《VVT_i泄漏量检测台结构设计(含全套CAD图纸)》.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流VVT_i泄漏量检测台结构设计(含全套CAD图纸).精品文档.编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： VVT-i泄漏量检测台结构设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） VVT-i泄漏量检测台结构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械93 学 号

2、： 0923123 作者姓名： 年 月 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目VVT-i泄漏量检测台结构设计 2、专题 二、课题来源及选题依据本课题来源于无锡某研究所，主要内容是测试VVT-i发动机在正常工况下的泄漏情况并设计检测可变气门正时系统（VVT-i）泄漏量的试验台架。随着我国汽车保有量的持续增加，汽车发动机泄露量检测作为影响发动机性能的一道重要工序，就显得越来越重要。发动机泄漏量检测台的运用减少了发动机故障的发生,为发动机正常工作提供了保障，提高产品的市场美誉度。本课题属工程设计类课题，要求完成VVT-i泄漏量检测台结构

3、的设计。通过本设计，可以帮助学生加深对本专业的相关知识理解、加强学生对科学研究的基本功训练和提高综合运用专业知识独立分析问题、解决问题的能力。三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解VVT-i泄漏量检测台的工作原理； 熟练掌握机械设计的基本原则和有关计算机绘图软件，并绘制有关零件图，装配图等； 熟练掌握液压系统的组成，控制部分及辅助元器件的选用； 掌握油箱的构造，组成零件及造型； 四、接受任务学生： 机械93 班 姓名 任晨曦 五、开始及完成日期：自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主

4、任 签名2012年11月12日摘要随着科学技术的不断进步，汽车的数量也不断增长，人们对于汽车发动机的性能的要求也越来越高。但国内对于汽车领域的研究有限，技术还不够成熟，大部分都是引进国外的先进技术，这导致国内广大的市场为外国人提供无限商机。日本的丰田VVT-i发动机在众多发动机中脱颖而出，近年来为日本鼓足了腰包。所以要在激烈的市场竞争中适应环境变化，加强对新技术的研究迫在眉睫。泄漏量检测作为完善发动机的一道重要工序，也被越来越多的人研究。检测发动机正常工况下的泄漏情况有助于发现发动机存在的问题和不足，然后加以改进，保证每个出厂的发动机都具有良好的性能。提高产品的质量的同时也提高了产品的美誉，为

5、产品打出了招牌。本文从结构设计出发，应用已学的知识和实践经验，结合VVT-i发动机的特点，对泄漏量检测台的结构设计进行研究。涉及到检测台的结构设计、液压系统设计、油箱的设计。结构设计又包括钢架设计、工作台面组成和各部分材料选取；液压系统设计包括液压动力部分设计和控制部分设计；油箱的设计包含了油箱构造和容量设计以及辅助元器件的选取。从而确定检测台的整体设计和未来发展趋势，为国内汽车行业走出一条新的致富之路。关键词：发动机；测漏技术；结构设计；液压AbstractWith the development of science and technology, the number of cars i

6、s increasing; people on the performance of automotive engine are increasingly high requirements. But for the domestic automobile research Co, technology is not mature enough. Most of them are the introduction of foreign advanced technology. This led to the majority of domestic market to provide unli

7、mited business opportunities for foreigners. Japans Toyota engine VVT-I talent showing itself among the engine. In recent years, as the Japanese took money. So you want to adapt to environmental changes in the fierce competition in the market, strengthen the research on the new technology of the imm

8、inent. Leakage detection is an important step to improve the engine, has been more and more research. Leakage detection engine under normal conditions is helpful to find the engine problems and shortcomings, and then be improved, to ensure that every factory engine has good performance. To improve t

9、he quality of products and improve product reputation, making signs for products.In this paper, starting from the structure design, knowledge and practical experience has been applied science, combined with the characteristics of the engine, conducts the research to the structure design of leakage d

10、etection system. Such as test-bed, hydraulic system design and the fuel tank design. The structure design includes the steel frame design, selection of the material composition and working table. Hydraulic system has the part of hydraulic power and control design. The fuel tank designs the selection

11、 of structure and capacity design and auxiliary components. In order to determine of the overall design of test bench and the development trend in the future for the domestic automobile industry walk out of a new road to riches. Key words: engine; leak detection technology; configuration design; hyd

12、raulic pressure目 录摘要IIIABSTRACTIV目 录V1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求22 设计内容概述32.1 引言32.2 可变气门正时系统特点32.2.1 VVT-i的组成32.2.2 VVT-i的工作原理42.2.3 运用到汽车发动机上的作用43 试验台架结构设计内容53.1 钢架设计53.1.1 钢架的设计准则及一般要求53.1.2 钢架结构的设计步骤53.1.3 钢架结构的选择63.1.4 确定钢架结构外形73.2 工作台面的组成73.2.1 工装上平板焊接合件73.2.2 OCV工装支撑板和VVT工

13、装底板83.2.3 泄漏工装和压板93.2.4 OCV工装、VVT泄漏工装和流量传感器工装103.2.5 防护玻璃罩123.3 各部分材料124 台架的液压系统设计134.1 液压系统的基本组成及设计要求134.1.1 液压系统的基本组成134.1.2 液压系统的设计要求134.2 动力部分设计134.2.1 泵的选型134.2.2 电机的选型164.3 液压系统控制部分184.3.1 液压控制阀的分类194.3.2 液压阀的选择194.3.3 溢流阀的选择204.3.4 减压阀的选择214.3.5 节流阀的选择224.3.6 机油控制阀（OCV）在气门正时系统中的作用224.4 集成阀的介绍

14、234.5 液压系统辅助元器件244.5.1 恒温器的简单介绍244.5.2 蓄能器的简单介绍244.5.3 过滤器的介绍254.5.4 空气滤清器的介绍255 油箱的设计265.1 油箱的构造与设计要点265.2 本液压系统中油箱的设计说明275.2.1 本液压系统中油箱的设计说明275.2.2 油箱的容量与计算275.2.3 油箱的辅助元器件286 三维实体造型296.1 整体台架结构造型296.2 部分组成部分的造型简介296.3 油箱造型的重点介绍317 结论与展望32致谢33参考文献341 绪论1.1 本课题的研究内容和意义本课题来源于无锡某研究所，主要内容是测试VVT-i发动机在正

15、常工况下的泄漏情况并设计检测可变气门正时系统（VVT-i）泄漏量的试验台架。 随着我国汽车保有量的持续增加，汽车发动机泄露量检测作为影响发动机性能的一道重要工序，就显得越来越重要。发动机泄漏量检测台的运用减少了发动机故障的发生,为发动机正常工作提供了保障，提高产品的市场美誉度。本课题属工程设计类课题，要求完成VVT-i泄漏量检测台结构的设计。通过本设计，可以帮助学生加深对本专业的相关知识理解、加强学生对科学研究的基本功训练和提高综合运用专业知识独立分析问题、解决问题的能力。1.2 国内外的发展概况VVT-i中文全名：可变气门正时系统。英文全名：Variable Valve Timing-Int

16、elligent。VVT-i的前身，是一套名为VVT的配气相位技术，全称是VARIABLE VALVE TIMING：可变气门正时控制系统，虽然到了今时今日已经算不上什么新鲜玩意，或者已经有点跟不上技术潮流了，但在其推出的时候，的确引起过阵阵的轰动，让人们可以知道原来凸轮轴与凸轮轴皮带轮之间可以是活动连接的，并可以根据引擎的转速和工况对气门正时进行调整的！但VVT发动机并不能做到随时适应各种路况，它一般只有两套固定的控制模式，比如车速在70码以下都用模式A，70码以上则用都模式B。丰田的VVT-i则解决了这个问题，能够随路况的变化而不断改变控制模式 VVT-i和VVT的区别就像 无级变速器CV

17、T 和 普通有极变速器一样VVT现在已经不算是先进的技术了，欧洲厂商现在已经很少提到它。奔驰和宝马的发动机都带有VVT，可是从来就没有在宣传资料里提到过。帕萨特也有，上海大众也没宣传过，奥迪也是。日系车和韩系车也只在我们国内宣传VVT技术，因为在国内这项技术依然是“尖端科技”（国内目前还没有自主的VVT技术）。和VVT类似的技术还有本田的VTEC，其实这项技术国外早在80年代就风靡过了。不过本田的i-VTEC和丰田的双VVT-i在世界上依然是先进技术，世界上掌握这类“连续可变”技术的厂家除了日本的“两田”外目前就只有德国大众和宝马了。汽车行业已发展近一百年，至今国内还没有完全拥有自主知识产权的

18、汽车。汽车中最关键的部分是发动机，控制部分的ECU，国内依然空白。虽说国内的某些汽车厂家如：奇瑞。自称已经拥有完全自主知识产权的汽车，其实也是把别人落后几十年的技术弄回来稍微加工加工，完全没有自主知识产权可言。眼睁睁看着国内广大的市场而销售汽车的大部分钱落入外国账户。在这样的背景下，许多从国外留学回来的有志之士，运用国外的先进文化知识，利用国内的广阔空间，从事着汽车行业，为国内汽车行业的腾飞做出贡献。1.3 本课题应达到的要求 了解VVT-i泄漏量检测台的工作原理； 熟练掌握机械设计的基本原则和有关计算机绘图软件，并绘制有关零件图，装配图等； 熟练掌握液压系统的组成，控制部分及辅助元器件的选用

19、； 掌握油箱的构造，组成零件及造型；通过查阅大量资料文献和工厂的实践学习，本课题应包含以下内容：(1) 钢架结构设计：1工作台面的组成2各组成部分的材料(2) 液压系统设计：1动力部分设计2液压系统的控制部分3集成阀块的介绍4液压系统的辅助元气件(3) 油箱的设计1油箱的构造与设计2本液压系统中油箱的设计说明2 设计内容概述2.1 引言本设计的主要内容是：设计检测可变气门正时系统（VVT-i）泄漏量的试验台架。泄漏试验台架设计内容将包括：钢架结构设计、液压系统设计、控制系统设计。根据汽车发动机上VVT-i系统的特性、整个系统的组成部分、工作环境，采取某些方式来代替其在发动机上的工作，模拟系统和

20、环境，从而达到实验目的。其设计步骤为：1观察VVT-i的工况，确定实验台架的组成部分。2确定各组成部分的元器件。3根据台架的组成部分及元器件，给出台架初步构想图。4确定台架部分的结构、详细尺寸、材料及加工方式。5对液压部分进行重点分析计算，选择元器件。6考虑安全问题，通过设计保护措施保护试验人员安全。2.2 可变气门正时系统特点可变正时气门系统这个技术本身并不神奇，但它却具有一定的化腐朽为神奇的功效.其特点是可以确保燃烧稳定，降低油耗，有效改善碳氢化合物和氮氧化合物的排放，同时扩大体积效率，改善燃烧性能。不过跟本田的VTEC相比，由于发动机输出过于平顺，虽然加速并不慢，但给人的加速感并不强，因

21、为扭矩一直保持不变，而在加速过程中阻力不断上升，使得加速的感觉让加速度越来越小。而本田的VTEC由于有着并不平顺的扭力曲线，速度增加时，发动机的扭矩也在不断攀升，而汽车行驶阻力增加的速度远没有发动机扭力增加的速度快使得驾驶起来感觉加速度越来越大，虽然，如果把两台车放在一起拼加速，VTEC不见得是VVT-I的对手，但VTEC能带来更多让人热血沸腾的驾驶乐趣。2.2.1 VVT-i的组成虽然不同公司的VVT-i产品的外形、尺寸会不一样，但是其基本组成及原理是差不多的。VVT-i主要有11个部分组成，如表所示：表2-1 VVT-i的组成部件序号名称序号名称1VVT-3i外壳7制动销2VVT-i齿轮外

22、壳8定销套3正时叶片9复位弹簧4密封条10紧固螺栓5密封弹簧11轴套6制动垫圈2.2.2 VVT-i的工作原理可变气门正时系统VVT-i安装在汽车发动机的凸轮轴之上的，对发动机有一定常识的人应该知道，凸轮轴的动力来源是燃烧室的爆炸燃烧。燃烧室的动力通过曲轴传到凸轮轴。安装了VVT-i系统的发动机，曲轴的动力首先传递到VVT-i系统，再传递到凸轮轴上。而凸轮轴的顺序转动就可以控制进排气门的开启及关闭。图2.1 丰田VVT-i的系统结构图当发动机从低速到高速变换时，计算机自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，在压力作用下小涡轮就相对于齿轮壳旋转了一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前

23、或向后旋转，通过改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。2.2.3 运用到汽车发动机上的作用丰田VVT-i发动机的ECM在各种运行工况下能自动搜索一个对应发动机进气量、转速、冷却水温度和节气门位置的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时液压控制阀，并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时，然后再执行反馈控制，补偿系统误差，达到最佳气门正时的位置，从而能有效地提高汽车的功率与性能，尽量减少耗油量和废气排放。VVT-i发动机的非凡表现，在于采用了根据发动机转速、油门开启幅度等行驶状况，以计算机控制进气气门开闭时机的智能正时可变气门控制系统，这一装置使车辆在日常行驶中使用最多的中低速领域，发挥了更

24、强劲的动力和扭矩性能。特别是在路况复杂的市区，起步与加速的感觉也能顺畅自如。同时，还采用了电动节流阀和全新设计的燃油喷射，实现了高性能、低油耗、低排放，发挥出更卓越的环保性能。3 试验台架结构设计内容VVT-i泄露试验台架主要有三部分组成：a.台架系统b.液压系统c.控制系统。3.1 钢架设计3.1.1 钢架的设计准则及一般要求设计准则：1工况要求任何机架的设计首先要保证机器特定的工作要求。2刚度要求在保证特定外形的条件下，刚度要求是对机架的主要要求。3强度要求对于一般设备的机架，刚度达到要求，同时也能满足强度的要求；但对于重载设备的强度要求准则是在机器运转中可能发生最大载荷的情况下，机架上任

25、何点的应力都不得大于允许应力；此外还要满足疲劳强度的要求。4稳定性要求对于薄壁的或细长的受压-弯结构有失稳问题，有些板壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳会对结构产生很大的破坏，设计时必须校核。5其他散热的要求；防腐蚀及特定的环境要求；对于精密机械、仪表等热变形的要求等。一般要求：1机架的重量轻，材料选择合适，成本低。2结构合理，便于制造。3结构应使机架上的部件安装、调整、修理和更换都方便。4结构设计合理，工艺性好，还应使机架的本身的内应力小，由温度变化引起的变形应力小。5抗震性好。6耐腐蚀，使机架结构在服务期限内尽量少修理。3.1.2 钢架结构的设计步骤 初步确定机架的形状和尺寸；格局设

26、计准则和一般要求，初步确定机架结构的形状和尺寸，以保证其内外部零部件能正常运转。 根据机架的制造数量、结构形状及尺寸大小，初定制造工艺。 分析载荷情况，载荷包括机架上的设备重量、机架本身重量、设备运转的载荷等。对于高架结构，还要考虑风载荷、雪载和地震载荷。 确定结构的形式，比如采用桁架结构还是板结构等；再参考有关资料，确定结构的主要参数。 作出结构简图 参照和此设备类似仪器的规范和规程，确定此机架结构所允许的挠度和应力。 进行计算，确定尺寸 有必要时，进行详细的计算并校核或做模型实验，对设计进行修改，确定最终尺寸。对于复杂重要的机架，要批量生产的机架，又是采用计算机数值计算且与试验测试相结合的

27、办法，最后确定各部分的尺寸。 标明各种技术特征和技术要求。例如机架的允许载荷、应用场合等的限制；制造工艺和材料的要求，制造与安装偏差，热处理要求，运输吊装的特殊要求，检测和探视的规定，除锈和上漆要求，以及其他各种特殊要求等。3.1.3 钢架结构的选择机架结构的选择是一个较复杂的过程。根据所要设计设备的状况，再根据前面的准则和要求，参考类似设备的机架结构形式，首先进行机架形势的选择。对结构形式、构件截面和结点构造等均需要结合具体的情况进行仔细的分析。可以选用几种方案初步比较来确定。对于大批量的设备机架或特大型的机架，还应该对结构方案进行经济比较。由于各种设备各有不同的规范和要求，制定统一的机架结

28、构选择方案较困难。但是，总的原则无非时使用、可靠、经济和美观。对于整体机架的各支架横截面，空心的长方形截面在相同材料情况下能承受更大的弯矩；而空心的圆截面能承受更大的扭矩。所以这两种截面形式（或其变形在支架截面中运用较多。一般规则：(1) 结构的内力分布情况要与材料的性能相适应，以便发挥材料的优点。 轴力较弯矩能更充分的利用材料。杆件受轴力作用时，截面上材料的应力分布是均匀的，所以材料的利用不够经济。 机械结构中许多构件所受的载荷都设计成沿垂直于杆轴的方向作用。弯矩沿杆长变化很迅速。最大的弯矩仅限于一小段内，因此可设计变截面梁或在局部范围内加大、加高截面。 在横向垂直载荷处，弯矩曲线由曲率，曲

29、率与载荷密集度成正比。在较长段内材料不能充分利用这与前一结构相似。如有可能应设法使载荷分散传播。例如，桁架来代替梁。梁所以常用于小跨度结构是因为构造简单和制作方便。大跨度结构中，桁架更为经济。 在塑性设计中，塑性设计比弹性设计更经济一些，但在机架设计中有动载荷的情况下一般是不考虑塑性设计的，只能用来考虑极端情况下的不损坏状态。 壳体结构由于主要受轴力的作用，使用材料极为经济，在可能的情况下应采用。(2) 结构的作用在于把杂合由施力点传到基础。载荷传递的路程越短，结构使用的材料越省(3) 结构的连续性可以降低内力，节省材料。例如，连续梁比一串简支梁经济。一般来说，连续钢架比鼓励的梁主体系要经济。

30、以上规则在实际应用中有时是矛盾的。应用时应综合考虑，尽量做到结构刚度符合要求，还要做到性价比最高。3.1.4 确定钢架结构外形台架的框架采用连续方钢结构，可以节省材料和内应力。四个侧面中有一个面没有横梁。添加横梁主要是为了增加台架的结构稳定性。框架是焊接而成，焊痕需磨平处理。在台架上部分的四个角处，各焊接一吊耳，便于吊运。吊耳型号为：JB/ZQ4628-1997,单耳起吊重量为1.6T。台架上平面和下平面分别焊接上工装下支板和上支板。上下支板上都会留有若干空，便于其他安装组件的安装。台架加工完后去经过毛刺、焊纹磨平等工序后要涂上一层冰灰色金属漆。3.2 工作台面的组成3.2.1 工装上平板焊接

31、合件工装上平板安装在上支板上，通过螺栓连接。工装上平板用于安装OCV工装、流量传感器工装、VVT-i工装平板等。在工装上平板的四周被加工留有泄油槽和泄油孔，用于收集VVT-i在试验过程中的泄露油，泄漏油通过快速接口上的软管返回油箱。加工过程中需要注意的是个空的位置及加工精度要求，泄油孔的加工尺寸及精度要求比较严格。平板焊接主要注意事项：使用时应把表面清理干净，工件固定牢固，焊接完成后及时把工件卸下，防止平板变形。虽然该产品有耐腐蚀性，也不可以把它存放在潮湿阴暗处。要定期检验平板的精确度。 焊接平板(焊接平台)一般只要采用正确的方法使用和保放，使用寿命很长，工作面的精度可以保持使用2年以上，精度

32、降低时可以通过调试或刮研工艺恢复，平板本身的使用寿命可以达到50-100年，所以，在使用过程中要注意不要在潮湿，有腐蚀、过高和过低的温度环境下使用和存放，这样才可以延长使用寿命，保证工作质量。为了防止焊接平板(焊接平台)发生有害的变形，在发装平板时，要将支承支在主支点处。支承时，尽量将平板的工作面调整到水平面内。检验完毕或划线完毕后，要把工件抬下来，不得长时间放在平板上。使用完毕，要及时擦净平板的工作面，然后涂上一层防锈油。如果比较长时间不用，最好涂上一层黄油，然后铺一层白纸。最好用木板制作的一个专用罩，不用时，用罩子将平板罩住，严禁水滴在焊接平板(焊接平台)上。焊接平板材质：高强度铸铁HT2

33、00-300工作面硬度为HB170-240，经过两次人工处理（人工退火600度-700度或自然实效2-3年）使用该产品的精度稳定，耐磨性好。焊接平板的铸件成分，组织及性能不合格的特征和发现方法：如果铸铁平台材质太硬或者太软，铸件断面的宏观组织和微观组织不符合标准技术条件，用断面观察，化学分析，金相检查，硬度试验等可以发现。原因分析：(1) 铁液过热不适当(2) 孕育处理不足(3) 硅碳含量偏低时，使材质偏硬，硅碳含量偏高时，则偏软。防止方法：(4) 正确配料，防止操作时窜料。(5) 选择合适的过热温度(6) 遵守操作规程及正确处理炉前孕育图3.1 上平板焊接合件3.2.2 OCV工装支撑板和V

34、VT工装底板图3.2 工装支撑板机油控制阀（OCV）工装支撑板是支撑OCV工装的钢结构，支撑板与OCV工装之间采用螺栓紧固连接。支撑板与上平板焊接合件之间也是采用螺栓连接。锻件不得有砂眼、气孔、缩松、裂纹等缺陷，孔位置的加工精度比较高。图3.3 VVT工装底板在板两端加工成腰型阶梯孔的目的是使流量计在上平板上的位置作适当调整。锻件不得有砂眼、气孔、缩松、裂纹等缺陷，注意孔的同轴度及两侧孔的对称度。3.2.3 泄漏工装和压板图3.4 泄漏工装和压板垫块和压块在固定VVT泄露工装时使用。3.2.4 OCV工装、VVT泄漏工装和流量传感器工装出油口OCV安装孔连VVT进油口OCV工装主视图 俯视图连

35、VVT出油口右视图 左视图图3.5 OCV工装、VVT泄漏工装和流量传感器工装视图OCV工装的设计要求很高，进出油孔位置的安排、内部油路的布置，还得考虑加工的可行性。进、出油孔定位孔进、出油孔VVT工装主视图 轴测图图3.6 OCV的安装孔布置图需要解释的是为什么一个孔可以出现两种工作状态：因为，VVT在工作时油腔不停地进油、出油。一个油室有两个油腔中间隔着叶片，在两个油腔压力不同时叶片将随着运动。一个VVT有三个或四个油室甚至五个，视不同型号而定。VVT-i有四个油室以此来提供稳定的力矩输出。图3.7 流量传感器工装厚度10mm，中间两小孔是流量传感器的安装孔，其余四个孔是流量传感器工装的安

36、装孔。加工时注意倒角。3.2.5 防护玻璃罩图3.8 防护玻璃罩防护玻璃罩主要用于防止高温油溅出烫伤实验人员，在不进行试验的时候可以起到防尘的作用。框体材料采用铝合金，玻璃采用有机玻璃，这两种材料都有硬度高、抗腐蚀的优点。台架部分的总装图如图纸所示。3.3 各部分材料表3-1 各部分材料名称材料加工方式框架Q235方钢焊接成型上支板、下支板Q235钢板机加工工装上平板焊接合件25钢机加工工装上平板Q235钢机加工OCV工装上平板HT150铸铁机加工OCV工装HT150铸铁机加工VVT工装上平板HT150铸铁机加工VVT工装ZG270-500铸钢机加工垫块ZG270-500铸钢机加工压块ZG27

37、0-500铸钢机加工流量传感器工装HT150铸铁机加工吊耳ZG270-500铸钢机加工4 台架的液压系统设计4.1 液压系统的基本组成及设计要求4.1.1 液压系统的基本组成表4-1 液压系统的基本组成动力部分控制部分执行部分辅助装置液压泵用以将机械能转化为液体压力能；有时也将蓄能器作为紧急或辅助动力源各类压力、流量、方向等控制阀用以实现对执行原器件的运动速度、方向、作用力等的控制，也用于实现过载保护、程序控制等。VVT的动作管路、蓄能器、过滤器、油箱、加热器、压力表、流量计、流量传感器、温度传感器、快速接头、液位计、空气滤清器等。4.1.2 液压系统的设计要求 主机用途、操作过程、工作特点、

38、性能指标和作业环境要求。 液压系统必须完成的动作、运动形势。 动作顺序、控制精度、自动化程度。 防尘、防爆、噪声控制要求。 效率、成本、经济性和和可靠性要求。4.2 动力部分设计本次试验主要测量VVT-i的泄露情况。已知条件有：系统正常工作压力0.5Mpa、VVT泄露最大流量3L/Min、系统理论流量30L/Min、软管内径14mm、工作温度130C。根据已知条件设计液压系统。4.2.1 泵的选型根据已知条件，系统工作压力不高因此可以确定泵的额定压力在2Mpa以内。系统流量30L/Min，溢流阀起到减压作用同时会使流量减小，但是影响不大。系统要求供油平稳，流量脉动越小越好。泵的比较：表4-2

39、泵的比较类型特点及应用齿轮泵结构简单，工艺性好，体积小，重量轻，维护方便，使用寿命长，工作压力较低，流量脉动和压力脉动较大，如高压下不采用端面补偿，其容积效率明显下降。内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比，其特点是结构更紧凑，体积小，吸油性好，流量均匀性较好，但结构较复杂，加工性较差。叶片泵结构紧凑，外形尺寸较小，运动平稳，流量均匀，噪声小，寿命长，但比齿轮泵油液污染敏感，结构复杂单作用叶片泵有个排油口及异构吸油口，转子每转一周，每两叶片间的容积各吸排油一次，若在结构上把转子和定子的偏心距做成可变的，就是变量泵。单作用叶片泵适用于低压大流量的场合。双作用叶片泵转子每转一周，叶片在槽内往复运动两次，完

40、成两次吸油和排油；由于它有两个吸油区和排油区，相对转子中心对称分布，所以，作用在转子上的力相互平衡，流量比较均匀。柱塞泵精度高，密封性能好，工作压力高，因此得到广泛运用；但它结构比较复杂，制造精度高，价格贵，对油液污染敏感螺杆泵螺杆泵实质上是一种齿轮泵，其特点是结构简单，重量轻；流量计压力的脉动小，输送均匀无紊流，无搅动，很少产生气泡；工作可靠，噪声小，运转平稳性比齿轮泵和叶片泵高，容积效率高，吸入扬程高；其加工较难，不能改变流量；适用于机床或精密机械的液压传动系统；齿轮马达与齿轮泵是相同的特点，另外其制造很容易，但输出的转矩和转速脉动较大；相当于1000r/min时，其转矩脉动受到抑制，因此

41、齿轮马达适用于高转速，低转矩的情况下。叶片马达结构紧凑，外形尺寸小，运动平稳噪声小，负载转矩小。由表三各泵的比较和已知条件不难看出，选择内啮合齿轮泵就技术指标及经济性方面都是比较适合的。各类液压泵的主要技术参数：表4-3 各类液压泵的主要技术参数表类型压力MPa排量ml/r转速r/min最大功率kw容积效率%总功率%最高自吸能力Kpa流量脉动%齿轮泵外啮合250.5-600300-700012070-9563-875011-27内啮合楔块式300.8-3001500-20003509690401-3摆线转子式1.6-162.5-1501000-450012080-9065-80403螺杆泵2.

42、5-1025-15001000-230039070-9570-8563.51叶片泵单作用6.31-320500-200030085-9264-8133.51双作用6.3-320.5-480500-400032080-9465-8233.51柱塞泵轴向直轴端面配流100.2-560600-220073088-9381-8816.51-5斜轴端面配流400.2-3600600-180026088-9381-8816.51-5阀配流70420180075090-9583-8816.514径向轴配流10-2020-720700-180025080-9081-8316.52卧式轴配流401-250200

43、-220026090-9583-8816.514理论流量 (4.1)实际流量 (4.2) ；为排量即每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排除液体的体积。 ；齿轮泵额定转速。 ；容积效率及实际输出流量与理论流量的比值现取容积效率，则实际流量Q为； (4.3) ；根据表四摆线转子式内啮合齿轮泵排量取,转速取。现假设泵的最大工作压力 ，额定压力 ，齿轮泵的压力损失为，总效率取。泵的工作压力输入功率 ，输入功率即为驱动泵轴的功率。 (4.4)机械效率为泵的理论转矩（由压力作用于转子产生的液压转矩）与泵轴上实际输出转矩之比即； (4.5)又机械效率 (4.6)通过以上计算泵的类型、型号、基本参数如表所