體的柱塞中心線相對(duì)于主軸對(duì)稱線繞主軸旋轉(zhuǎn)的反方向依次偏置一定距離,極大的減小了滑板上承受的扭矩和滑板上由于承受扭矩而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力,改善了滑板上所受載荷不均勻分布的狀況,有效的減小了滑板的磨損。 本文的創(chuàng)新之處在于： 1、新型柱塞往復(fù)泵的動(dòng)力端采用單拐雙滑機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu),既具有曲柄連桿機(jī)構(gòu)的承載能力,又具有凸輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)形式。 2、提出了將原徑向?qū)ΨQ布置的四個(gè)柱塞往復(fù)體的柱塞中心線相對(duì)于主軸對(duì)稱線繞主軸旋轉(zhuǎn)的反方向依次偏置一定距離的設(shè)計(jì)方案,極大的減小了滑板上承受的扭矩和滑板上由于承受扭矩而產(chǎn)生的載荷不均勻分布的狀況,有效的提高了滑板摩擦副的可靠性。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, the automation level of modern equipment is becoming higher and higher. This paper is devoted to the development of a new four-cylinder radial plunger reciprocating pump. The power end of the pump is designed with a new design and simple and compact structure, which replaces the traditional cam mechanism and crank linkage mechanism by using a single crank and double slip mechanism in the power end of the pump. Compared with the traditional pump, it has a series of characteristics such as small volume, low noise, energy saving, beautiful appearance, stable operation, reliable performance, convenient single disassembly and maintenance, wide range of use, etc. Taking the power end of radial plunger reciprocating pump as the research object, this paper discusses the structure principle and deficiency of the traditional cam mechanism reciprocating pump. On this basis, a new type of four-cylinder radial plunger reciprocating pump is designed and its working principle and structure scheme are designed, and the key parts of the power end are analyzed and studied and the structure is improved. The 3D model of the pump body is established by using the 3D modeling software Prop / E, which lays a foundation for further simulation analysis and structural improvement. The virtual prototype of the power end of the pump is established, and the kinematics and dynamic parameters of the parts of the power end are obtained conveniently and quickly by using the Admas software to simulate the power end of the pump. The motion characteristics of four-cylinder radial plunger reciprocating pump are displayed intuitively. The result of dynamic simulation provides a reliable basis for the further design and improvement of four cylinder radial plunger reciprocating pump. The structural dimension design and dynamic balance design of the eccentric shaft of the key parts at the power end are carried out. The strength of the eccentric shaft is checked and calculated by finite element analysis of the shaft body. The uneven distribution of the load on the slide and the load on the slide caused by the torque is studied. The center line of the plunger of the four plunger reciprocating bodies arranged in the original radial symmetry is biased by a certain distance relative to the reverse direction of the main axisymmetric line rotating around the main axis. It greatly reduces the torque on the skateboard and the bending stress caused by the torsion on the skateboard, improves the uneven distribution of the load on the skateboard, and effectively reduces the wear of the skateboard. The innovations of this paper are as follows: 1. The new plunger reciprocating pump adopts single and double slip mechanism to replace the traditional cam mechanism and crank linkage mechanism, which has the bearing capacity of crank and connecting rod mechanism. It also has the simple structure form of cam mechanism. 2. This paper presents a design scheme that the center line of the piston of the four piston reciprocating bodies arranged in the original radial symmetry is offset by a certain distance relative to the reverse direction of the rotation of the main axisymmetric line around the main axis of the reciprocating body. It greatly reduces the torque on the skateboard and the uneven distribution of the load caused by the torque on the skateboard, and effectively improves the reliability of the friction pair of the skateboard.
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH32

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本文編號(hào)：2128049