径向柱塞泵关键技术

本书探讨了径向柱塞泵的基本结构、分类、工作特性、设计理论、密封方式以及计算机仿真分析等关键技术；第1章介绍了液压泵技术的发展历程；第2章详细阐述了径向柱塞泵的结构特点、分类体系及各类径向柱塞泵的工作机理和设计理论，系统地梳理了径向柱塞泵相关性能参数的内涵和评价方法；第3章论述了径向柱塞泵的柱塞副、传动轴以及泵内流道的结构要点和基本设计理论；第4章详细介绍了径向柱塞泵的密封技术，系统地梳理了泄漏的产生机理、密封方法和常用密封件的工作特性及使用场合，并介绍了径向柱塞泵的柱塞副、泵体动静密封的技术方案和设计要点；第5章阐述了径向柱塞泵的计算机仿真理论和常用技术，结合案例介绍了基于Fluent的CFD仿真分析方法和基于AMESim的径向柱塞泵液压系统仿真分析方法。 本书内容是作者对以往十余年开展径向柱塞泵相关技术研究工作的梳理和总结，希望能为广大读者了解径向柱塞泵和开展相关研究提供参考。 本书可作为机械工程类本科生、研究生的教材或主要参考书，也可作为液压传动相关领域专业技术人员培训和参考用书。

郭桐，博士，华侨大学讲师，中国机械工程学会高级会员，机械工程学会流控分会青年工作委员，力学学会流体控制工程专业委员会青年专家组委员，全国液压标准委员会成员、流体传动与控制标准化工作组成员。主持福建省自然科学基金面上项目1项，浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金项目1 项，华侨大学引进人才项目1 项，华侨大学新工科示范项目1项，作为课题长或副课题长主持中国石油天然气股份有限公司项目5项；以骨干成员身份参与国家863 计划项目1 项，国家重点研发计划项目1 项，国家科技重大专项1 项，自然科学基金面上项目1 项，中国石油科技项目3项。以第一作者或通讯作者身份发表学术论文12 篇，其中SCI 收录5 篇、EI收录2篇，获中国石油学会石油工程专业委员会论文二等奖1 项。申请发明专利31项，已授权24项，获实用新型授权6项。

前言 第1章液压泵技术的发展历程1 11液压泵的由来1 12液压泵的工作原理和分类5 13柱塞泵的产生和发展7 131原始的柱塞机构7 132轴向柱塞泵的演变9 133径向柱塞泵的产生11 134往复式柱塞泵及其特点13 14径向柱塞泵与其他柱塞式液压装置的 区别和联系14 141径向柱塞机与轴向柱塞机15 142径向柱塞泵与径向柱塞马达17 143径向柱塞泵与往复式柱塞泵19 144径向柱塞泵的英文名称20 15径向柱塞泵国内产业现状20 16径向柱塞泵的发展方向22 161径向柱塞泵的知识产权概况22 162径向柱塞泵的科研投入概况23 163商用径向柱塞泵产品现状概述24 参考文献28 第2章径向柱塞泵的结构和性能参数32 21径向柱塞泵的基本特征及分类32 211径向柱塞泵的基本结构特征32 212径向柱塞泵的分类33 22径向柱塞泵的传动系统结构34 221缸体旋转式径向柱塞泵34 222偏心轮驱动式径向柱塞泵37 23径向柱塞泵传动系统转动惯量分析39 231三类径向柱塞泵转动惯量计算公式39 232转动惯量公式统一化对比及设计准则42 24径向柱塞泵的配流方式47 241轴配流式径向柱塞泵47 242单向阀配流式径向柱塞泵48 243新型配流方式48 25径向柱塞泵的配流压力冲击53 251柱塞泵常用的降低配流压力冲击的方法54 252径向柱塞泵降低配流压力冲击结构设计56 26径向柱塞泵的性能参数56 261压力57 262排量58 263转速61 264流量62 265功率66 266容积效率67 参考文献68 径向柱塞泵关键技术 目录第3章径向柱塞泵的基本结构设计70 31柱塞副的设计70 311柱塞结构及特点70 312柱塞直径计算和选取73 313柱塞滑靴设计74 314柱塞回程机构设计78 32传动轴的设计81 321通轴式结构81 322半轴式结构83 323传动轴的受力计算84 324传动轴的轴伸设计85 33泵内流道的设计87 331泵内流道基本节流理论公式88 332泵内流道通径设计90 参考文献91第4章径向柱塞泵的密封92 41液压密封概述92 411三类泄漏的机理92 412密封的基本方法和分类93 413密封材料96 414常用密封件及其特点99 42径向柱塞泵的主要密封点109 43柱塞副的密封110 431柱塞副的间隙密封110 432柱塞副的成形填料密封110 433柱塞副的填料函密封112 434液压往复运动密封件性能的试验方法112 44泵体密封114 参考文献117 第5章径向柱塞泵的计算机仿真119 51流体力学理论基础120 511流体力学理论的发展历程120 512流体力学三大守恒方程123 513流体力学问题的定解条件127 52计算流体仿真分析基础127 521计算流体力学概述127 522CFD技术的原理128 523CFD工程软件简介131 524液压系统仿真分析技术132 53滑阀配流式径向柱塞泵工作原理概述133 54基于Fluent的径向柱塞泵流场仿真135 541流场模型的建立135 542网格生成136 543仿真模型和参数设置143 544边界条件设置146 545动网格技术146 546仿真计算及其后处理151 55基于AMESim的径向柱塞泵液压系统仿真153 551径向柱塞泵的柱塞-滑阀单元模型153 552滑阀配流式径向柱塞泵的工作特性仿真分析155 553径向柱塞泵仿真分析实例及其优化156 参考文献161 附录163 附录A径向柱塞泵技术及相关领域国家标准、ISO标准及行业 标准一览表163 附录B极坐标系与笛卡儿坐标系（直角坐标系）微分 变换的推导167 附录C拉普拉斯算子与梯度算子的关系169