目录1概述 (1)2 YB型叶片泵的基本状况 (3)2.1叶片泵的构成和优缺点 (3)2.2 YB型叶片泵的工作原理 (4)2.3双作用叶片泵的理论排量和瞬时流量 (4)3叶片泵的设计方案 (7)3.1泵体结构 (7)3.2叶片倾斜角方案 (8)3.2.1 叶片的受力分析 (8)3.3定子过渡曲线方案 (10)4 双作用叶片泵主要参数的计算 (11)4.1流量计算 (11)4.1.1 理论流量 (11)4.1.2 实际流量 (11)4.2扭矩计算 (11)4.2.1 理论扭矩 (11)4.2.2 实际扭矩 (12)4.3功率计算 (12)4.3.1 输入功率轴功率 (12)4.3.2 实际输出功率 (12)5 双作用叶片泵结构设计 (13)5.1转子 (13)5.1.1 转子半径 (13)5.1.2 转子轴向宽度 (14)5.1.3 转子相关结构尺寸 (14)5.2叶片设计 (16)5.1.1 叶片数 (16)5.2.2 叶片安放角 (17)5.2.3 叶片的厚度 (17)5.2.4 叶片的长度 (17)5.2.5 叶片的结构尺寸设计 (18)5.2.6 叶片的强度校核 (18)5.3定子的设计 (19)5.3.1 定子短半径1R (19)5.3.2 定子长半径 (19)5.3.3 定子大、小圆弧角 (20)5.3.4 定子过渡曲线的幅角 (20)5.3.5 定子过渡曲线设计 (20)5.3.6 校核定子曲线 (21)5.3.7 定子结构尺寸设计 (22)5.4左配流盘的设计 (23)5.4.1 左配油盘封油区夹角 (23)5.4.2 左配流盘V形尖槽 (24)5.4.3 左配流盘结构尺寸设计 (24)5.5右配流盘结构设计 (25)5.6传动轴的设计 (26)5.6.1 轴的材料选择 (27)5.6.2 花键轴段的设计 (27)5.6.3 校核轴段花键的挤压强度 (28)5.6.4 轴的结构设计 (29)5.6.5 轴上载荷分析 (30)5.6.6 按扭转切应力校核轴的强度 (31)5.7泵体的设计 (31)5.7.1 泵体材料选择： (31)5.7.2 左泵体结构设计 (32)5.7.3 右泵体结构设计 (33)5.8盖板设计 (33)6双作用叶片泵的使用寿命及维护 (35)6.1叶片泵的使用寿命 (35)6.2叶片泵的使用条件 (35)6.3双作用叶片泵常见故障与解决方法 (36)6.4液压油的性能 (38)6.5液压油的分类与选择 (39)7 技术经济分析 (43)8结论 (44)致 (45)参考文献 (46)1概述在应用广泛的各种液压设备中，液压泵是至关重要的动力元件，它们的工作性能及寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作状态，随着时代的发展和技术的进步，液压泵性能得到很大程度的完善，在各种工业设备、行走机构以及船舶和航天航空器上都得到了广泛地应用。
因此十分有必要学习并且认识叶片泵的相关知识，特别是对于从事液压工作领域工作的人显得尤为重要。
因为双作用叶片泵具有流量的均匀性好的特点，转子所受的径向力几乎平衡，并且一般都会做成定量泵型式，广泛应用于各种液压系统领域，成为液压工业上不可或缺的关键性动力元件。
时至今日，液压叶片泵已经形成了一个很大系列，产品性能几乎包含了所有液压领域所需要的工作性能的液压泵。
YB型为最早使用的一种双作用叶片泵，现在已经得到很大的发展，形成了YBN型变量叶片泵和Y2B双机叶片泵等型号。
为了适应液压系统有些特别的要求，又产生了带定量减压阀的叶片泵和YBQ型号的稳流量式变量叶片泵。
随着液压系统对高压力的需求，在原有的叶片泵基础上改善其性能，诞生了PV2R型中高压叶片泵和柱销式叶片泵。
从低压到高压：随着液压技术的发展与进步，对叶片泵压力的需求也越来越高，对多种高性能的叶片泵产生了许多新的要求。
而随着现在加工技术的发展和技术完善，开发各种高压叶片泵也已经成为可能。
以往的叶片泵只能在6.3-7.0Mp的中低液压系统中工作，近些年来叶片泵的发展大幅度提高了叶片泵的性能，压力等级普遍提高到了16.0-17.5Mp，更多更高性能的叶片泵也被研发成功，大大丰富了叶片泵的种类和性能。
2.高效、低耗叶片泵的效率逐渐提高，随着人们环保节能意识的提高，设计师已越来越重视叶片泵的低功耗，因此诞生了一批高效能、低功耗的叶片泵。
3.泵结构工艺的提高改善了噪音和寿命，特别是定子曲线的设计和改善，大大提高了叶片泵的寿命和降低了叶片泵的工作噪音。
4.机电一体化促使叶片泵和电子机械、微机等等结合实现简单的智能化。
本次设计主要是对YB型叶片泵结构设计，首先要对叶片泵的工作原理、结构、特点、性能等进行学习掌握，然后根据设计的要求确定基本参数，之后根据所掌握的参数进行具体的设计，如叶片、转子、定子、配油盘、定子过渡曲线的设计。
最终进行补充设计和对安全问题进行说明。
2 YB型叶片泵的基本状况2.1叶片泵的构成和优缺点双作用叶片泵的优点有以下几方面：①流量均匀，运转平稳，噪声小。
②转子所受径向液压力彼此平衡．轴承的使用寿命长，耐久性比较好。
③容积效率较高，可达95%以上。
④工作压力较高。
目前双作用叶片泵的工作压力为6. 86～10.3 MPa，有时可达20.6 MPa。
⑤结构紧凑，外形尺寸小且排量大。
双作用叶片泵的缺点有以下几方面：①叶片易咬死，工作的可靠性差，对油液污染比较敏感，故要求工作环境清洁，油液要求严格过滤。
②结构较齿轮泵复杂，零件的制造精度要求比较高。
③要求吸油的可靠转速在8. 3—25 r/s围。
如果转速低于8.3 rls，因离心力不够，叶片不能紧贴在定子的表面，不能够形成密封良好的封闭容积，导致吸不上油。
如果转速太高，由于吸油速度太快，会产生气穴现象，也会吸不上油，或者吸油不连续。
2.2 YB型叶片泵的工作原理图2-1 YB型叶片泵工作原理Fig2-1 Double-acting vane pump principle of work1—压油口；2—定子；3—转子；4—叶片；5—吸油口如图1-1所示，从工作原理角度来说双作用叶片泵和单作用叶片泵是相似的，不同之处是双作用叶片泵的定子曲线是由两段长圆弧和两段短圆弧加上四条过渡的曲线所构成的，而且定子和转子是同心的。
当图1-1所示转子逆时针方向旋转时，在一、三象限处密封工作腔的容积一点一点地变大，该区域为吸油区，在二、四象限处的密封容积一点一点减小，该区域为压油区；压油区与吸油区的围之间会有一段封油区把高、低压油区分开。
当转子按照图1-1所示得方向旋转时，叶片根部所包含的液压油以及叶片在转动时产生的离心力的作用促使使叶片非常紧密地贴在定子的壁上，转子与定子在相邻两叶片和转子两边的配油盘一起形成密封的容积。
当相邻的两片叶片沿着小半径圆弧开始向大半径圆弧转动时，这个密封腔的容积将会逐渐增大，由此就会形成局部区域真空从而实现吸油过程；当相邻的两片叶片沿着大半径圆弧开始向小半径圆弧转动时，这个密封腔的体积会逐渐减小，进而压迫油液从出口排出完成压油的过程。
转子在转动的一的时候，转子槽里面的叶片是在做往复的运动，一转会运动两次，能够完成2次吸油和压油过程，这种情况下，双作用叶片泵在其转子上面径向受到的液压力处于平衡状态，所以又被称作平衡式叶片泵。
2.3 双作用叶片泵的理论排量和瞬时流量如果叶片泵的叶片厚度可以趋近于0的话，当转子在有一时间段转动过一定角度后，叶片在大圆弧上所划过的体积减去其在小圆弧段划过的体积其实就是叶片泵这段时间排出的液体得体积。
实际上，叶片具有一定的厚度。
在压油区，叶片泵叶片的两端的油液都是高压油，它的动作不会产生吸油和排油的作用；在吸油区，叶片泵叶片头部油液为吸油低压，叶片在其底部的高压油推动作用下向外面伸出，那么叶片泵排出来的液压油的体积应减去这一部分体积。
因此，叶片泵在这段时间所排出的液压油的体积d V=2[B(R2−r2)ωd t−∑v ini=1SBid t]式中R——定子曲线大圆弧半径；r——定子曲线小圆弧半径；B——叶片宽度；——叶片泵转子的转动角速度；S——叶片厚度；N——位于一个吸油区的叶片得数量；——在吸油区叶片伸出叶片槽的伸出速度；——叶片与定子曲线的接触处，叶片安装方向及吸油区定子过渡曲线的矢径方向的夹角。
式（2-1）中的括号外的2是考虑双作用叶片泵中会同时有两对叶片起吸油和排油的作用，这些叶片的运动规律是相同的。
式（2-1）可用瞬时流量形式表示为Q sh =Bω(R2-r2)-2BS∑(v icosθi)ni=1（2-2）若用ρi表示定子曲线上各点到转子中心的距离，φ表示泵轴的转角。
则，v i=(dρd t )i=(dρdφ)i×(dφd t)i=ω(dρdφ)i（2-3）将此式代入式（2-2）中，可得Q sh =Bω[(R2-r2)-2S∑(dρdφ)icosθini=1]（2-4）若近似的认为其是常数，那么则。
那么只有吸油区的数值会影响叶片泵瞬时流量的均匀性。
只和这个区域的定子过渡曲线的形状和泵的吸油区的叶片数有关。
由此得出YB型叶片泵的理论排量为：那么双作用叶片泵的理论排量为：（2-5）q=2πB(R2-r2)-2ZBS R-rcosθs]=2B(R-r)[π(R+r)-SZcosθs公式中θs为转子径向间与外圆上叶片安置方向的偏角。
3叶片泵的设计方案3.1 泵体结构所示为YB型双作用定量叶片泵结构图，该泵的前泵体8和后泵体6采用螺栓紧固在一起，叶片泵中装有配流盘2和7，用圆柱销将配流盘和定子定位，固定在泵体上，以保证配流盘上吸油窗口a和压油窗口b位置与定子表面曲线相对应。
转子4上均匀地开有12个叶片槽(在实际使用中具体数目由叶片泵的性能决定)，叶片12可以在槽中自由滑动。
压油窗口中一部分压力油通过e与配流盘上的环形槽c相连，而环形槽c又与叶片槽底部d相对，使压力油进入叶片槽底部，使叶片顶部紧贴在定子的表面上。
而且在转子、定子、叶片和配油盘四者之间形成了12个密封容腔，YB型双作用定量叶片泵就是依靠这些密封的容腔容积的交替变化来工作的。
注意，叶片泵叶片的方向必须与传动轴的旋转方向一致.3.2 叶片倾斜角方案叶片泵叶片倾角的选择，关系到叶片与定子及转子的摩擦、磨损及噪声。
目前国产双作用叶片泵，叶片在转子槽不采用径向防止，而是有一个沿转向的前倾角θ。
实际上，这在学术界还有争议，试从叶片的受力角度试做分析。
3.2.1 叶片的受力分析双作用叶片泵的叶片倾角，在压油区，叶片在离心力、液压力的作用下，压向定子表面，于是定子便对叶片产生一个法向反力N，这个法向反力N又可分解成两个分力；一个沿叶片运动方向的分力N n=N cosγ，一个与叶片垂直的分子N n=N sinγ，γ成为叶片的压力较，压力角大，垂直分力也大，使叶片弯曲变形，产生磨损和噪音；γ=24时，叶片卡死。