1、手動液壓泵運動仿真摘要液壓泵是向液壓系統提供一定流量和壓力的油液的動力元件，它是每個液壓系統中不可缺少的核心元件，合理的選擇液壓泵對于液壓系統的能耗、提高系統的效率、降低噪聲、改善工作性能和保證系統的可靠工作都十分重要。本設計對柱塞泵進行了分析，主要分析了柱塞泵的分類，對其中的結構，例如，柱塞的結構型式進行了分析和設計，還包括它們的受力分析與計算。還有對缸體的材料選用以及校核很關鍵。該設計最后對柱塞泵的優缺點進行了整體的分析，對今后的發展也進行了展望。關鍵詞：液壓泵，運動仿真。目錄引言1第一章柱塞泵主要結構設計21.1手動液壓泵的主要結構與各部分的作用22.2柱塞泵工作原理2第四章Pro/En

2、gineer對手動液壓泵的仿真3結論5引言隨著工業技術的不斷發展，液壓傳動也越來越廣，而作為液壓傳動系統心臟的液壓泵就顯得更加重要了。在容積式液壓泵中，惟有柱塞泵是實現高壓、高速化、大流量的一種最理想的結構，在相同功率情況下，徑向往塞泵的徑向尺寸大、徑向力也大，常用于大扭炬、低轉速工況，做為按壓馬達使用。而柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，另外柱塞泵易于變量，能用多種方式自動調節流量，流量大。由于上述特點，柱塞泵被廣泛使用于工程機械、起重運輸、冶金、船舶等多種領域。航空上，普遍用于飛機液壓系統、操縱系統及航空發動機燃油系統中。是飛機上所用的液壓泵中最主要的一種型式。在使用配套油缸及專用工具的情況下，

3、可以進行各種作業，例如起重、彎形、校直、剪切、挪合、裝配、拆卸及一些建筑施工、軍事施工等。泵站的主要特點是：高壓、手動、超小型，攜帶方便，操作簡單，應用范圍廣。高壓小流量手動泵以其體積小、操作簡單、使方便、安全性強，廣泛應用于煤炭冶金、石化、電力、機械等行業，是一種簡單方便的液壓動力源。以前，在我國使用的手動泵多為中等壓力，高壓的最大壓力為70MPa。為提高我國大型裝備的安裝水平，上世紀的90年代，我國機電行業引進國外的先進裝配和緊固技術，在大型設備的裝配與安裝中，利用液壓技術，采用高強度的液壓螺母、液壓拉緊裝置、液壓扳手和液壓調整器作為機電設備的緊固（件）和拆裝工具，作為液壓螺母和液壓拉緊裝

4、置等的輔助工具的超高壓手動泵也同時引進。這種泵工作壓力為150MPa,排量為：1.6-26cm/次左右，帶油總重量為10kg左右。使用表明這種泵靈活方便、勞動強度低、耐用事故率少，是一種理想的小流量超高壓液壓動力源。柱塞式液壓泵是靠柱塞在柱塞腔內的往復運動，改變柱塞腔容積實現吸油和排油的。是容積式液壓泵的一種。柱塞式液壓泵由于其主要零件柱塞和缸休均為圓柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作壓力高而得到廣泛的應用。泵的內在特性是指包括產品性能、零部件質量、整機裝配質量、外觀質量等在內的產品固有特性，或者簡稱之為品質。在這一點上，是目前許多泵生產廠商所關注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上

5、，我們可以發現，有許多的產品在工廠檢測符合發至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統特性。正如科學技術的發展一樣，現階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產品的技術發展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內加設諸如泄漏保護、過載保護等措施

6、；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。柱塞式液壓泵的顯著缺點是結構比較復雜，零件制造精度高，成本也高，對油液污染敏感。這些給生產、使用和維護帶來一定的困難。第一章柱塞泵主要結構設計1.1 手動液壓泵的主要結構與各部分的作用手動油泵由以下幾部分組成：1、泵體部分；2、手柄部分：3、油箱；4、注油和卸油裝置；5連接部分1、泵體部分：泵體部分是油泵的主要部分，高壓工作腔、低壓工作腔、兩個單向閥、高壓溢流閥（安全閥）、低壓溢流閥、油口等都在上面。各處孔有機地聯系在一起。兩個單

7、向閥是防止壓力油回流。低壓閥和高壓閥的作用是壓力控制，分別將壓力控制在2MPa和150MPa2、手柄部分：主要由壓桿組成。靠兩個銷子與泵體，靠滑套和銷與柱塞桿連接，進而柱塞桿與柱塞螺紋連接。手動力作用在壓桿上，帶動柱塞作往復運動，產生油液的壓力。3、油箱：存儲油液4、注油和卸油裝置：在后座或油箱上面裝有注油和卸油裝置，可以方便的注卸油液。5、連接部分：是連接油泵和油缸輸送壓力油液的部件。在不使用時，快速連接頭與油缸脫開，油缸接頭處用接頭堵上，以防污物進入油管和油缸。2.2柱塞泵工作原理如圖:當手柄9當壓力升高到調定壓瓶溢流閥液壓油充滿工作a后沖力逐:新升高,的液壓油回到油箱。端算液壓油基本充滿

8、工作腔，由高壓柱塞繼續小流量地供油提高壓力當壓力達到額定工作壓力時，安全閥5開啟，系統保持最高的工作壓力。第二章Pro/Engineer對手動液壓泵的仿真Pro/E簡介Pro/Engineer是一套由設計至生產的機械自動化軟件，是新一代的產品造型系統，是一個參數化、基于特征的實體造型系統，并且具有單一數據庫功能。.參數化設計和特征功能Pro/Engineer是采用參數化設計的、基于特征的實體模型化系統，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。.單一數據庫Pro/E

9、ngineer是建立在統一基層上的數據庫上，不象一些傳統的CAD/CAM系統建立在多個數據庫上。所謂單一數據庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產品造型而工作，不管他是哪一個部門的。換言之，在整個設計過程的任何一處發生改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環節上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這種獨特的數據結構與工程設計的完整的結合，使得一件產品的設計結合起來。這一優點，使得設計更優化，成品質量更高，產品能更好地推向市場，價格也更便宜。Pro/EngineerPro/Enginee

10、r是軟件包，并非模塊，它是該系統的基本部分，其中功能包括參數化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉）。Pro/Engineer是一個功能定義系統，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統的參數比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統是直接指定一些固定數值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系，任何一個參數改變，

11、其也相關的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設計優化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數據交換格式來實現，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用C語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環境下（沒有任何附加模塊）具有大部分的設計能力，組裝能力（人工）和工程制圖能力（不包括ANSI,ISO,DIN或JIS標準），并且支持符合工業標準的繪圖儀（HP,HPGL和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸

12、出。Pro/Engineer功能如下：1.特征驅動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；2.參數化（參數=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3.通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數之間（如表面積等）的關系來進行設計。.支持大型、復雜組合件的設計（規則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM各種能用零件設計的程序化方法等）。.貫穿所有應用的完全相關性（任何一個地方的變動都將引起與之有關的每個地方變動）。其它輔助模塊將進一步提高擴展Pro/ENGINEER勺基本功能.具體的仿真步驟如下：進入裝配環境，首先泵體“固定”，手桿和泵體用“銷釘”連接裝配，手桿和滑套用“圓柱”連接裝配

13、，滑套和活塞桿用“銷釘”連接裝配，活塞桿和活塞用“剛體”連接裝配。裝配完畢后，進入“應用程序”中的“機構”，選“電機”，“運動軸”選手桿上銷孔的軸線，再進入“機構分析”，設置“終止時間”20,“幀數”10,把手桿的水平位置設為“初始位置”。選擇“動畫”，“播放”，“捕獲”為視頻。結論超高壓手動泵的設計，最重要的是對于高壓的設計，超高壓液壓技術對密封要求極為嚴格，一方面由于間隙相同時超高壓力下的泄漏比常用壓力下大幾倍甚至幾十倍；另一方面由于超高壓液壓裝置流量較小，一般僅為1L/min左右，因而即便是微量的泄漏也會產生很大的影響，特別是對液壓系統的升壓和保壓性能的影響尤為突出。但它與一般的液壓密封還是大同小異，因此傳統的密封方式是可以參考的。需要特別指出的是，由于超高壓液壓技術常用于尖端科學技術研究、試驗和生產中，如水射流加工、金剛石合成、高溫條件下三軸儀等，其密封型式有很強的針對性和