畢業(yè)設計（論文）-63cy14-1b軸向柱塞泵改進設計（全套圖紙）

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　全套CAD圖紙，聯(lián)系153893706</p><p>　　課題名稱 63CY14-1B軸向柱塞泵改進設計 </p><p>　　學生姓名

2、 </p><p>　　學 號 </p><p>　　院 、 (系) 機械與能源工程系 </p><p>　　專 業(yè) 機械制造設計及自動化 &

3、lt;/p><p>　　指導教師 </p><p>　　職 稱 講 師 </p><p>　　2011年 5 月 22日</p><p><b>　　內容提要

4、</b></p><p>　　液壓泵作為液壓傳動中的一個重要動力裝置，在當今工業(yè)社會有著相當大的需求量。本文所提到的63CY14-1B型軸向柱塞泵就是其中較常見的一類液壓泵。作者通過對作者工作單位——邵陽維克液壓有限責任公司，2005-2006年的泵的銷售情況講行調查統(tǒng)計，發(fā)現：63CY14-1B型軸向柱塞泵是現在重多使用頻率較高的液壓泵中的一類。因而選擇此型號泵進行改進。</p>&l

5、t;p>　　本文先從液壓泵的基本原理入手，并結合63CY14-1B型軸向柱塞泵自身的特點，相比較介紹，讓讀者對液壓泵有一個初步的認識。然后，分析對于63CY14-1B型軸向柱塞泵哪些地方需要改進？而這些地方與哪些因素有關聯(lián)？逐步的說明，改進設計的由來，及其設計步驟。</p><p>　　本次對63CY14-1B型軸向柱塞泵的改進，主要是從降低噪音入手。而對于影響63CY14-1B型軸向柱塞泵噪音的3個摩擦副

6、：缸體與配油盤的摩擦、變量頭與滑靴的摩擦、柱塞與柱塞孔的摩擦。又找出主要摩擦——缸體與配油盤的摩擦，進行改進。經過實驗發(fā)現，配油盤上的鼠尾的長度直接影響泵的噪音，于是作者對配油盤上的鼠尾長度經過一系列的實驗，最后找到了比較合適的尺寸。在上面所講的系列實驗中，主要采取對比的方法來做。選取了幾組缸體與配油盤進行對比實驗。</p><p>　　本文主要的優(yōu)點，就是一切從生產實踐與試治實驗出發(fā)，具有很好的應用前景和較好的

7、經濟價值。</p><p><b>　　SUMMARY</b></p><p>　　The hydraulic pump has sizable demand in nowadays industrial society as an important motive equipment in hydraulic transmission. Model 63CY14-1

8、B axial column this text mention fill in pump relatively common first hydraulic pump among them. The author passes author's office correctly - - Shao Yang wei ke Hydraulic Company, Ltd. sales situation of pump for 20

9、05-2006 year speak conduct investigation count, find: Model 63CY14-1B axial column fill in pump serious to use more one kind of high-frequenc</p><p>　　This text proceeds with basic principle of the hydraulic

10、 pump first, combine the characteristic of filling in pump of axial column of Model 63CY14-1B, compare the introduction, let readers have a preliminary understanding to the hydraulic pump. Then analyze , fill to Model 63

11、CY14-1B axial column what place need improvement pump? And with what factors to have something to do with and unite in these places ? The explanation progressively , the origin designed in improvement, and design the ste

12、p.</p><p>　　Fill axial column of Model 63CY14-1B in the improvement of the pump this time, mainly start with reducing the noise. And fill in 3 of the pump noise to rub pair in influencing the axial column of

13、 the Model 63CY14-1B: With mix oil friction , variable head and slippery friction , column of boots of record fill in with column friction to fill hole cylinder block. Find out main friction again - -Cylinder block and m

14、ixing the friction of the oil one, improve. Find experiment , mix oil mouse length of</p><p>　　Main advantage of this text, all have very good application prospect and better economic worth from production p

15、ractices with trying managing the experiment and setting out.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　內容提要……………………………………………………………… I</p><p>　　SUMMARY………………………………………………………II第1章 前

16、 言…………………………………………………… 1</p><p>　　第1.1節(jié) 課題提出的背景和意義 ……………………………… 1</p><p>　　1.1.1、課題目研究背景…………………………………………… 1</p><p>　　1.1.2、課題來源、目的和意義…………………………………… 1</p><p&g

17、t;　　第1.2節(jié) 國內外研究開發(fā)水平和發(fā)展趨勢……………………… 3</p><p>　　第1.3節(jié) 課題研究目標…………………………………………… 4</p><p>　　1.3.1、研究內容…………………………………………………… 4</p><p>　　1.3.2、主要研究成果……………………………………………… 4</p&

18、gt;<p>　　第2章 液壓泵的原理與計算……………………………………… 5</p><p>　　第2.1節(jié) 液壓泵的原理與分類…………………………………… 5</p><p>　　2.1.1、液壓泵的傳動與工作原理………………………………… 5</p><p>　　2.1.2、液壓泵的分類………………………………………………

19、 6</p><p>　　第2.2節(jié) 液壓泵的性能參數……………………………………… 6</p><p>　　2.2.1、壓力………………………………………………………… 6</p><p>　　2.2.2、排量與流量………………………………………………… 7</p><p>　　2.2.3、功率和效率…………………

20、……………………………… 7</p><p>　　第2.3節(jié) 軸向柱塞泵的名稱由來與特點 ……………………… 8</p><p>　　2.3.1、名稱的由來…………………………………………………… 8</p><p>　　2.3.2、特點………………………………………………………… 8</p><p>　　2.3

21、.3、型號………………………………………………………… 10</p><p>　　第3章 泵的噪音來源與改進……………………………………… 13</p><p>　　第3.1節(jié) 噪音來源分類…………………………………………… 13</p><p>　　3.1.1、人為噪音………………………………………………… 13</p><

22、p>　　3.1.2、非人為噪音………………………………………………… 13</p><p>　　第3.2節(jié) 摩擦副影響因素………………………………………… 14</p><p>　　3.2.1、缸體與配油盤的摩擦……………………………………… 14</p><p>　　3.2.2、變量頭與滑靴的摩擦……………………………………… 14 &

23、lt;/p><p>　　3.2.3、柱塞與柱塞孔的摩擦……………………………………… 15</p><p>　　3.2.4、零件材料的選擇…………………………………………… 15</p><p>　　3.2.5、摩擦引起噪聲的原因……………………………………… 15</p><p>　　3.2.6、怎樣減小摩擦來降低噪聲…………

24、………………………… 16</p><p>　　第3.3節(jié) 噪聲改進方法…………………………………………… 17</p><p>　　3.3.1、泵的降噪措施……………………………………………… 17</p><p>　　3.3.2、改進噪聲的試驗…………………………………………… 17</p><p>　　第4章 軸

25、向柱塞泵結構改進前后………………………………… 22</p><p>　　第4.1節(jié) 結構與工藝的改進……………………………………… 22</p><p>　　第4.2節(jié) 進口泵與本土泵的比較…………………………………… 22</p><p>　　第4.3節(jié) 結構改進方向………………………………………… 22</p><p&

26、gt;　　4.3.1、主要改進點………………………………………………… 22</p><p>　　4.3.2、次要改進點………………………………………………… 23</p><p>　　4.3.3、新舊特性對比…………………………………………………… 23</p><p>　　4.3.4、新舊噪音曲線對比………………………………………… 23&l

27、t;/p><p>　　4.3.5、技術參數對比…………………………………………… 24總 結……………………………………………………………… 25</p><p>　　參考文獻………………………………………………………… 26</p><p>　　致 謝…………………………………………………………… 28</p><p&

28、gt;　　附錄 試驗過程記錄</p><p><b>　　英語原版資料</b></p><p><b>　　英譯漢</b></p><p>　　63CY14-1B泵圖紙</p><p><b>　　第1章 前 言</b></p><p>　　第1

29、.1節(jié) 課題提出的背景和意義</p><p>　　1.1.1、課題的研究背景</p><p>　　當今國內的工業(yè)社會，尚處于發(fā)展階段，所以中、重型工業(yè)占主導地位。而液壓傳動因其自身獨特的特點被大量應用于各中、重型業(yè)中。液壓泵作為液壓傳動的一個主要動力結構，自然對其的需求量很大。CY14-1B型軸向柱塞泵是目前國內使用較多的一類液壓泵。因其市場廣闊，所以對其有開發(fā)研究有著不錯的前景。<

30、/p><p>　　1.1.2、課題的來源，目的和意義</p><p>　　邵陽維克液壓有限責任公司以液壓泵、液壓閥、及液壓系統(tǒng)為公司生產項目。液壓泵——CY型軸向柱塞泵的生產量，在全國處于領先地位。所以，再加上該公司有一二十年的經營生產經驗，給本次設計提供了很好的實際生產經驗基礎。本次改進的設計有相當一部分來源于邵陽維克液壓有限責任公司，為設計縮短了時間，提高了效率，更增加其實效性。</

31、p><p>　　邵陽維克液壓有限責任公司液壓泵近兩年來銷售的情況如表1.1所示：</p><p>　　表1.1 2006年1月至4月的泵銷售情況統(tǒng)計</p><p>　　續(xù)表1.1 2005年全年的泵銷售情況統(tǒng)計</p><p>　　由表1.1可以看出，25CY14-1B和63CY14-1B銷售形勢最好，所以如果在這兩種型號上進行技術改進，提

32、高其性能，那么泵的銷售量一定會更高一些。本論文研究銷售形勢最好的63CY14-1B泵的結構和性能，并對其進行改進。</p><p>　　這次改進的目的，是為了配合公司的技術創(chuàng)新，同時也為鍛煉自己的設計水平。小平同志說過：“實踐是檢驗一切理論知識正確性的唯一途徑?！弊约涸谏坳柧S克液壓有限責任公司工作了將近半年時間，在學校學了四年的基礎及專業(yè)知識，學得怎么樣，通過這次設計的檢驗，可以找出自己的優(yōu)缺點。發(fā)揚優(yōu)點，改正缺

33、點，才能讓自己不斷的學習、不斷的成長，以適應當今迅速發(fā)展的社會，而不被淘汰。</p><p>　　質量是企業(yè)的第一生命！一個企業(yè)要發(fā)展，最重要的是公司產品質量能夠讓用戶滿意。公司提高產品的生產效率，增加產品的產量，無非是想降低社會必要勞動時間，以達到降低勞動成本，從而降低商品價格的目的。由于各公司之間相互競爭，所以都在不斷降低價格，但是，由于人力、物力等多方面因素的影響，不可能無限制的降低價格來提高產品的市場競爭

34、力。當同行的各公司都把價格降為公司最低的時候，質量就成為最有力，也最可行的競爭手段。而質量又可以分為產品質量以及售后服務質量兩種。技術創(chuàng)新，屬于提高產品質量一種有效有手段。本次設計，對63CY14-1B型泵的改進，就是從降低噪音，提高性能來著手，以提高公司泵的質量，提高市場競爭力。</p><p>　　第1.2節(jié) 國內外研究開發(fā)水平及發(fā)展趨勢 </p><p>　　機械傳動、電氣傳動、液壓

35、傳動及氣壓傳動是目前工業(yè)中最常用的幾種傳動方式。而液壓傳動因其工作壓力高、傳輸功率與執(zhí)行機構的重量比較大、可以無級變速等特點，現在被廣泛地應用于各種工程機械之中。而液壓傳動中一個很重要的能量轉化元件——液壓泵，更是應用之廣泛。邵陽維克液壓有限責任公司是全國最大產量的軸向柱塞泵公司，去年的泵的銷售額達七八千萬，并不斷的提高，今年預計銷售額達到近一億?？梢姮F在工業(yè)市場對于泵的需求量是相當大的。但是，每年返回三包的泵的數量也不少，公司泵的在三

36、包服務在一年以內。而國外的進口泵（主要以美國和德國為主），一般三包時間都在三四年以內，有的甚至更長。這也就是，為什么進口泵能夠在價格上高于國內價格的幾倍，甚至十倍的原因所在。另外在外型上來講，進口泵更加美觀、更加輕巧便利。因此，在國內，對于泵的改進是必需的，而且還有相當長的路要走。</p><p>　　同行業(yè)中，北京華德液壓由于引進了德國進口低噪音和高性能泵技術，在泵的生產及銷售中跑到了前面，他們生產的泵雖然價格

37、昂貴，但是以低噪音、高性能以及外表美觀而著稱[1]。</p><p>　　在國外，美國PVB輕型高性能泵與西德的CY系列低噪音及高性能泵，處在世界領先地位，我們國內的很多液壓廠家，都各自的引進了相關的技術，發(fā)展生產。但由于技術力量的薄弱，在質量與外觀上，缺乏競爭力。據了解，現在國內有很多私營企業(yè)，寧愿花高價從國外購置高價的進口泵，也不愿意嘗試國內的“本土泵”。</p><p>　　所以，國

38、內泵的發(fā)展趨勢就是低噪、輕型及高性能。誰能更快更早的掌握這種技術，誰就能在同行業(yè)中擁有最強的競爭力，最廣的市場，最高的利潤。</p><p>　　第1.3節(jié) 課題研究目標</p><p>　　本次設計為了降低63CY14-1B型泵的噪音、減少原材料以及提高各方面的性能，以CY泵中的三個摩擦副特別是配油盤上的鼠尾為突破口，基礎理論問題為背景開展研究。為63CY14-1B型泵的進一步開發(fā)建立起

39、堅實的理論基礎。</p><p>　　1.3.1、主要研究內容</p><p>　　(1)泵的基本工作原理分析</p><p>　　(2)CY型泵的工作原理分析</p><p>　　(3)噪音來源的分析</p><p>　　(4)改進后的泵實驗分析</p><p>　　1.3.2 、主要研究成果

40、</p><p>　　(1)通過基本原理分析，繪制出原理圖，詳細形象的講述了泵是如何工作的。其原理適合所有泵。</p><p>　　(2)通過對CY型泵的工作原理分析,結合原理圖,對照普通的原理，更詳盡的說明了它的具有的個性特點，為后面講解如何降噪等舉措做了準備。</p><p>　　(3)經過對噪音來源的分析,找出了影響泵噪音的兩類因素。然后針對各類因素，進行改進

41、設計，使得設計有一定的條理性，不至于讓人感到混亂不清。</p><p>　　(4)對所有的改進而進行的實驗, 驗證以上理論以及結構的改進是科學和合理的。而且還具有很強的可操作性(因為可以直接拿來用于實際工作生產)。</p><p><b>　　液壓泵的原理與計算</b></p><p>　　第2.1節(jié) 液壓泵的原理與分類</p>

42、<p>　　2.1.1、液壓泵的傳動和工作原理</p><p>　　液壓傳動原理：液壓傳動技術的發(fā)展與流體力學的理論研究有著密切的關系，液壓傳動技術的工作原理就是流體力學中的一個原理，稱為巴斯噶原理。巴斯噶原理。內容如下：</p><p>　　(1)作用在密封容器中的靜止液體的一部分上的壓力，以相等的壓力傳遞到液體的所有部分</p><p>　　(2)壓力

43、總是垂直作用于液體內的任意表面的</p><p>　　(3)液體中各點的壓力在所有的方向上都相反</p><p>　　液壓泵是液壓系統(tǒng)的主要元件，同時也是液壓傳動一個不可缺少的能量轉換裝置。液壓泵是將原動機的機械能轉換成工作液體的壓力能，在液壓系統(tǒng)中，液壓泵作為動力源提供液壓傳動所需的流量和壓力。它的工作原理是：靠密封的工作容積發(fā)生變化而進行工作，屬于容積式泵。液壓泵的工作原理如圖2.1所

44、示：</p><p>　　1-缸體 2-偏心輪 3-柱塞</p><p>　　4-彈簧 5-吸油閥 6-排油閥 </p><p>　　A-偏心輪下死點 B偏心輪上死點</p><p>　　圖2.1 液壓泵的工作原理圖</p><p>　　該泵體由缸體1、偏心輪2、柱塞3、彈簧4、吸油閥5和排油

45、閥6等組成。缸體1固定不動；柱塞3和柱塞孔之間有良好的密封，而且可以在柱塞孔中作繭自縛軸向運動；彈簧4總是使柱塞頂在偏心輪2上。吸油閥5的右端（即液壓泵的進口）與油箱相通，左端與缸體內的柱塞孔相通，左端（即液壓泵的出口）與液壓系統(tǒng)相連。當柱塞處偏心輪的下死點A時，柱塞底部的密封容積最小；當偏心輪按圖示方向（順時針）旋轉時，柱塞不斷外伸，密封容積不斷擴大，形成真空，油箱中的油在大氣壓的作用下，推開吸油閥內的鋼球而進入密封容積，這就是泵的吸

46、油過程，此時排油閥內的鋼球在彈簧的作用下，將出口關閉；當偏心輪轉至上死點B點時，柱塞但出缸體最長，柱塞底部的容積最大，吸油過程結束。偏心輪繼續(xù)旋轉，柱塞不斷壓縮，密封容積不斷縮小，其內的油液受壓，吸油閥關閉，并打開排油閥，將油液排到液壓泵出口，輸入液壓系統(tǒng)；當偏心輪轉至下死點A與柱塞接觸時，柱塞底部密封容積最小，排油過程結束。偏心輪不斷的旋轉，就能讓液壓泵不斷進行吸油與排油的動作，從而為液壓系統(tǒng)提供所需的流量與壓力[2]。</p&

47、gt;<p>　　通過上述的工作過程的分析,可以得出所有液壓泵工作的必要條件：</p><p>　　(1)吸油腔與壓油腔要互相分隔開，并且有良好的密封性。當柱塞上移時，排油閥6以右為吸油腔，以左為壓油腔，兩腔由排油閥隔開；當柱塞下移時，吸油閥5以左為壓油腔，以右為吸油腔，兩腔由吸油閥5隔開。</p><p>　　(2)由吸油閥容積擴大吸入液體；靠壓油腔容積縮小排出（相同體積的

48、）液體。即靠“容積變化”進行工作。</p><p>　　(3)吸油腔容積擴大到極限位置后，先要與吸油腔切斷，然后再轉移到壓油腔中來；壓油腔容積縮小到極限位置后，先要與壓油腔切斷，然后再轉移到吸油腔中來。</p><p>　　2.1.2、液壓泵的分類</p><p>　　按液壓泵中主要運動構件的形狀和運動方式來分，有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、軸向柱塞泵、徑向柱塞泵等類型

49、。本論文主要研究討論63CY14-1B型軸向柱塞泵。</p><p>　　第2.2節(jié) 液壓泵的性能參數</p><p>　　2.2.1、壓力p（單位Pa）</p><p>　　(1)吸入壓力：泵進口的壓力。</p><p>　　(2)額定壓力：在正常工作條件下，按試驗標準連續(xù)運轉的最高壓力。</p><p>　　(3)

50、最高允許壓力：按試驗標準規(guī)定，超過額定壓力允許短暫運行的最高壓力。</p><p>　　(4)工作壓力：泵實際工作的壓力。在實際工作中，泵的壓力是隨負載而定的。</p><p>　　2.2.2、排量和流量</p><p>　　(1)排量V：泵每轉一弧度，由幾何尺寸計算而得到的排出液體的體積，稱為泵的排量（m3/rad 或ml/rad）</p><

51、p>　　(2)泵的理論流量qt：在不考慮泄漏的情況下，泵在單位時間內排出的液體體積，稱為泵的理論流量。設泵的角速度為ω(rad/s)[轉速為n(r/min)],則</p><p>　　qt =ωV (m3/s) (2.1a)</p><p>　　或 qt = 2πnV/60 (m3/s)

52、 (2.1b)</p><p>　　(3)泵的瞬時流量qsh：每一瞬時的流量，稱為泵的瞬時流量(m3/s)。一般指泵的瞬時理論流量。</p><p>　　(4)實際流量q：泵工作時實際排出流量，稱為泵的實際流量。它等于泵的理論流量qt減去泄漏、壓縮等損失的流量△q(m3/s)，即</p><p>　　q = qt - △q (m3/s)

53、 (2.2)</p><p>　　通常稱為容積損失，它與工作油的粘度、泵的密封性及工作壓力等因素有關，如圖2.2所示[3~4]。</p><p>　　(5)額定流量qn：泵在額定壓力和額定轉速下輸出的實際流量，稱為泵的額定流量（m3/s）。</p><p>　　2.2.3、功率和效率</p><p>　　(1)理論輸入功率Prt：

54、用理論流量qt (m3/s)與泵的進出口壓差△p（N/ m3）乘積來表示，即</p><p>　　Prt = qt· △p （N·m/s） (2.3)</p><p>　　圖2.2 泵的流量q與工作壓力p的關系</p><p>　　(2)實際輸入功率Pr：實際驅動泵軸所需的機械功率，稱為泵的實際輸入功率。設實際輸入轉矩為T（

55、N·m），輸入角速度為ω（1/s）[轉速為n（r/min）]，則</p><p>　　Pr = ωT （N·m/s） （2.4a）</p><p>　　或 Pr = 2πnT/60 （N·m/s） （2.4b）</p><p>　　(3)理論輸出功率Pt

56、：用理論流量qt與泵的進出口壓力差△p的乘積來表示，即</p><p>　　Pt = qt· △p （N·m/s） （2.5）</p><p>　　(4)實際輸出功率P：用實際流量q與泵的進出口壓力差的乘積來表示，即</p><p>　　P = q· △p （N·m/s） （2.6）&

57、lt;/p><p>　　(5)容積效率ηv：泵經過容積損失（△q）后的實際輸出功率與理論功率之比，稱為容積效率，即</p><p>　　ηv = P / Pt = q· △p / qt· △p = q / qt = 1 - △q / qt （2.7a）</p><p>　　或 q = qtηv

58、 （2.7b）</p><p>　　(6)機械效率ηm：泵的理論輸出功率與實輸出功率之比,稱為泵的機械效率,即</p><p>　　ηm = Pt / Pr = qt· △p / Pr （2.8）</p><p>　　ηm與相對運動零件間和零體與流體間的摩擦損失有關。<

59、;/p><p>　　(7)總機械效率η：泵的實際輸出功率與實際輸入功率之比，稱為總機械效率，即</p><p>　　η = P/ Pr = q· △p / Pr = qtηv· △p / Pr = qt（ηv· △p / Pr）</p><p>　　= ηv·ηm

60、 （2.9）</p><p>　　由上式可知，泵的總效率等于其容積效率和機械效率的乘積。</p><p>　　泵的容積效率ηv、機械效率ηm、總效率η、理論流量qt、實際流量q和實際輸入功率Pr與工作壓力p的關系曲線如圖2.3所示。這種性能曲線是對應一定品種的工作液體、某一轉速和某一溫度下作出的。由圖可知，容積效率ηv（實際流量q）隨壓力增高而減小；

61、機械效率ηm開始時迅速上升，而后變緩；總效率η始于零，且有一個最大值[5]。</p><p>　　第2.3節(jié) 軸向柱塞泵名稱的由來與特點</p><p>　　2.3.1、名稱的由來</p><p>　　軸向柱塞泵名稱的由來：因柱塞與缸體軸線平行或接近平行而得名[6]。</p><p><b>　　2.3.2、特點</b>

62、</p><p>　　對于CY14-1B型軸向柱塞泵來說，它的工作原理與本章開頭所講類似，但由于其結構的特殊性，其工作原理也有其特性。CY14-1B型軸向柱塞泵是采用配油盤配</p><p>　　油，缸體旋轉（與以上缸體不動相反）的軸向柱塞泵。由于滑靴與變量頭之間，配油盤與缸體之間采用了液壓靜力平衡結構，因而與其它類型的泵相比較，它具有結構簡單、體積小、效率高、壽命長、重量輕，自吸能力強等

63、優(yōu)點。此類型的泵，更換馬達配油盤后，還可以作液壓馬達使用。</p><p>　　圖2.3 泵的性能曲線</p><p>　　下面就CY14-1B型軸向柱塞泵工作原理與以上所講的液壓泵對照說明一下。</p><p>　　如圖2.4所示，CY14-1B型軸向柱塞泵同樣也有缸體、柱塞、吸油口、排油口，另外還有傳動軸、配油盤、變量頭、滑靴等結構。</p>&l

64、t;p>　　此泵，缸體不是固定不動的，而是在電機帶動傳動軸轉動，傳動軸再通過花鍵與缸體配合，帶動缸體旋轉因為滑靴緊貼著變量頭，所以柱塞不被拉伸和壓縮，柱塞底部的密封容積就能不斷變化，由于大氣壓力的作用使得吸油口（通過一條吸油管與油箱相連）從油箱吸油和把吸入的液壓油排出泵體送入液壓系統(tǒng)[7]。</p><p>　　對比一下以上泵的工作原理， CY14-1B型軸向柱塞泵的優(yōu)點比較實出, 在國內有很廣闊的市場。&

65、lt;/p><p>　　圖2.4 CY14-1B型軸向柱塞泵工作原理簡圖</p><p><b>　　2.3.3、型號</b></p><p>　　CY14-1B型軸向柱塞泵有以下幾種型號： YCY14-1B（壓力補償型）、MCY14-1B（定量型）、PCY14-1B（恒壓型）、MYCY14-1B（定級壓力補償型）、CCY14-1B（伺服變量型）、

66、DCY14-1B（電動型）、SCY14-1B（手動變量型）等類型。邵陽維克液壓廠主要是以YCY、SCY、MCY、PCY為主。而每種型號的泵，還有排量之分。從2.5ml/r~250ml/r不等。而邵陽維克液壓所有的類型有，2.5ml/r、10ml/r、13ml/r、25ml/r 、32ml/r、40ml/r、63ml/r、80ml/r、160ml/r、250ml/r。</p><p>　　現將泵的型號及一些數據如表

67、2.1所示:</p><p>　　表2.1 泵的型號及其數據參數[8]</p><p><b>　　泵的噪音來源與改進</b></p><p>　　第3.1節(jié) 噪音來源分類</p><p>　　機器噪聲來源有四個方面：傳動噪聲(如齒輪、鏈輪等)；液壓噪聲(如液壓泵、液壓缸等)；電磁噪聲(如電磁溢流閥、電磁換向閥等)；空

68、氣噪聲。</p><p>　　CY14-1B型泵的噪音屬于液壓噪聲，其來源又分為兩類：</p><p>　　(1)人工裝配與使用不當造成的噪音</p><p>　　(2)條件所造成的噪音（這是此次改進方案要研討的問題）</p><p>　　3.1.1、人為噪音</p><p>　　首先，我們先來介紹一下第一類型的噪音主

69、要有哪些原因，只有熟悉這些，并把有些建議寫進產品使用說明書里，才能降低泵的返修率，為公司節(jié)約不少的維修費用，同時也能在泵本身條件之外，提高泵的使用壽命和降低泵工作時的噪音。</p><p>　　(1)裝泵的時候，泵內不干凈，有油渣和鐵屑等雜質。</p><p>　　(2)傳動軸與缸體配合的間隙過大，跳動比較大</p><p>　　(3)放配油盤的時候，沒有放平，使缸

70、體與配油盤貼合不好</p><p>　　(4)使用的液壓油粘度太高，油溫低于所允許的工作溫度范圍</p><p>　　(5)沒有降溫設備，使得油溫高出正常工作溫度許多</p><p>　　(6)連接吸油口與油箱的吸油管過長或是漏氣</p><p>　　(7)油箱內的液面太低，吸油管有空氣進入</p><p>　　(8)

71、在蓋上變量體殼之前沒有往泵體內注入引油</p><p>　　(9)裝配泵完畢后，沒有把螺釘擰緊</p><p>　　(10)在安裝進出油管的時候，漏裝密封圈或是沒有擰緊有空氣進入</p><p>　　(11)在泵還沒有正常動作之前，一開始就把壓力打到額定壓力</p><p>　　3.1.2、非人為噪音</p><p>

72、　　接下來，我們再來說說泵自身的哪些結構對噪音有影響。CY14-1B型泵結構中包含三個摩擦副：①缸體與配油盤的摩擦（主要摩擦）②變量頭與滑靴的摩擦（次主要摩擦）③柱塞與柱塞孔的摩擦（次要摩擦）。三個摩擦副都會產生噪聲，為非人為噪聲的主要來源。</p><p>　　第3.2節(jié) 摩擦副的影響因素</p><p>　　3.2.1、缸體與配油盤的摩擦</p><p>　　缸

73、體與配油盤的摩擦是三個摩擦副中最主要的摩擦副，也是導致泵出現故障的主要原因。</p><p>　　缸體的結構如圖3.1所示，軸向有七個均布的柱塞孔，孔底的進出油口為腰形孔，其寬度與配油盤上的吸排油腰形窗口對應。腰形孔的通流面積比柱塞孔小，因此當柱塞壓油時，油液壓力對缸體產生一個軸向推力，加上定心彈簧的預壓緊力，構成缸體對配油盤的壓緊力F1。</p><p><b>　　圖3.1

74、缸體</b></p><p>　　配油盤結構如圖3.2所示，其排油窗口及其內外密封帶上的液壓力是企圖推開缸體的反推力F2，F2的大小與R1、R2、R3、R4和R5的大小有關。合理設計配油盤的尺寸，可以使壓力稍大于反推力，從而使缸體壓緊在配油盤上，保證其密封性，又不過分磨損，通常取壓緊系數m= F1 /F2=1.02~1.08[9]。其中鼠尾的長度與定位銷孔的位置與噪音有著很大的關系，此次設計的改進，主

75、要是從改變鼠尾的長度和配油盤上進出油口的寬度來實現的。具體實驗方法見第3.3節(jié)。</p><p>　　3.2.2、變量頭與滑靴的摩擦</p><p>　　變量頭與滑靴的摩擦是三個摩擦副中次主要摩擦。</p><p>　　如圖3.3所示，當柱塞底部受高壓油作用時，液壓力P通過柱塞將滑靴緊壓在斜</p><p><b>　　圖3.2 配

76、油盤</b></p><p>　　盤上，若此壓力P太大，就會使滑靴與斜盤的摩擦增大，造成滑靴的磨損嚴重，甚至燒壞而不能正常工作。為了減小滑靴與斜盤之間的接觸應力，根據靜壓力平衡的理論，采用剩余壓緊力的方法。即將柱塞底部的壓力油引至滑靴底面的油室a，使油室a及其周圍的環(huán)形密封帶上壓力升高，產生一個垂直于滑靴端面的液壓反推力Ff。Ff的大小與滑靴的端面尺寸R和r有關，方向與柱塞對滑靴的壓緊力Fn1相反，通

77、常取壓緊系數m= Fn1/Ff=1.05~1.10。這樣，既可以保證滑靴不脫離斜盤，又不至于壓得太緊而加速磨損。</p><p>　　3.2.3、柱塞與柱塞孔的摩擦</p><p>　　柱塞與柱塞孔的摩擦是三個摩擦副中的次要摩擦。</p><p>　　如圖3.3所示，斜盤對柱塞的反作用力Fn可以分解為軸向力Fr=Fncosa和側向力Ft=Fnsina。軸向力Fr與柱

78、塞底部的液壓力平衡，側向力Ft通過柱塞傳給缸體，它可以使缸體傾斜，造成缸體和配油盤之間了現楔形間隙，使泄漏增大，而且使密封表面產生局部接觸，導致缸體與配油之間的表面燒傷。同時也導致柱塞與缸體之間的摩擦。為了減小側向力，斜盤的傾角一般不大于20度[10~11]。</p><p>　　3.2.4、零件材料的選擇</p><p>　　為使三對摩擦副能正常工作，還要選擇合理零件材料。一般摩擦副的材

79、料要軟硬配對，如柱塞選18CrMnTiA、20Cr、40Cr，配油盤選Cr12MoV、GCr15等，斜盤選GCr15，均要進行熱處理；缸體、滑靴一般用ZQSn10-1、ZQAlFe9-4或球墨鑄鐵等。</p><p>　　3.2.5、摩擦引起噪聲的原因</p><p>　　(1)缸體與配油盤的摩擦引起噪聲的原因：</p><p>　　圖3.3 柱塞滑靴與斜盤<

80、/p><p>　　液壓油通過吸油口進來，再經過配油盤上的腰形孔，接著再經過缸體底部的腰形孔到缸體柱塞孔，最后到滑靴與變量頭之間。這過程中，配油盤起分配液壓油和逆止閥的作用(即阻止吸油腔與壓油腔相通)。噪聲主要來源是高壓油從柱塞孔出來經缸體腰形孔到配油盤的沖擊造成的。 </p><p>　　(2)變量頭與滑靴的摩擦引起噪聲的原因:</p><p>　　由于液壓油的作用力使

81、滑靴緊壓在變量頭上，缸體的旋轉帶動柱塞及滑靴旋轉，從而形成一個摩擦，因表面度和壓緊有不同，產生的噪聲的大小不同。</p><p>　　(3)柱塞與柱塞孔的摩擦引起的噪聲的原因:</p><p>　　柱塞與柱塞孔于一個孔軸配合，它們的噪聲與兩者間隙有關，如果中間有細小的雜質都會對噪聲影響很大，還有可能把柱塞孔“拉傷”。

82、 </p><p>　　3.2.6、怎樣減小摩擦來降低噪聲</p><p>　　在3.2.5中，我們提到了泵的噪聲是由于三個摩擦的副的摩擦引起的，那么，我們如何減小摩擦來降低噪聲呢？</p><p>　　根據作者在工廠里的工作的體會，認為可以從以下幾個方面來做：</p><p>　　提高摩擦副間的平面度，使摩擦副間的摩擦均勻&l

83、t;/p><p>　　增開貯油小裝置，使用潤滑油，使摩擦副之間的摩擦由干摩擦變?yōu)榱黧w摩擦[12]</p><p>　　(3)減小摩擦副間的壓緊力，采用靜壓力平衡原理</p><p>　　(4)采用一些緩沖液壓油沖擊的裝置，合理設計尺寸，消除困油現象[13]</p><p>　　本次設計正基于以上幾種方法來設計改進的。其中第(4)點，是這次改進的主

84、要方向。</p><p>　　第3.3節(jié) 噪聲改進方法</p><p>　　為了降低液壓系統(tǒng)中的噪聲，常從以下幾個方面采取措施：不采用跳動大、噪聲大的電機；泵的進出油口采用高壓軟管代替焊接鋼管；盡可能簡化管路等方法。本文針對63CY14-1B泵采用以下的措施：</p><p>　　3.3.1、泵的降噪措施</p><p>　　在節(jié)省原材料方面

85、有以下幾個地方：</p><p>　　(1)改變一些可以縮小的尺寸(如表4.1所示)</p><p>　　(2)用一些小結構取代一些部件(如用鼠尾的尖部增開了一個通孔取代了配油盤表面的貯油槽和盲孔)</p><p>　　在結構的工藝方面作了以下的改進：</p><p>　　(1)增長配油盤上的鼠尾長度</p><p>

86、　　(2)簡化配油盤的表面(因為實驗發(fā)現，以前的表面上的盲孔與貯油槽降噪不明顯)</p><p>　　(3)在鼠尾的尖部增開了一個通孔(起泄油消音的作用)</p><p>　　(4)在配油盤加寬吸油腰形孔，縮小壓油腰形孔</p><p>　　(5)配油盤上的壓油腰形孔加了加強筋</p><p>　　3.3.2、改進噪聲的試驗</p>

87、;<p>　　63CY14-1B降噪配油盤降噪試驗報告</p><p>　　附《試驗過程記錄表》</p><p>　　注：這次實驗中提到的降噪配油盤即為改進后的配油盤。</p><p><b>　　(1)試驗目的：</b></p><p>　　為了滿足市場的需要，降低63CY14-1B泵的噪音，考核降噪配油

88、盤的降噪效果，是否滿足性能的要求。</p><p><b>　　(2)試驗內容：</b></p><p>　?、傩阅茉囼灒喊ㄅ帕框炞C試驗，容積效率試驗、噪音試驗。</p><p>　?、谠胍魧Ρ仍囼灒号c普通配油盤作噪音對比。</p><p><b>　　(3)試驗條件</b></p>

89、<p>　　液壓油：L-HM46抗磨液壓油 轉速：1500r/min</p><p>　　油溫：50。C 額定壓力：31.5Mpa</p><p><b>　　(4)泵的基本參數</b></p><p>　　表3.1 泵的基本參數</p><p><b>　　(5)試驗方法<

90、/b></p><p>　　本次試驗了4組缸體、普通配油盤5件、必噪配油盤5件。缸體編號為0~3#，普通配油盤、降噪配油盤各編號為1~5#。</p><p>　?、偈紫?，抽試一臺合格的25YCY14-1B的泵，測試其容積效率和噪音，然后換降噪配油盤進行對比試驗,共試驗3塊配油盤(編號為降噪配油盤1#、降噪配油盤2#、降噪配油盤3#);驗證降噪配油盤的降噪效果和容積效率性能。</

91、p><p>　?、谕瑫r考慮到現場63CY泵雙金屬缸體一次試車合格率不高的問題，將試車不合格缸體(共3件，編號為2#、3#、0#)重新靠磨后，各自與3件普通配油盤和3件降噪配油盤分別進行對比試驗(具體試驗方法見《試驗過程記錄表》)，驗證雙金屬缸體與配油盤的匹配性，進一步驗收報告驗證了降噪配油盤的降噪效果和與缸體的匹配性能。</p><p><b>　　(6)試驗總結</b>

92、</p><p>　　由于本次試驗采用不同的缸體和不同的配油盤分別匹配進行試驗，試驗目的有：降噪配油盤的降噪效果和容積效率，在同一臺泵中采用不同的配油盤進行對比試驗，現將各種方案分別予以說明。</p><p>　　①同臺泵性能對比及噪音對比試驗</p><p>　　該實驗主要考核降噪配油盤的降噪效果與容積效率，在同一臺泵中采用不同的配油盤進行對比試驗，現將試驗數據分

93、別列表如下</p><p>　　(a)普通63CY泵與降噪63CY泵(同一缸1#)容積效率對比</p><p>　　由表3.2可以看出,降噪配油盤的排量分別為:69.2、69.27、69.2，符合技術要求；降噪配油盤的容積效率分別為94.4%、94.32%、94.4%，符合技術要求（ >93%），且比普通配油盤的容積效率高1.3個百分點。</p><p>　　

94、(b)普通63CY泵與降噪63CY泵(同一缸體1#)</p><p>　　由表3.3可知，在同一臺泵中，降噪配油盤比普通配油盤可降低噪音1~2分貝。</p><p>　　表3.2 同一臺泵普通配油盤與降噪配油盤容積效率對比表(油溫：50。C)</p><p>　　表3.3同一臺泵普通配油盤與降噪音盤噪音對比表(油溫：50。C)</p><p&g

95、t;　　(測試條件:全排量、油溫t=50。C、轉速n=1500r/min)</p><p>　　②不同缸體、不同配油盤相互匹配時的性能對比及噪音對比試驗</p><p>　　由于普通63泵在裝配車間進行出廠試驗時，有部分缸體試車時容積效率達不到要求，故將試車不合格缸體重新靠磨后，再進行試驗，同時進一步驗證降噪配油盤的性能與降噪效果；0#、2#、3#缸體屬于試車不合格缸體，1#缸體試車合格缸

96、體，1#缸體在降噪配油盤試驗中已試驗，于是將0#、1#、2#缸體分別與普通配油盤和降噪配油盤各3塊匹配進行試驗。容積效率試驗數據和噪音試驗數據分別例表如表3.4和表3.5 所示：</p><p><b>　　(a)容積效率對比</b></p><p>　　表3.4不同缸體、不同配油盤相互匹配容積效率對比表(油溫：50。C)</p><p>　　

97、由表3.4可以看出，0#缸體、2#缸體重新加工后與普通配油盤匹配時容積效率不合格(容積效率分別為：91.64%~92.68%和90.5%~90.8%)，但換上降噪配油盤后，容積效率符合技術要求(容積效率分別為：92.6%~94.03%和92.8%~93.5%)；3#缸體重新加工后與普通配油盤匹配時容積效率合格(容積效率為：92.9%~93.8%)，與降噪配油盤匹配時容積效率總能比與普通勞動者配油盤匹配時的容積效率高2個百分點左右，同時可

98、以肯定，缸體的靠磨、平磨是否合格直接影響泵的容積效率。</p><p><b>　　(b)噪音對比</b></p><p>　　噪音測試是在全排量、1500rpm、油溫50。C條件下，在0Mpa、10Mpa、15Mpa、20Mpa、31.5Mpa壓力下分別測量泵的正前方、時油側與出油側(與泵相距1米)三處的噪音，現僅就泵的正前方在0Mpa和31.5Mpa測量的噪音數據

99、列表進行對比：</p><p>　　由表3.5可以看出，同一缸體與降噪配油盤匹配時，總比普通配油盤匹配時噪音低2~3.3分貝，平均降低2.5分貝以上。值得注意的是：不管該缸體與普通配油盤匹配時容積效率和噪音性能是好還是稍微較差一點，當與降噪配油盤匹配時，其噪音總保持比較好的效果。通過《試驗過程記錄表》可以了解到，除1#缸體外(1#缸體為試車合格的缸體)，其余缸體（都是裝配試車不合格缸體，再重新靠磨、平磨）與普通配

100、油盤匹配時，聲音不柔和、刺耳！當壓力升到25~31.5Mpa，特別是升到31.5Mpa時，壓力表擺動歷厲害！擺動幅度有的達4Mpa左右！而與降噪配油盤匹配時，上述現象基本消除！</p><p>　　表3.5不同缸體、不同配油盤相互匹配噪音對比表（全排量 50。C）</p><p>　　(測試條件：全排量 油溫：t=50。C 轉速n=1500r/min)</p><p&g

101、t;<b>　　(7)結論</b></p><p>　　①缸體在配磨加工時，一定要保證缸體配油面與鋼套(與軸承配合處外圓)的垂直度的要求，否則會嚴重影響泵的容積效率和噪音！</p><p>　?、?3降噪配油盤可以提高普通63CY泵的容積效率，降低普通63CY泵的噪音。</p><p>　?、坌屡f泵相比較:新泵比舊泵容積效率提高了2個百分點左右

102、；噪音降低了2.5分貝左右。</p><p><b>　　軸向柱塞泵結構改進</b></p><p>　　第4.1節(jié) 結構與工藝的改進</p><p>　　上一章所提到的三個摩擦副，都用到了靜壓平衡原理，目的在于減少摩擦副兩者之間的摩擦。摩擦減少了，噪音自然也降下了不少。從減少摩擦是降低噪音最直接的方法，但是這也是最難有突破的地方，這一點上，國

103、內泵的生產產家都面臨這么一個瓶頸。那么，要想更進一步降低噪音的話，那只有從其它角度上考慮了。而對泵進行結構和工藝創(chuàng)新，是一條切實可行的降噪措施。而這些措施是通過緩解沖擊來實現的。比如配油盤上的盲孔（改進前）、鼠尾、貯油槽等等都有緩沖、消音的功能。</p><p>　　第4.2節(jié) 進口泵與本土泵的比較</p><p>　　為什么國外同樣的產品（進口泵），為什么會在噪音、質量以及壽命上比國內的

104、（本土泵）要好很多呢？從公司師傅那打聽到，以前國企的時候，國外派出的技術員來測試我們泵的噪音的第一步，不是實驗測試，而只是測量一下鼠尾的長度。測量之后就大致知道了我們泵的噪音在什么范圍之內?？梢?，在最主要的摩擦副中，在現行的配油盤樣式中，影響噪音的最主要的原因取決于鼠尾的長度。</p><p>　　通過對進口泵與本土泵實物的比較，發(fā)現，兩者還有以下幾個區(qū)別：</p><p>　　進口泵的材

105、料比本土泵要好，不但外表光滑，而且很而磨</p><p>　　外面整體上尺寸進口泵要比本土泵小很多，重量自然也輕很多</p><p>　　進口泵的配油盤與缸體之間的接觸面不是平面，而是一個弧面</p><p>　　第4.3節(jié) 結構改進方向</p><p>　　4.3.1、主要改進點</p><p>　　根據上一節(jié)具體情

106、況，所以這次改進主要以改變鼠尾的長度的方法來降低泵的噪音。根據師傅幾十后的生產實驗，得出結論是，長鼠尾比短鼠尾，噪音要小。從理論上分析也是如此。因為，鼠尾越長，那么高壓油液進入配油盤出油口的緩沖時間就越長，那么噪音自然會小很多。但是至于要長多少，鼠尾的角度取多少度好一些，就需要通過實驗來驗證了。</p><p>　　4.3.2、次要改進點</p><p>　　公司為了泵使用的廣泛性，所以采

107、用的是對稱結構。因為要適應幾種不同的情況，所以針對性不強，因此，要搞高性能就必須還要有一些自身獨特的地方：</p><p>　　(1)增大泵的進口直徑(吸油能力更強一點)</p><p>　　(2)改變配油盤上高低壓油槽的寬度(增寬低壓油槽，也是為了吸油更加順暢)</p><p>　　(3)在尺寸上有一定改進(節(jié)省原材料，減輕重量)</p><p

108、>　　(4)在鼠尾尖端位置，開一通孔，緩沖降壓降噪</p><p>　　4.3.3、新舊特性對比(以YCY為例)如圖3.4 </p><p>　　新的流量比舊的流量平均提高2%</p><p><b>　　粗線—新的曲線</b></p><p><b>　　細線—舊的曲線</b></p&

109、gt;<p><b>　　圖3.4 </b></p><p>　　4.3.4 、新舊噪音曲線對比(以YCY為例)</p><p>　　新的噪音比舊的噪音平均低2.5分貝</p><p><b>　　粗線—新的曲線</b></p><p><b>　　細線—舊的曲線</b

110、></p><p><b>　　圖3.5</b></p><p>　　4.3.5、技術參數對比(以YCY為例與改進前對比)</p><p>　　表4.1 技術參數對比表</p><p>　　(注：63YCY14-1B為改進前泵，63YCY14-1D為改進后泵)</p><p><b&g

111、t;　　總 結</b></p><p>　　液壓泵作為液壓傳動裝置中的一個動力裝置，其作用不容忽視。隨著液壓傳動裝置的應用越來越廣，需求量也越來越大，液壓泵的需求量也越來越大。如果能在某一方面對液壓泵進行改進，提高質量，而降低成本的話，生產泵的廠家在市場競爭力上一定會有很多的提高。出于鍛煉自我的同時，為公司創(chuàng)造效益的目的，作者做了大量的資料收集，并做了反復對比實驗，終于完成了對63CY14-1B泵的

112、改進。</p><p>　　對于這次改進，主要從兩個大的方面著手。一是從節(jié)省原材料，縮小泵的體積與重量考慮；一是從降低噪音，提高性能考慮。</p><p>　　在節(jié)省原材料方面有以下幾個地方：</p><p>　　(1)改變一些可以縮小的尺寸（比如在外部尺寸上）</p><p>　　(2)用一些小結構取代一些部件</p><