液压控制斜盘及其制造方法

1.本发明涉及液压传动领域，尤其涉及用于液压传动变量控制的斜盘及其制造方法。


背景技术：

2.传统用于液压传动变量控制的斜盘，受设计结构限制，存在诸多的技术缺陷。
3.一、传统斜盘采用上下两道窄圆弧作为承载接触面，圆弧窄长度短，承压面积小，接触应力大，承载能力有限。
4.二、受限于承载结构，及较大的接触应力，传统斜盘一般采用滚动轴承作为支撑，以便于灵活控制斜盘的旋转，但滚动轴承为线接触，再次增大了接触应力，尤其在逐步增大变量的过程中，承载的滚珠数量减少，接触应力会急剧上升，由此带来对材料力学性能的极高要求以及对材料的高硬度处理要求；若采用滑动轴承支撑，则需要设置复杂的流道引用高压油，以抵消部分接触承载力，这不仅带来结构设计的复杂，同时还会造成容积效率的降低。
5.三、受限于设计结构，传统斜盘控制自身旋转的力臂较小，但液压系统脉动的反作用力臂较大，且反作用力臂与控制旋转力臂的比值较大，这势必要求较大的驱动力，故而采用液压驱动，受限于伺服控制压力较低，导致现有变量伺服控制缸的缸径较大，且由于液压系统的脉动及脉动力矩的增大效应，变量伺服控制缸还需要配置较大的柔性预紧力，这会导致缸径的进一步增大，综上带来整体控制结构的体积较大；传统斜盘受限于结构为单控制力臂单侧驱动，在应用于双向高低压进出油的闭式系统时，会出现远离作用力臂端负载扭转的现象。
6.四、基于传统斜盘的装配使用方式，传统斜盘必须要有额外的预压定位，一般采用设置于主轴上的球铰压紧回程盘，再由回程盘压在滑靴上，而滑靴与斜盘接触进而预压紧斜盘，结构复杂，球铰通过主轴上设置的弹簧施加压力，如此产生的额外预禁压力势必产生一定的机械功率损耗，尤其在低压时，降低整体传动效率。
7.五、传统斜盘的相对运动方式是滑靴在斜盘表面上滑动运行，无法以相对滚动的方式运行，加之预紧力的作用，在高速低压运行时，带来较大的损耗。
8.六、传统斜盘只能执行单一的液压传动，即只能进行轴向的压油驱动，不能对主驱动进行分速或分流，无法进行机械流和液压流的并联同步传动，不可实现分速汇流或分流汇速的传动功能。
9.鉴于现有的技术缺陷，亟需提出新的控制斜盘以解决上述问题；而本发明中所提出的液压控制斜盘可解决以上的问题，但在制造方面存在较大的技术难度，需要面临复杂的工序和工艺结构，进而保证最终的加工精度和使用性能，需要完备可行的制造方法以解决该控制斜盘的加工问题。


技术实现要素：

10.本发明所解决的技术问题在于提供一种液压控制斜盘及其制造方法，以解决上述背景技术中的问题。
11.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：液压控制斜盘主要由回转体、支撑座、螺钉、销轴、支撑片、拨叉、挡圈、传动销组成，支撑片设置于支撑座上，支撑片通过平面和圆弧与支撑座接触限位，支撑座设置于回转体上，支撑座通过圆弧与回转体接触限位，回转体、支撑座和支撑片三者同时通过销轴定位，进而通过螺钉将回转体、支撑座和支撑片紧固连接；拨叉设置于回转体上，拨叉通过圆弧与回转体接触限位，并通过销轴进一步限定拨叉与回转体之间的相对位置，进而将拨叉和回转体紧固连接为一体；传动销可旋转设置于拨叉上，进而通过挡圈限位；处于整机装配后使用状态的斜盘只有一个方向的旋转自由度，其余自由度均被限制，处于使用状态的斜盘所承受的载荷由回转体上的球面承载，支撑片和支撑座承受力矩平衡的反支力。
12.在本发明中，回转体上设置的几何要素包括回转体螺钉孔、回转体定位孔、回转体右端面、回转体外圆、回转体球面、回转体左端面、一级内腔、二级内腔、挡圈槽、轴承内腔、回转体拨叉定位孔，回转体的主体关于回转体外圆的回转轴线旋转成型，构成回转体的内外旋转几何要素关于回转体外圆的回转轴线同轴，回转体的内腔从回转体右端面至回转体左端面依次设置有挡圈槽、轴承内腔、一级内腔、二级内腔，回转体的外围从回转体右端面至回转体左端面依次设置有回转体外圆、回转体球面，轴承内腔内可设置有滚动轴承,滚动轴承上可设置有平面托盘或球窝托盘, 平面托盘的平端面用于支撑滑靴柱塞的滑靴端面, 球窝托盘的端部球窝面用于支撑球头柱塞的球头球面, 滚动轴承通过设置于挡圈槽内的挡圈限位, 轴承内腔与一级内腔衔接处设置有凸台进而对滚动轴承轴向定位并承载, 一级内腔和二级内腔相互衔接贯穿回转体，一级内腔和二级内腔的几何结构使得回转体在变量控制旋转时可避开与贯穿主轴的干涉，左端面与回转体球面采用圆弧过渡相贯，回转体球面与回转体外圆采用圆弧过渡相贯，回转体外圆与回转体右端面采用倒角过渡相贯，相贯圆弧可避免相贯处在承载时因微变形损伤接触面并增大运行阻力，在回转体外圆部位关于回转体的回转轴线对称设置有回转体螺钉孔和回转体定位孔，两侧对称设置的回转体定位孔的轴线同轴，且回转体定位孔的轴线与回转体的轴线垂直相交，该垂直相交的两条轴线形成基准面，回转体外圆的其他部位还设置有回转体拨叉定位孔，回转体拨叉定位孔的回转轴线与基准面垂直，回转体球面的球心y位于回转体外圆的回转轴线上，回转体右端面位于球心y一侧，且球心y不在回转体的主体上。
13.在本发明中，支撑座上设置的几何要素包括支撑座紧固圆弧面、支撑座定位孔、支撑座螺钉孔、支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座端面、支撑座承接面、支撑座承接圆弧、支撑座限位凸台、支撑座分型面，支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座承接圆弧三者的回转轴线同轴，支撑座圆心z位于三者的共同回转轴线上，在支撑座的主体上，支撑座外圆和支撑座配合圆弧面为外部圆弧面，支撑座承接圆弧为内部圆弧面，支撑座承接圆弧的直径小于支撑座配合圆弧面的直径，支撑座配合圆弧面的直径小于支撑座外圆的直径，支撑座外圆和支撑座配合圆弧面相贯衔接后形成支撑座限位凸台，支撑座限位凸台所在平面
与支撑座配合圆弧面的回转轴线垂直，垂直于支撑座配合圆弧面回转轴线的平面切割支撑座承接圆弧和支撑座配合圆弧面形成支撑座端面，支撑座承接面下沉于支撑座承接圆弧内，且支撑座承接面的所在平面垂直于支撑座承接圆弧的回转轴线，支撑座承接面和支撑座限位凸台的所在平面位于支撑座端面的同一侧，切割支撑座的支撑座分型面与支撑座承接圆弧的回转轴线平行，切割后的支撑座承接圆弧的回转轴线不在支撑座的实体上，切割支撑座后形成的支撑座紧固圆弧面的回转轴线与支撑座承接圆弧的回转轴线垂直相交，支撑座紧固圆弧面的相位定点与支撑座承接面之间形成的实体垂直距离大于零，支撑座定位孔和支撑座螺钉孔垂直于支撑座承接面设置于支撑座的主体上，进而贯穿支撑座紧固圆弧面与支撑座承接面之间的实体，支撑座紧固圆弧面的直径与回转体外圆的直径一致。
14.在本发明中，支撑片上设置的几何要素包括支撑片定位圆弧、支撑座分型面、支撑片承接圆弧、支撑片定位孔、支撑片螺钉孔、支撑片圆心、支撑片定位平面，支撑片定位圆弧的回转轴线和支撑片承接圆弧的回转轴线同轴，支撑片圆心位于两者的共同回转轴线上，两圆弧形成共同的支撑片圆心，支撑片定位圆弧的直径小于支撑片承接圆弧的直径，支撑座分型面与支撑片定位圆弧的回转轴线平行进而关于支撑片定位圆弧对称且设置于支撑片定位圆弧的两侧，支撑片定位圆弧与支撑座分型面的衔接相贯面垂直于支撑座分型面，从而形成支撑片定位圆弧的完整半圆弧，支撑片承接圆弧小于完整半圆弧，在支撑片承接圆弧和支撑座分型面所在平面形成的支撑片上设置有支撑片定位孔和支撑片螺钉孔，支撑片两侧均为支撑片定位平面，两侧面装配时不区分使用，支撑片承接圆弧的直径与支撑座承接圆弧的直径一致，支撑片螺钉孔、支撑座螺钉孔及回转体螺钉孔三者装配时对应同轴，支撑片定位孔、支撑座定位孔及回转体定位孔三者装配时对应同轴。
15.在本发明中，拨叉上设置的几何要素包括拨叉承接主体、拨叉右杆、拨叉左杆、拨叉u型腔、拨叉紧固圆弧面、拨叉定位孔、拨叉右销孔、拨叉左销孔，拨叉右杆、拨叉左杆和拨叉承接主体相互衔接形成拨叉主体，进而形成拨叉u型腔，电控的滚珠螺母或液控的伺服缸穿过拨叉u型腔且位于拨叉右杆和拨叉左杆之间，拨叉右杆在远离拨叉承接主体端设置有拨叉右销孔，拨叉左杆在远离拨叉承接主体端设置有拨叉左销孔，拨叉右销孔、拨叉左销孔内分别设置有传动销，并通过挡圈限制传动销的轴向窜动量，电控滚珠螺母或液控伺服缸上分别设置有传动槽，传动销一部分可旋转设置于拨叉上，另一部分可活动设置于传动槽内，电机驱动丝杆旋转推动电控滚珠螺母移动或者液压油推动液控伺服缸移动进而通过传动销带动斜盘旋转，在此过程中，传动销随着电控滚珠螺母或液控伺服缸做横向运动的同时还沿传动槽做纵向运动，以补偿斜盘绕回转轴x旋转带来的相对位置变化；拨叉承接主体一侧设置有拨叉紧固圆弧面，且位于该侧的拨叉承接主体上设置有拨叉定位孔，拨叉紧固圆弧面的直径尺寸与回转体上的回转体外圆的直径尺寸一致。
16.在本发明中，支撑片通过支撑片定位平面与支撑座承接面接触定位设置于支撑座上，且支撑座承接圆弧与支撑片承接圆弧接触配合限位，支撑座紧固圆弧面与回转体外圆接触限位，支撑片定位孔、支撑座定位孔及回转体定位孔三者的回转轴线对应同轴，支撑片螺钉孔、支撑座螺钉孔及回转体螺钉孔三者的回转轴线对应同轴，销轴同时与回转体定位孔、支撑座定位孔、支撑片定位孔配合定位，进一步限制支撑片、支撑座、回转体的相对自由度，螺钉穿过支撑片螺钉孔和支撑座螺钉孔后旋入回转体螺钉孔内紧固；拨叉紧固圆弧面与回转体外圆接触限位，且销轴一部分设置于拨叉定位孔内，另
一部分设置于回转体上的回转体拨叉定位孔内，进而完成拨叉与回转体的全自由度限制，拨叉与回转体焊接固定，在两者的接触相贯线处形成焊缝h；完成装配后，支撑片定位圆弧的回转轴线与支撑座配合圆弧面的回转轴线同轴，设置于回转体两侧的支撑片上的支撑片定位圆弧的回转轴线共轴为回转轴x，该回转轴x与回转体的回转轴线垂直相交，两者的交点与回转体球面的球心y重合， 回转轴x和回转体的回转轴线相交形成对称平面，拨叉右杆和拨叉左杆关于该对称平面对称；斜盘装入箱体后，回转体球面、支撑座限位凸台、支撑座配合圆弧面、支撑片定位圆弧分别与箱体接触限位，限制斜盘仅能围绕回转轴x旋转。
17.液压控制斜盘的制造方法，具体的步骤如下：步骤一：对回转体、支撑座、支撑片、拨叉、传动销的原材料进行正火热处理；步骤二：分别按回转体、支撑座、支撑片、拨叉、传动销所设计的几何要素完成机加工；步骤三：对回转体和拨叉进行定位紧固装配；步骤四：对回转体、支撑座和支撑片三者进行定位紧固装配；步骤五：将传动销装入拨叉上并通过挡圈定位。
18.在本发明中，步骤二中对回转体的机加工采用车削中心一次装夹完成，以保障各部分之间的位置精度。
19.在本发明中，步骤二中对支撑座的机加工首先采用双主轴车削中心单头加工除支撑座紧固圆弧面和支撑座分型面以外的全部几何要素，该道机加工中包含两个支撑座的主体，所得到的支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座承接圆弧为全周向完整圆柱面，所得到的支撑座端面、支撑座限位凸台为全周向完整圆环，所得到的支撑座承接面为完整圆平面；双主轴车削中心完成单头加工后，由副轴夹持支撑座外圆反头加工支撑座紧固圆弧面，该道机加工中同样包含两个支撑座的主体；在双主轴车削中心完成两头加工后从中间将连接为一体的两个支撑座切割分开，从而得到两个支撑座。
20.在本发明中，步骤二中对支撑片的机加工采用板材冲裁的方式获得，冲裁布置方式采取反头对接的方式，以获得板材的最大利用率。
21.在本发明中，步骤二中对拨叉的机加工首先采用切割方式得到拨叉承接主体、拨叉右杆和拨叉左杆的主体结构，并获得拨叉u型腔和拨叉紧固圆弧面，完成切割后，采用加工中心一次加工完成拨叉定位孔、拨叉右销孔和拨叉左销孔。
22.在本发明中，回转体与支撑座接触定位，支撑座和支撑片接触定位，并通过销轴完成回转体、支撑座和支撑片的最终定位，进而通过螺钉将回转体、支撑座和支撑片三者紧固。
23.在本发明中，回转体与拨叉接触定位，并通过销轴完成回转体与拨叉的最终定位，进而通过焊接将回转体和拨叉紧固。
有益效果
24.1.本发明采用大球面支撑，承压面积大，接触应力小，具有超高压力大排量的承载能力；2.本发明的大球面支撑无需采用滚动或滑动轴承即可灵活控制斜盘旋转，结构简
单实用，排量极限旋转后的面积差较小，对材料的力学性能要求较低，采用球墨铸铁即可满足要求，无需进行高强度热处理，制造成本低廉；3.本发明的拨叉控制端驱动力作用点远离回转球心，作用力臂长，所需的控制驱动力小，具有既可采用液控也可以采用电控的突出实质性特点，液压系统脉动的反作用力臂小，且反作用力臂与控制旋转力臂的比值较小，不会产生脉动力矩的增大效应，采用液压控制无需较大的柔性预紧力，变量伺服控制缸缸径较小，采用滚珠丝杠的电控方式无需柔性预紧力，变量伺服控制结构简单，整体体积小，相比传统斜盘对控制机构的要求具有显著的进步；4.本发明的斜盘驱动控制方式为双力臂双侧驱动，两侧驱动力一致，在应用于双向高低压进出油的闭式系统时，不会出现对斜盘自身的负载扭转现象，对称式的斜盘拨叉结构对两侧端口的驱动作用力矩也一致；5.本发明的大球面在承载的同时起到自定位作用，同时辅以支撑座和支撑片可在装配后无需任何预紧力的作用下完成全自由度的定位，无预紧力作用不会产生额外的功率损耗，且斜盘上可灵活配置平面托盘或球窝托盘，以应用于滑靴式柱塞或球头式柱塞的突出实质性特点；6.本发明中平面托盘或球窝托盘与斜盘配置时采用滚动轴承，若采用平面托盘配以滑靴式柱塞，因滑靴与平面托盘之间的周向摩擦力大于轴承的滚动摩擦力，故滑靴与平面托盘之间无周向运动，而滑靴与斜盘之间的周向运动由滚动轴承完成，若采用球窝托盘，同样柱塞球头与球窝托盘之间无周向滑动，柱塞球头只有在球窝里产生较小的相对滚动，而柱塞球头与斜盘之间的周向运动同样由滚动轴承完成，多种作用方式都无传统斜盘的高速周向运动，具有显著的降低机械损耗进而提高传动效率的进步；7.本发明的斜盘与平面托盘或球窝托盘之间配置有滚动轴承，平面托盘或球窝托盘与斜盘之间可产生速差，该速差既可以是增速速差也可以是减速速差，当为减速速差时，传动机械路与液压路的转速在分速的同时进行功率汇流，起到等功率降速增扭的效果，当为增速速差时，可将传动机械路功率分流为液压路，但机械路依然保持原有的转速，分流后的液压路完成加速后与原机械路的转速聚合输出进而完成分流增速的传动功效；8.本发明采用分体精加工后高精装配的总体方案，对斜盘进行分体简化，将异形复杂的斜盘分成回转体、拨叉、支撑座、支撑片后进行各自加工，适合采用普通机床进行大批量生产，无需采用车镗铣复合加工设备，即可获得极高的制造精度，且分体加工，各部分可同时加工，相互之间不影响，大幅度提高了复杂异形零部件的生产效率；9.支撑片采取反头对接的分布方式冲裁，效率高、废边料少、制造成本低，支撑座先采用两个组成一个整体的方式进行加工，随后进行分割，将异形件变为易于加工的轴类零件，便于批量加工，效率高、切削废料少、经济性好，切割分体后便于成组配对装配，获得较高的装配精度和一致性。
附图说明
25.图1为本发明较佳实施例的斜盘三维示意图一；图2为本发明较佳实施例的斜盘三维示意图二；图3为本发明较佳实施例的斜盘装配主视图；
图4为本发明较佳实施例的斜盘装配左视图；图5为本发明较佳实施例的斜盘装配a-a剖视图；图6为本发明较佳实施例的斜盘装配局部剖视图；图7为本发明较佳实施例的回转体主视图；图8为本发明较佳实施例的回转体左视图；图9为本发明较佳实施例的回转体a-a剖视图；图10为本发明较佳实施例的回转体b-b剖视图；图11为本发明较佳实施例的支撑座三维示意图一；图12为本发明较佳实施例的支撑座三维示意图二；图13为本发明较佳实施例的支撑座主视图；图14为本发明较佳实施例的支撑座左视图；图15为本发明较佳实施例的支撑座工艺示意图；图16为本发明较佳实施例的支撑片主视图；图17为本发明较佳实施例的支撑片俯视图；图18为本发明较佳实施例的拨叉三维示意图；图19为本发明较佳实施例的拨叉主视图；图20为本发明较佳实施例的拨叉左剖视图；图21为本发明较佳实施例的支撑片冲裁分布示意图。
实施方式
26.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
27.参见图1~图21的液压控制斜盘主要由回转体1、支撑座2、螺钉3、销轴4、支撑片5、拨叉6、挡圈7、传动销8组成；支撑片5设置于支撑座2上，支撑片5通过平面和圆弧与支撑座2接触限位，支撑座2设置于回转体1上，支撑座2通过圆弧与回转体1接触限位，回转体1、支撑座2和支撑片5三者同时通过销轴4定位，进而通过螺钉3将回转体1、支撑座2和支撑片5紧固连接；拨叉6设置于回转体1上，拨叉6通过圆弧与回转体1接触限位，并通过销轴4进一步限定拨叉6与回转体1之间的相对位置，进而将拨叉6和回转体1紧固连接为一体；传动销8可旋转设置于拨叉6上进而通过挡圈7限位；处于整机装配后使用状态的斜盘只有一个方向的旋转自由度，其余自由度均被限制，处于使用状态的斜盘承受载荷由回转体1上的球面承载，支撑片5和支撑座2承受力矩平衡的反支力。
28.在本实施例中，回转体1上设置的几何要素包括回转体螺钉孔11、回转体定位孔12、回转体右端面13、回转体外圆14、回转体球面15、回转体左端面16、一级内腔17、二级内腔18、挡圈槽19、轴承内腔110、回转体拨叉定位孔111；回转体1的主体关于回转体外圆14的回转轴线旋转成型，所构成回转体1的内外旋转几何要素关于回转体外圆14的回转轴线同轴，回转体1的内腔从回转体右端面13至回转体左端面16依次设置有挡圈槽19、轴承内腔110、一级内腔17、二级内腔18，回转体1的外围
从回转体右端面13至回转体左端面16依次设置有回转体外圆14、回转体球面15，轴承内腔110内可设置有滚动轴承,滚动轴承上可设置有平面托盘或球窝托盘, 平面托盘的平端面用于支撑滑靴柱塞的滑靴端面, 球窝托盘的端部球窝面用于支撑球头柱塞的球头球面, 滚动轴承通过设置于挡圈槽19内的挡圈限位, 轴承内腔110与一级内腔17衔接处设置有凸台进而对滚动轴承轴向定位并承载, 一级内腔17和二级内腔18相互衔接贯穿回转体1，一级内腔17和二级内腔18的几何结构使得回转体1在变量控制旋转时可避开与贯穿主轴的干涉，左端面16与回转体球面15采用圆弧过渡相贯，回转体球面15与回转体外圆14采用圆弧过渡相贯，回转体外圆14与回转体右端面13采用倒角过渡相贯，相贯圆弧可避免相贯处在承载时因微变形损伤接触面并增大运行阻力，在回转体外圆14部位关于回转体1的回转轴对称设置有回转体螺钉孔11和回转体定位孔12，两侧对称设置的回转体定位孔12的轴线同轴，且回转体定位孔12的轴线与回转体1的轴线垂直相交，该垂直相交的两条轴线形成基准面，回转体外圆14的其他部位还设置有回转体拨叉定位孔111，回转体拨叉定位孔111的回转轴线与基准面垂直，回转体球面15的球心y位于回转体外圆14的回转轴上，回转体右端面13位于球心y一侧，且球心y不在回转体1的主体上。
29.在本实施例中，支撑座2上设置的几何要素包括支撑座紧固圆弧面21、支撑座定位孔22、支撑座螺钉孔23、支撑座外圆24、支撑座配合圆弧面25、支撑座端面26、支撑座承接面27、支撑座承接圆弧28、支撑座限位凸台29、支撑座分型面210；支撑座外圆24、支撑座配合圆弧面25、支撑座承接圆弧28三者的回转轴线同轴，支撑座圆心z位于三者的共同回转轴线上，在支撑座2的主体上，支撑座外圆24和支撑座配合圆弧面25为外部圆弧面，支撑座承接圆弧28为内部圆弧面，支撑座承接圆弧28的直径小于支撑座配合圆弧面25的直径，支撑座配合圆弧面25的直径小于支撑座外圆24的直径，支撑座外圆24和支撑座配合圆弧面25相贯衔接后形成支撑座限位凸台29，支撑座限位凸台29所在平面与支撑座配合圆弧面25的回转轴线垂直，垂直于支撑座配合圆弧面25回转轴线的平面切割支撑座承接圆弧28和支撑座配合圆弧面25形成支撑座端面26，支撑座承接面27下沉于支撑座承接圆弧28内，且支撑座承接面27的所在平面垂直于支撑座承接圆弧28的回转轴线，支撑座承接面27和支撑座限位凸台29的所在平面位于支撑座端面26的同一侧，切割支撑座2的支撑座分型面210与支撑座承接圆弧28的回转轴线平行，切割后的支撑座承接圆弧28的回转轴线不在支撑座2的实体上，切割支撑座2后形成的支撑座紧固圆弧面21的回转轴线与支撑座承接圆弧28的回转轴线垂直相交，支撑座紧固圆弧面21的相位定点与支撑座承接面27之间形成的实体垂直距离大于零，支撑座定位孔22和支撑座螺钉孔23垂直于支撑座承接面27设置于支撑座2的主体上，进而贯穿支撑座紧固圆弧面21与支撑座承接面27之间的实体，支撑座紧固圆弧面21的直径与回转体外圆14的直径一致。
30.在本实施例中，支撑片5上设置的几何要素包括支撑片定位圆弧51、支撑座分型面52、支撑片承接圆弧53、支撑片定位孔54、支撑片螺钉孔55、支撑片圆心56、支撑片定位平面57；支撑片定位圆弧51的回转轴线和支撑片承接圆弧53的回转轴线同轴，支撑片圆心56位于两者的共同回转轴线上，两圆弧形成共同的支撑片圆心56，支撑片定位圆弧51的直径小于支撑片承接圆弧53的直径，支撑座分型面52与支撑片定位圆弧51的回转轴线平行，进而关于支撑片定位圆弧51对称且设置于支撑片定位圆弧51的两侧，支撑片定位圆弧51与
支撑座分型面52的衔接相贯面垂直于支撑座分型面52，从而形成支撑片定位圆弧51的完整半圆弧，支撑片承接圆弧53小于完整半圆弧，在支撑片承接圆弧53和支撑座分型面52所在平面形成的支撑片5上设置有支撑片定位孔54和支撑片螺钉孔55，支撑片5两侧均为支撑片定位平面57，两侧面装配时不区分使用，支撑片承接圆弧53的直径与支撑座承接圆弧28的直径一致，支撑片螺钉孔55、支撑座螺钉孔23及回转体螺钉孔11三者装配时对应同轴，支撑片定位孔54、支撑座定位孔22及回转体定位孔12三者装配时对应同轴。
31.在本实施例中，拨叉6上设置的几何要素包括拨叉承接主体61、拨叉右杆62、拨叉左杆63、拨叉u型腔64、拨叉紧固圆弧面65、拨叉定位孔66、拨叉右销孔67、拨叉左销孔68；拨叉右杆62、拨叉左杆63和拨叉承接主体61相互衔接形成拨叉6主体，进而形成拨叉u型腔64，电控的滚珠螺母或液控的伺服缸穿过拨叉u型腔64且位于拨叉右杆62和拨叉左杆63之间，拨叉右杆62在远离拨叉承接主体61端设置有拨叉右销孔67，拨叉左杆63在远离拨叉承接主体61端设置有拨叉左销孔68，拨叉右销孔67、拨叉左销孔68内分别设置有传动销8，并通过挡圈7限制传动销8的轴向窜动量，电控滚珠螺母或液控伺服缸上分别设置有传动槽，传动销8一部分可旋转设置于拨叉6上，另一部分可活动设置于传动槽内，电机驱动丝杆旋转推动电控滚珠螺母移动或者液压油推动液控伺服缸移动进而通过传动销8带动斜盘旋转，在此过程中，传动销8随着电控滚珠螺母或液控伺服缸做横向运动的同时还沿传动槽做纵向运动，以补偿斜盘绕回转轴x旋转带来的相对位置变化；拨叉承接主体61一侧设置有拨叉紧固圆弧面65，且位于该侧的拨叉承接主体61上设置有拨叉定位孔66，拨叉紧固圆弧面65的直径尺寸与回转体1上回转体外圆14的直径尺寸一致。
32.在本实施例中，支撑片5通过支撑片定位平面57与支撑座承接面27接触定位设置于支撑座2上，且支撑座承接圆弧28与支撑片承接圆弧53接触配合限位，支撑座紧固圆弧面21与回转体外圆14接触限位，支撑片定位孔54、支撑座定位孔22及回转体定位孔12三者的回转轴线对应同轴，支撑片螺钉孔55、支撑座螺钉孔23及回转体螺钉孔11三者的回转轴线对应同轴，销轴4同时与回转体定位孔12、支撑座定位孔22、支撑片定位孔54配合定位，进一步限制支撑片5、支撑座2、回转体1的相对自由度，螺钉3穿过支撑片螺钉孔55和支撑座螺钉孔23后旋入回转体螺钉孔11内紧固；拨叉紧固圆弧面65与回转体外圆14接触限位，且销轴4一部分设置于拨叉定位孔66内，另一部分设置于回转体1上的回转体拨叉定位孔111内，进而完成拨叉6与回转体1的全自由度限制，拨叉6与回转体1焊接固定，在两者的接触相贯线处形成焊缝h；完成装配后，支撑片定位圆弧51的回转轴线与支撑座配合圆弧面25的回转轴线同轴，设置于回转体1两侧的支撑片5上的支撑片定位圆弧51的回转轴线共轴为回转轴x，该回转轴x与回转体1的回转轴线垂直相交，两者的交点与回转体球面15的球心y重合， 回转轴x和回转体1的回转轴线相交形成对称平面，拨叉右杆62和拨叉左杆63关于该对称平面对称；斜盘装入箱体后，回转体球面15、支撑座限位凸台29、支撑座配合圆弧面25、支撑片定位圆弧51分别与箱体接触限位，限制斜盘仅能围绕回转轴x旋转。
33.参见图1~图21的液压控制斜盘的制造方法，具体的步骤如下：步骤一：对回转体1、支撑座2、支撑片5、拨叉6、传动销8的原材料进行正火热处理；步骤二：分别按回转体1、支撑座2、支撑片5、拨叉6、传动销8所设计的几何要素完成机加工；
步骤三：对回转体1和拨叉6进行定位紧固装配；步骤四：对回转体1、支撑座2和支撑片5三者进行定位紧固装配；步骤五：将传动销8装入拨叉6上并通过挡圈7定位。
34.在本实施例中，步骤二中对回转体1的机加工采用车削中心一次装夹完成，以保障各部分之间的位置精度。
35.在本实施例中，步骤二中对支撑座2的机加工首先采用双主轴车削中心单头加工除支撑座紧固圆弧面21和支撑座分型面210以外的全部几何要素，该道机加工中包含两个支撑座2的主体，所得到的支撑座外圆24、支撑座配合圆弧面25、支撑座承接圆弧28为全周向完整圆柱面，所得到的支撑座端面26、支撑座限位凸台29为全周向完整圆环，所得到的支撑座承接面27为完整圆平面；双主轴车削中心完成单头加工后，由副轴夹持支撑座外圆24反头加工支撑座紧固圆弧面21，该道机加工中同样包含两个支撑座2的主体；在双主轴车削中心完成两头加工后从中间将连接为一体的两个支撑座2切割分开，从而得到两个支撑座2。
36.在本实施例中，步骤二中对支撑片5的机加工采用板材冲裁的方式获得，冲裁布置方式采取反头对接的方式，以获得板材的最大利用率。
37.在本实施例中，步骤二中对拨叉6的机加工首先采用切割方式得到拨叉承接主体61、拨叉右杆62和拨叉左杆63的主体结构，并获得拨叉u型腔64和拨叉紧固圆弧面65，完成切割后，采用加工中心一次加工完成拨叉定位孔66、拨叉右销孔67和拨叉左销孔68。
38.在本实施例中，回转体1与支撑座2接触定位，支撑座2和支撑片5接触定位，并通过销轴4完成回转体1、支撑座2和支撑片5的最终定位，进而通过螺钉3将回转体1、支撑座2和支撑片5三者紧固。
39.在本实施例中，回转体1与拨叉6接触定位，并通过销轴4完成回转体1与拨叉6的最终定位，进而通过焊接将回转体1和拨叉6紧固连接。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.液压控制斜盘，包括回转体、支撑座、螺钉、销轴、支撑片、拨叉、挡圈、传动销，其特征在于，支撑片设置于支撑座上，支撑片通过平面和圆弧与支撑座接触限位，支撑座设置于回转体上，支撑座通过圆弧与回转体接触限位，回转体、支撑座和支撑片三者同时通过销轴定位，进而通过螺钉将回转体、支撑座和支撑片紧固连接；拨叉设置于回转体上，拨叉通过圆弧与回转体接触限位，并通过销轴进一步限定拨叉与回转体之间的相对位置，进而将拨叉和回转体紧固连接为一体；传动销设置于拨叉上进而通过挡圈限位；处于整机装配后使用状态的斜盘只有一个方向的旋转自由度，其余自由度均被限制，处于使用状态的斜盘所承受的载荷由回转体上的球面承载，支撑片和支撑座承受力矩平衡的反支力。2.液压控制斜盘，其特征在于，支撑片通过支撑片定位平面与支撑座承接面接触定位设置于支撑座上，且支撑座承接圆弧与支撑片承接圆弧接触配合限位，支撑座紧固圆弧面与回转体外圆接触限位，支撑片定位孔、支撑座定位孔及回转体定位孔三者的回转轴线对应同轴，支撑片螺钉孔、支撑座螺钉孔及回转体螺钉孔三者的回转轴线对应同轴，销轴同时与回转体定位孔、支撑座定位孔、支撑片定位孔配合定位，进一步限制支撑片、支撑座、回转体的相对自由度，螺钉穿过支撑片螺钉孔和支撑座螺钉孔后旋入回转体螺钉孔内紧固；拨叉紧固圆弧面与回转体外圆接触限位，且销轴一部分设置于拨叉定位孔内，另一部分设置于回转体上的回转体拨叉定位孔内，进而完成拨叉与回转体的全自由度限制，拨叉与回转体焊接固定，在两者的接触相贯线处形成焊缝h；完成装配后，支撑片定位圆弧的回转轴线与支撑座配合圆弧面的回转轴线同轴，设置于回转体两侧的支撑片上的支撑片定位圆弧的回转轴线共轴为回转轴x，该回转轴x与回转体的回转轴线垂直相交，两者的交点与回转体球面的球心y重合，回转轴x和回转体的回转轴线相交形成对称平面，拨叉右杆和拨叉左杆关于该对称平面对称；斜盘装入箱体后，回转体球面、支撑座限位凸台、支撑座配合圆弧面、支撑片定位圆弧分别与箱体接触限位，限制斜盘仅能围绕回转轴x旋转。3.根据权利要求1或2所述的液压控制斜盘，其特征在于，所述的回转体上设置的几何要素包括回转体螺钉孔、回转体定位孔、回转体右端面、回转体外圆、回转体球面、回转体左端面、一级内腔、二级内腔、挡圈槽、轴承内腔、回转体拨叉定位孔，回转体的主体关于回转体外圆的回转轴线旋转成型，构成回转体的内外旋转几何要素关于回转体外圆的回转轴线同轴；回转体的内腔从回转体右端面至回转体左端面依次设置有挡圈槽、轴承内腔、一级内腔、二级内腔，回转体的外围从回转体右端面至回转体左端面依次设置有回转体外圆、回转体球面，左端面与回转体球面采用圆弧过渡相贯，回转体球面与回转体外圆采用圆弧过渡相贯，回转体外圆与回转体右端面采用倒角过渡相贯；轴承内腔内可设置有滚动轴承,滚动轴承上可设置有平面托盘或球窝托盘, 平面托盘的平端面用于支撑滑靴柱塞的滑靴端面, 球窝托盘的端部球窝面用于支撑球头柱塞的球头球面, 滚动轴承通过设置于挡圈槽内的挡圈限位, 轴承内腔与一级内腔衔接处设置有凸台进而对滚动轴承轴向定位并承载, 一级内腔和二级内腔相互衔接贯穿回转体；在回转体外圆部位关于回转体的回转轴线对称设置有回转体螺钉孔和回转体定位孔，
两侧对称设置的回转体定位孔的轴线同轴，且回转体定位孔的轴线与回转体的轴线垂直相交，该垂直相交的两条轴线形成基准面，回转体外圆的其他部位还设置有回转体拨叉定位孔，回转体拨叉定位孔的回转轴线与基准面垂直，回转体球面的球心y位于回转体外圆的回转轴线上，回转体右端面位于球心y一侧，且球心y不在回转体的主体上。4.根据权利要求1或2所述的液压控制斜盘，其特征在于，所述的支撑座上设置的几何要素包括支撑座紧固圆弧面、支撑座定位孔、支撑座螺钉孔、支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座端面、支撑座承接面、支撑座承接圆弧、支撑座限位凸台、支撑座分型面，支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座承接圆弧三者的回转轴线同轴，支撑座圆心z位于三者的共同回转轴线上，支撑座外圆和支撑座配合圆弧面为外部圆弧面，支撑座承接圆弧为内部圆弧面，支撑座承接圆弧的直径小于支撑座配合圆弧面的直径，支撑座配合圆弧面的直径小于支撑座外圆的直径；支撑座外圆和支撑座配合圆弧面相贯衔接后形成支撑座限位凸台，支撑座限位凸台所在平面与支撑座配合圆弧面的回转轴线垂直，垂直于支撑座配合圆弧面回转轴线的平面切割支撑座承接圆弧和支撑座配合圆弧面形成支撑座端面，支撑座承接面下沉于支撑座承接圆弧内，且支撑座承接面的所在平面垂直于支撑座承接圆弧的回转轴线，支撑座承接面和支撑座限位凸台的所在平面位于支撑座端面的同一侧，切割支撑座的支撑座分型面与支撑座承接圆弧的回转轴线平行，切割后的支撑座承接圆弧的回转轴线不在支撑座的实体上，切割支撑座后形成的支撑座紧固圆弧面的回转轴线与支撑座承接圆弧的回转轴线垂直相交，支撑座紧固圆弧面的相位定点与支撑座承接面之间形成的实体垂直距离大于零，支撑座定位孔和支撑座螺钉孔垂直于支撑座承接面设置于支撑座的主体上，进而贯穿支撑座紧固圆弧面与支撑座承接面之间的实体，支撑座紧固圆弧面的直径与回转体外圆的直径一致。5.根据权利要求1或2所述的液压控制斜盘，其特征在于，所述的支撑片上设置的几何要素包括支撑片定位圆弧、支撑座分型面、支撑片承接圆弧、支撑片定位孔、支撑片螺钉孔、支撑片圆心、支撑片定位平面，支撑片定位圆弧的回转轴线和支撑片承接圆弧的回转轴线同轴，支撑片圆心位于两者的共同回转轴线上，两圆弧形成共同的支撑片圆心，支撑片定位圆弧的直径小于支撑片承接圆弧的直径，支撑座分型面与支撑片定位圆弧的回转轴线平行进而关于支撑片定位圆弧对称且设置于支撑片定位圆弧的两侧，支撑片定位圆弧与支撑座分型面的衔接相贯面垂直于支撑座分型面，从而形成支撑片定位圆弧的完整半圆弧，支撑片承接圆弧小于完整半圆弧，在支撑片承接圆弧和支撑座分型面所在平面形成的支撑片上设置有支撑片定位孔和支撑片螺钉孔；支撑片两侧均为支撑片定位平面，两侧面装配时不区分使用，支撑片承接圆弧的直径与支撑座承接圆弧的直径一致，支撑片螺钉孔、支撑座螺钉孔及回转体螺钉孔三者装配时对应同轴，支撑片定位孔、支撑座定位孔及回转体定位孔三者装配时对应同轴。6.根据权利要求1或2所述的液压控制斜盘，其特征在于，所述的拨叉上设置的几何要素包括拨叉承接主体、拨叉右杆、拨叉左杆、拨叉u型腔、拨叉紧固圆弧面、拨叉定位孔、拨叉右销孔、拨叉左销孔，拨叉右杆、拨叉左杆和拨叉承接主体相互衔接形成拨叉主体，进而形成拨叉u型腔，拨叉右杆在远离拨叉承接主体端设置有拨叉右销孔，拨叉左杆在远离拨叉承接主体端设置有拨叉左销孔，拨叉承接主体一侧设置有拨叉紧固圆弧面，且位于该侧的拨
叉承接主体上设置有拨叉定位孔，拨叉紧固圆弧面的直径尺寸与回转体上的回转体外圆的直径尺寸一致；所述的传动销分别可旋转设置于拨叉右销孔、拨叉左销孔内，并通过挡圈限制传动销的轴向窜动量。7.根据权利要求6所述的液压控制斜盘，其特征在于，所述的拨叉u型腔位于拨叉右杆和拨叉左杆之间，拨叉u型腔内设置有电控的滚珠螺母或液控的伺服缸，电控滚珠螺母或液控伺服缸上分别设置有传动槽，传动销一部分可旋转设置于拨叉上，另一部分可活动设置于传动槽内，电机驱动丝杆旋转推动电控滚珠螺母移动或者液压油推动液控伺服缸移动进而通过传动销带动斜盘旋转，在此过程中，传动销随着电控滚珠螺母或液控伺服缸做横向运动的同时沿着传动槽做纵向运动，以补偿斜盘绕回转轴x旋转带来的相对位置变化。8.液压控制斜盘的制造方法，其特征在于，具体的步骤如下：步骤一：对回转体、支撑座、支撑片、拨叉、传动销的原材料进行正火热处理；步骤二：分别按回转体、支撑座、支撑片、拨叉、传动销所设计的几何要素完成机加工；步骤三：对回转体和拨叉进行定位紧固装配；步骤四：对回转体、支撑座和支撑片三者进行定位紧固装配；步骤五：将传动销装入拨叉上并通过挡圈定位。9.根据权利要求8所述的液压控制斜盘的制造方法，其特征在于，所述的步骤二中对回转体的机加工采用车削中心一次装夹完成；所述的步骤二中对支撑片的机加工采用板材冲裁的方式获得，冲裁布置方式采取反头对接的方式。10.根据权利要求8所述的液压控制斜盘的制造方法，其特征在于，所述的步骤二中对支撑座的机加工首先采用双主轴车削中心单头加工除支撑座紧固圆弧面和支撑座分型面以外的全部几何要素，该道机加工中包含两个支撑座的主体，所得到的支撑座外圆、支撑座配合圆弧面、支撑座承接圆弧为全周向完整圆柱面，所得到的支撑座端面、支撑座限位凸台为全周向完整圆环，所得到的支撑座承接面为完整圆平面；双主轴车削中心完成单头加工后，由副轴夹持支撑座外圆反头加工支撑座紧固圆弧面，该道机加工中同样包含两个支撑座的主体；在双主轴车削中心完成两头加工后从中间将连接为一体的两个支撑座切割分开，得到两个支撑座。11.根据权利要求8所述的液压控制斜盘的制造方法，其特征在于，所述的步骤二中对拨叉的机加工首先采用切割方式得到拨叉承接主体、拨叉右杆和拨叉左杆的主体结构，并获得拨叉u型腔和拨叉紧固圆弧面，完成切割后，采用加工中心一次加工完成拨叉定位孔、拨叉右销孔和拨叉左销孔。12.根据权利要求8所述的液压控制斜盘的制造方法，其特征在于，所述的回转体与支撑座接触定位，支撑座和支撑片接触定位，并通过销轴完成回转体、支撑座和支撑片的最终定位，进而通过螺钉将回转体、支撑座和支撑片三者紧固；所述的回转体与拨叉接触定位，并通过销轴完成回转体与拨叉的最终定位，进而通过焊接将回转体和拨叉紧固连接。

技术总结
本发明公开了液压控制斜盘及其制造方法，液压控制斜盘主要由回转体、支撑座、螺钉、销轴、支撑片、拨叉、挡圈、传动销组成，斜盘机构及所采用的制造方法将原本一体的异形件斜盘分解为回转体、支撑座、支撑片和拨叉分别加工，各组成部分加工成形后分别定位紧固连接，适宜于普通机床的大批量生产，并获得较高的加工精度，满足使用要求，本发明斜盘装配后无需预压力定位，仅剩控制旋转的唯一自由度，可配置平面或球窝托盘以应对滑靴或球头等多种柱塞形式，进而实现分速汇流和分流增速的机液聚合传动。动。动。


技术研发人员：张祝 荆崇波
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/13