液壓馬達的關鍵零件的結構與加工
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            一、導軌
          (一)對導軌曲線的要求
          不同的導軌曲線,柱塞組的位移、速度、加速度及與導軌曲面的相互作用力也不同,因此導軌曲線的形狀直接影響到馬達工作的平穩性,轉速的均勻性,效率的高低及壽命的長短。
          性能良好的導軌曲線,除應達到的行程外,還應具備以下幾條:
(1)火影忍者博人传日语中字的扭矩脈動小,轉速均勻性好,尤其是低速時。
(2)加速度不能過大,以減小回油背壓值;加速度的變化要均勻,以減小慣性力的沖擊,降低噪聲。
(3)導軌、鋼球、柱塞以及其他結構的橫梁、滾輪等零件受力情況較好。
(4)加工方便。
          二、曲線的種類
          為了得到性能良好的導軌曲線,通常是先給出柱塞組合理的運動規律,再根據這個規律來確定導軌曲線。 
          常用的柱塞運動規律曲線有以下幾種:
1.等加速運動規律(見圖1(a))曲線
柱塞運動的特點是:柱塞的加速度在曲線上各點是相等的,柱塞的位移按拋物線規律變化,所以也稱為拋物線運動規律。采用這種運動規律時,在導軌曲線幾何參數相同的條件下,加速度比其他運動規律小,因而可以在高效率條件下得到較高的轉速,同時,配流器的運作和柱塞的運動很協調,可使扭矩不均勻系數δM=0,但有較大的“軟沖”。
該曲線是目前我國使用最多的一種導軌曲線。
2.有等速過渡區的等加速運動規律(見圖1(b))曲線
這種運動規律具有梯形速度圖,位移按拋物線一阿基米德螺線一拋物線規律變化。其優點是,馬達的扭矩無脈動,轉速十分均勻,軟沖現象有所減小。其最大速度比等加速運動規律小,但加速度大了。
3.幅角修正等加速運動規律(見圖1(c))曲線
這種運動規律,可使‰-0,并可減小“軟沖”現象。
4.勻變加速修正的等加速運動規律(見圖1(d))曲線
其加速度按梯形規律變化,位移按二次拋物線和三次拋物線組合的規律變化。這種運動規律可使δM=O,并可減小“軟沖”現象。
5.加速度按正弦規律變化(見圖1(e))曲線
具有這種運動規律時,其位移按擺線規律變化。這種運動規律可使扭矩無脈動,但具有很大的加速度,曲面往往出現“變尖”或“沉切”現象。
6.加速度按余弦規律變化(如圖1(f)中實線所示)的余弦曲線
這種運動規律不能使馬達扭矩完全均勻,但在柱塞數為奇數且大于5時,扭矩脈動不大。其特點是加工容易,用一個偏心輪作靠模即可加工出導軌曲面。一般情況下,其進油區段的加速度較大,導軌在Φ=0處曲率半徑較小,具有較大的接觸應力。
7.加速度按修正余弦規律變化(見圖1(f)中虛線所示)的導軌曲線
具有這種運動規律的導軌曲面的最大接觸應力有所減小,最大壓力角略有增加。
            三、導軌曲線的繪制
導軌瞌線一般均采用如圖2所示的包絡線的方法畫出。其步驟為:
(1)先按ρ0為半徑畫出基圓,若采用凸輪靠模法制造加工導軌時,該凸輪亦采用與此相同的方法,但基圓在結構許可的加工條件下,要盡量放大,以提高精確度。
(2)對基圓進行精確分度。當導軌曲線凹凸交接的過渡段在1~1.5°時,分度精度取±3’~±5’。
(3)準確地在每個曲線的過渡零速區根據ρmin=ρ0+rg和ρmax=ρ0+h+rg。作出滾動體的運動曲線。根據導軌曲線運動方程求出
Δρ=ρ-ρ0-r

                                                            
                                                                                    【圖6-20在各種導軌曲面上柱塞的位移、速度和加速度】
(4)在一定的分度的基圓徑向線上,分別量取Δρ值并連接此滾動體各中心的相應運動軌跡線(見圖2中點劃線)。
(5)以該點劃線各點為圓心,以滾輪半徑rg為半徑作各圓,各圓的外包絡線即為定子導軌曲線。 
                                                                            
                                                                                                                                 【圖6-21 導軌曲線的繪制】

                                                                               
                                                                                                                                         【圖6-22分片式導軌】
           液壓馬達的導軌,往往作為馬達的殼體,將各類運動的零部件包容其內。為了便于選擇用材及方便加工,也常將導軌與殼體分開,圖3即為這種分片式導軌的具體結構。
          依據液壓馬達的結構,目前國內整體式鑄鋼的導軌多數采用ZG35Mn,ZG45Mn,ZG50MnSi或ZG40Gr等材料制作,中、高碳鋼由于流動性較差,鑄件的廢品率較高,因此有的采用低碳合金鑄鋼滲碳淬火。分片式導軌采用軸承鋼GCr15、GCr15SiMn及20CrMnTi、20CrNi等鋼種滲碳淬火,也有不少采用Cr12MoV等模具鋼(熱處理后HRC60),現也有改用38CrMoAl氮化鋼(氮化后處理硬度HRC60~70)制造,這樣,金相顆粒組織更為細化,可進一步提高耐磨性。
          導軌內曲面除幾何尺寸要精確外,表面粗糙度要等于或優于Ra0.8μm,兩端面的平面度允差在0.O1mm之內,孔與外端面要保證嚴格的垂直度。
          分片式導軌一般按以下工藝路線加工:
          鍛造一>正火一>粗車(銑)一>精車(銑)一>鉆、鉸定位工藝孔一>車(或銑)內曲線表面一>熱處理一>磨兩端面一>磨外圓柱面一>粗磨、精磨內曲線表面一>檢驗、入庫待裝配。
          從以上工藝過程不難看出,內曲面加工是導軌加工的關鍵所在,而其他所有的加工都是規則形狀的規范化加工。


本文標題:液壓馬達的關鍵零件的結構與加工


分類:液壓行業知識
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