1 前言
斜轴式轴向柱塞马达是一种将液压能转换成机械能的工程机械,由密封座、骨架密封圈、多个轴承、挡圈、传动轴、壳体、中心轴、缸体、柱塞、配油盘、安全阀和泵盖组成,多个轴承和骨架密封圈装在传动轴上,轴承外圈及密封座的外圆和壳体相联,密封座内圈和骨架密封圈相联,柱塞装在缸体的柱塞孔内,中心轴装在缸体的中心孔内,其一端和配油盘中心孔相联,柱塞及中心轴的球头端分别和传动轴后端的球窝相联,配油盘的球面部位和缸体相联,平面部位和泵盖相联,泵盖装在壳体上。传动轴的后端装有铜质球窝衬垫,传动轴上密封段直径比渐开线花键退刀槽直径稍大,壳体前端用带外螺纹的螺圈与其相联将密封座、多个轴承等在壳体内轴向固定, 可实现较大范围的排量变化。采用插装式设计,可以节省安装空间;使用螺纹插装阀,缩小了整个马达的体积;将安全阀集成于马达之上,简化了整个液压系统。
本文利用三维设计软件Creo2.0设计斜轴式轴向柱塞马达的结构模型,提高了常规精度设计的选择范围,优化了产品设计,缩短了新产品的开发周期,提高了产品的可靠性。
2 基于Creo的斜轴式轴向马达结构设计
斜轴式轴向马达的建模思路是首先了解相关组件中其周围元件的信息,以便初步确定零件的外形和大概尺寸。根据零件模型的前期准备,零件模型可通过实体拉伸、旋转、扫描等一些命令去完成模型创建,以获取模型属性信息,质量、体积、表面积等,并且通过改变设计参数以确定最佳方案。通过装配零件模型来完成模型。通过得到的模型可以检查零件之间是否相配,检查零件之间是否干涉,捕获材料清单信息,计算马达的总重量,确定重心等,以及制定装配工艺和装配流程。
由于斜轴式轴向马达流道形状不规则,从而导致流体的流线不规则,流道截面为腰形,在建模的过程中,采用常规的命令如拉伸、旋转等无法将其完成,只能采用扫描混合命令将其完成。另外,由于该马达为斜轴式结构,因此在装配过程中需要创建多个不同角度、不同面的轴;在柱塞装配过程中,需要创建多个定位轴和定位曲面。
3 结束语
由于斜轴式轴向柱塞马达结构的特殊性,斜轴式轴向柱塞马达设计一直局限于少数专业设计软件。对于中、小规模设计以及对于斜轴式轴向柱塞马达精度要求不高的计算情形来说,船舶三维设计就遇到应用软件方面的困难。本文通过应用Creo2.0软件对机舱三维设计进行的研究表明:
1)将Creo2.0软件在通用机械制造领域中的先进成熟技术引用到船舶行业是可行的。对于中、小规模设计需求,Creo2.0完全可以满足设计要求,同时其通用性、便捷性可以大大提高设计效率。
2)利用Creo2.0软件同其他软件广泛的标准接口,可以将按计算要求建立斜轴式轴向柱塞马达模型,并且导入其他计算软件作为计算基础。
3)对于大尺寸定性计算来说,Creo2.0的曲面设计也可以满足斜轴式轴向柱塞马达的精度要求,同时其广泛的专用和标准接口也保证多个设计人员、多种软件相互协作设计的可行性。