塔机回转的轴向多组液压马达的设计

摘    要
本次设计的是用于塔机回转的轴向柱塞马达，通过参考国内外单排式轴向柱塞马达的研究成果，根据多排式轴向柱塞马达的原理和特点，利用现代设计方法，以双排式轴向柱塞马达为例，研究多排式轴向柱塞马达。
轴向柱塞马达结构紧凑，径向尺寸小，转动惯量小，转速较高，流量大，易于变量，能够多种方式自动调节流量，被广泛用于航空、船舶、工程机械、起重运输、冶金等多种领域,特别是各类起重机。
在采用轴向柱塞泵和马达的液压系统中，为实现流量的调节通常采用节流阀或变量形式，由于其流量调节的幅度有限、调速范围小以及变速时须改变流量而造成功率浪费，导致在系统供油量不变的情况下无法实现低速大排量、恒功率变速等功能。多排式轴向柱塞马达在斜盘变量的基础上，通过增加柱塞排数对系统二次变量，不仅拓宽了变量范围而且能在供油量不变的情况下通过控制多排柱塞的组合有效地实现低速大排量和恒功率等功能。多排式轴向柱塞马达作为一个新型的结构，设计较单排式轴向柱塞马达更为复杂，各个主要零部件自身的设计也存在独立与关联相交互。
关键词：多排式轴向柱塞马达，液压，回转，塔机

ABSTRACT
This time the axial pison motor which I designed is for the tower gantry crane，after aggregating domestic and overseas research results of single-ring axial piston motor, this paper combined itself differences of multi-ring axial motor, and adopted modern design method, took the multi-ring for example.
Axial pison motor has the structure urgent, small radial size, moment of inertia, higher rotate speed,big flow, easy variable displacement, and can adjust automatically displacement wirth multi-way. It’s widely used for aircraft, shipping, engineering machinery, lifting transport, metallurgy etc especially width used in tower gantry crane.
In order to realize varible folw, the hydraulic system which applied axial pison pump and motor generally depengds on.flow regulating valve and swash plate. The result of applied these two types is limited variable flow, small range of variable speed and surplus power..So it can not realize lower speed but large flow output and constant-power in speed transformation.Based on variable flow by the swash plate, multi-ring axial piston pump makes the second variable flow to the system for adding the working pison, which not only widen variable range, but also effectively realizes large flow output and constant-power in speed transformation. As a new style, the design of multi-ring piston pump is far more complicate than sigle-ring, these exists independence and relating between the design of any ome component, and also between components.
Key words： Multi-ring axial piston motor，Hydraulic，Rotary，Tower crane

工作原理
多排式轴向柱塞马达与传统轴向柱塞马达在结构上，只有缸体从一排增至多排，配流盘的配流孔也有一排增至多排，但是基本工作原理还是一样的，了解传统轴向柱塞马达的工作原理轴即可了解多排式轴向柱塞马达的工作原理。柱塞泵除阀式配流外，其它形式原则上都可以作为液压马达用，即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。轴向柱塞马达的工作原理为，配油盘和斜盘固定不动，马达轴与缸体相连接一起旋转。当压力油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时，柱塞在压力油作用下外伸，紧贴斜盘斜盘对柱塞产生一个法向反力ｐ，此力可分解为轴向分力及和垂直分力Q。Q与柱塞上液压力相平衡，而Q则使柱塞对缸体中心产生一个转矩，带动马达轴逆时针方向旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。若改变马达压力油输入方向，则马达轴按顺时针方向旋转。斜盘倾角ａ的改变、即排量的变化，不仅影响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生转矩越大，转速越低。

结构特点
1. 端面间隙的自动补偿
由图1.1可见，使缸体紧压配流盘端面的作用力，除机械装置或弹簧作为预密封的推力外，还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力，此液压力比弹簧力大得多，而且随泵的工作压力增大而增大。由于缸体始终受液压力紧贴着配流盘，就使端面间隙得到了自动补偿。
2. 滑靴的静压支撑结构
在斜盘式轴向柱塞泵中，若各柱塞以球形头部直接接触斜盘而滑动，这种泵称为点接触式轴向柱塞泵。点接触式轴向柱塞泵在工作时，由于柱塞球头与斜盘平面理论上为点接触，因而接触应力大，极易磨损。一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑靴，如图所示，滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。有利于提高轴向柱塞泵的压力和其它参数，使其在高压、高速下工作。

目   录   16000字
中文摘要    Ⅰ
ABSTRACT    Ⅱ
1绪论    1
  1.1 液压马达简介    1
    1.1.1液压马达的特点及分类    1
    1.1.2液压马达的工作原理    1
  1.2 多排式轴向柱塞马达简介    3
    1.2.1 工作原理    4
1.2.2 结构特点    4
  1.3 双排式轴向柱塞马达    5
     1.3.1结构选型    5
     1.3.2 结构参数    5
    2总体方案设计及选型    7
    2.1 回转机构方案设计    7
    2.2 液压系统方案设计    7
    2.3 减速器方案设计    7
    3 双排式轴向柱塞马达设计    9
      3.1缸体设计    9
         3.1.1 马达轴直径计算    9
         3.1.2 马达排量要求    9
         3.1.3 缸体强度和刚度校核    10
         3.1.4 缸孔底厚计算    12
    3.1.5 吸排油窗孔面积计算    12
    3.2 柱塞设计    13
    3.2.1 柱塞方案设计    13
    3.2.2柱塞设计计算    14
    3.2.3 柱塞承受PV值分析    15
    3.3. 滑靴设计    17
    3.3.1 滑靴方案设计    17
    3.3.2 滑靴尺寸设计计算    18
    3.4 压盘与斜盘设计    21
    3.4.1压盘设计计算    21
    3.4.2斜盘设计计算    24
    3.5 中心弹簧设计    24
    3.6 配流盘设计    27
    3.6.1 配流盘方案设计    27
    3.6.2 间隔角及减振阻尼孔的设计计算    28
    3.6.3 配流孔及内、外密封带的设计计算    30
    3.7 辅助支撑设计    32
    3.7.1选型    32
    3.7.2设计计算    32
    4 总结    34
参考文献    35
包括 任务书 开题报告 外文翻译
 

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