斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵锥形缸体设计校核方法及结构优化

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1、第37卷第4期兰州理工大学学报Vo1．37No．42011年8月JournalofLanzhouUniversityofTechnologyAug．2011文章编号：1673—5196(2011)04-0061-05斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵锥形缸体设计校核方法及结构优化杨逢瑜，胡敏，惠伟安，胡静，温亚非(1．兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050；2．国家气动产品质量监督检验中心，浙江奉化315500)摘要：针对斜柱塞泵锥形缸体较直柱塞泵柱形缸体结构及受力更为复杂的特性，考虑到现有的柱形缸体设计与校核方法不能较好适用于锥形缸体的实际情况，在柱形缸体

2、设计校核理论的基础上，推导出适用于斜柱塞泵锥形缸体结构的泵的排量要求、缸体强度及刚度、缸孔与柱塞接触强度、最大相对速度、最大比功率校核公式．以锥形缸体体积最小作为优化目标函数，建立锥形缸体结构的优化模型．在同样的输出压力、输出排量及额定转速下，对锥形缸体进行优化后泵的体积比原来下降大约】3，泵的结构更为紧凑．关键词：斜柱塞；锥形缸体；斜盘式轴向柱塞泵；设计校核方法；优化设计中图分类号：TH137．51文献标识码：ADesignandcheckingmethodofconicalcylinderblockofswashplateaxialpistonpumpwi

3、thinclinedpistonsanditsstructureoptimizationYANGFeng—yu，HUMin，HUIWei—an，HUJing，WENYa—fei(1．(~llegeofEnergyandPowerEngineering．1．anzhouUniv．ofTech．，Lanzhou730050，China；2．NationalSupervisionan(Test(；entreforPneumaticProductQuMity，Fenghua315500，China)Abstract：Aimedatthecasethatthestruc

4、tureandkinetics0fconicalcylinderi~lock0lSWaSh；lateaxiaIpistonpumpwithinclinedpistonsaremorecomplexthanthoseofpistonpumpwithstraightpistons，andalsotakingaccountofthecasethatthedesignandcheckingmethodavailableforstraightcylinderblockisnotwellsuitablefortheconicalone。aformulafordesigna

5、ndcheckingofconicalcylinderblockofswashplateaxialpistonspumpwithinclinedpistonswasderivedonthebasisofthedesignandcheckingtheoryofstraightcylinderblock，thatwouldmeettherequirementofpumpdisplacement，cylinderstrengthandri—gidity，contactstrengthbetweenpistonandchamber，maximalrelativevel

6、ocity．andmaximalpower．Takingminimumvolumeofconicalcylinderblockasobjectivefunctionofoptirnization，anoptimizationmodelwasdevelopedfortheconicalcylinderblock．ItsoptimizationWaSconductedintheconditionofiden—ticaloutputpressure，outputdisplacement，andratedspeed．l'hepumpvolumethereforered

7、ucedbyabout13oforiginalpumpandpumpstructurebecamemorecompact．Keywords：inclinedpiston；conicalcylinderblock；swashplateaxialpistonpump；designandcheckingmethod；optimizationdesign斜盘式轴向柱塞泵具有密封性好、工作压力高、著特征[2]是柱塞中心线与缸体的轴线成一夹角容积效率和总效率高、排量容易实现变动及输出功(称为柱塞倾角，以下简称此种结构泵为斜柱塞泵)，率大、体积小、重量轻等优点[IJ．其中传

8、统的斜盘式斜柱塞泵缸体一般呈锥形．如德