液压泵和液压马达课件

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,液压泵和液压马达概述,第三章 液压泵和液压马达概述,一、液压泵和液压马达的工作原理及分类,1、液压泵的工作原理,液压泵都是依靠密封容积变化的原理来,进行工作的，故一般称为容积式液压泵，,如图所示的是一单柱塞液压泵的工作原理,图，图中柱塞装在缸体中形成一个密封容,积，柱塞在弹簧的作用下始终压紧在偏,心轮上。,1,容积泵,2,容积式液压泵的基本特点：,(1)具有若干个密封且又可以周期性变化空间。,液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时,间内的变化次数成正比，与其他因素无关。这是,容积式液压泵的一个重要特性。,(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大,气压力。,这是容积式液压泵能够吸入油液的外部,条件。因此，为保证液压泵正常吸油，油箱必须,与大气相通，或采用密闭的充压油箱。,(3)具有相应的配流机构.,将吸油腔和排液腔隔,开，保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。,液压泵的结构原理不同，其配油机构也不相同。,3,2、液压泵分类,液压泵按其在单位时间内所能输出,的油液的体积是否可调节而分为定量泵,和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮,式、叶片式和柱塞式三类。,4,2、排量和流量,(1)排量V。液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。,排量可调节的液压泵称为变量泵;排量为常数的液压泵则称为定量泵。,6,(2)流量,理论流量q,i,。,理论流量是指在不考虑液压泵的,泄漏流量的情况下,在单位时间内所排出的液体体,积的平均值。显然,如果液压泵的排量为V,其主轴,转速为n,则该液压泵的,理论流量q,i,为：,q,i,Vn,实际流量q。,液压泵在某一具体工况下,单位时间,内所排出的液体体积称为实际流量。,实际流量q为：,q=q,i-,q,额定流量q,n,。,液压泵在正常工作条件下,按试验标,准规定(如在额定压力和额定转速下)必须保证的流,量。,7,3、功率和效率,液压泵由电机驱动，输入量式转矩和转速(角,速度)，输出量是液体的压力和流量。如果不考虑,液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于,输入功率，也就是它们的理论功率是,实际功率是,P,0,=pq,实际上，液压泵在能量转换过程中是有损失,的，因此输出功率小于输入功率。两者之间的差值,为功率损失。功率损失可分为容积损失和机械损,失。,8,(2)、机械损失。机械损失是指液压泵在转矩上的损,失。液压泵的实际输入转矩T总是大于理论上所需,要的转矩T,i,其主要原因是由于液压泵体内相对运动,部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液,体的粘性而引起的摩擦损失。液压泵的机械损失用,机械效率表示,它等于液压泵的理论转矩T,i,与实际输,入转矩T之比,设转矩损失为T,s,则液压泵的机械效,率为：,10,3、液压泵的总效率。液压泵的总效率是指液压,泵的实际输出功率与其输入功率的比值,由前面,的公式可得出即：,11,作业：已知泵转速n=450r/min，排量V=368mL/r，额定压力p=295MPa，测得实际流量q=150，总效率 0.81，求：(1)理论流量(2)容积效率和机械效率(3)泵在额定工况下，所需电动机的驱动功率.,13,1、工作原理,泵的壳体内有一对外啮合齿轮，齿轮两侧有端盖盖住。壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮俺按图示方向旋转时，右侧,吸油腔,:相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作腔容积逐渐增大，形成部分真空，油箱中的油液被吸进来，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转在，把油液带到左侧压油腔去。,压油腔,:由于轮齿逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去。,吸油区和压油区是相互啮合的轮齿以及泵体分隔开的。,15,2、流量计算,齿轮泵实际输出流量表达式为,q=6.66Zm,2,Bn,v,式中：m齿轮模数(cm)；,Z齿数；,B齿宽；,n齿轮泵转速(rpm);,v,齿轮泵的容积效率。,16,齿轮泵的径向不平衡力,齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅,加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。,消除方法：,在有些齿轮泵上,采用开,压力平衡槽,的办法来消除径向不平衡力,但这将使泄漏增大,容积效率降低等。CBB型齿轮泵则采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。,18,泄漏,外啮合齿轮泵高压腔的压力油向低压腔泄漏,有三条途径。,一是通过齿轮啮合处的间隙,；,二是泵体内表,面与齿轮圆间的径向间隙,；,三是通过齿轮两端面,与两侧端盖间的端面径向间隙,。其中，端面轴向,间隙的泄漏量最大，约占总泄漏量的7080,左右。,19,齿轮泵的优缺点：,结构简单、尺寸小、重量轻、制造方便、价格低廉、工作可靠、自吸能力强、对油液污染不敏感、易维护；,承受径向不平衡力、磨损严重、泄漏大、工作能力提高有所限制、流量脉动大，压力脉动和噪声都比较大。,20,浮动侧板式 浮,动侧板式补偿装置的工作原理与,浮动轴套式基本相似,它是利用泵的出口压力油引,到浮动侧板1的背面,使之紧贴于齿轮2的端面来,补偿间隙。起动时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧,力。,21,四、叶片泵,(一)单作用叶片泵,1、结构及工作原理,1）结构,1转子,2定子,3叶片,配油盘（侧面）,2）工作原理,特点：偏心反向，吸、压油方向改变,偏心距改变，排量改变,22,(二)双作用叶片泵,1、组成和原理,1）组成:,1转子 2定子,3叶片 4配油盘,2）工作原理,特点：,工作时，转子转一周，吸、压油两次。有两个吸油口，两个压油口，且呈中心对称分布。,径向力平衡，为定量泵。,应用：一般在中压（6.3Mpa以下）系统中。,24,(三)外反馈限压式变量叶片泵的工作原理,1、转子 4、活塞 7、通道 10、调压螺钉,2、定子 5、螺钉 8、压油窗口,3、吸油窗口 6、活塞腔 9、调压弹簧,限压式叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距e的大小来改变输出流量。,当压力低于某一可调节的限定压力时，泵的输出流量最大；压力高于限定压力时，随着压力增加，泵的输出流量线性地减少。,25,注：（1）当工作压力小于预先调定的限定压力时，液压力不能克服弹簧力，这时偏心距保持最大，因此泵的输出流量不变，但由于泄漏，所以泵的实际流量也略有减少。（2）当工作压力大于预先调定的限定压力时，液压力克服弹簧力，使偏心距减小，因此泵的输出流量减小；压力越大，偏心距越小，流量越小，当系统压力达到最大值（截止压力），输出流量为零。,图：限压式变量叶片泵的特征曲线,26,机床常用液压泵性能比较,性能,外啮合齿轮泵,双作用叶片泵,限压式变量叶片泵,径向柱塞泵,轴向柱塞泵,螺杆泵,工作压力,低压,中压,中压,高压,高压,低压,流量调节,不能,不能,能,能,能,不能,效率,低,较高,较高,高,高,较低,流量脉动,很大,很小,一般,一般,一般,最小,自吸能力,好,较差,较差,差,差,好,对油的污染敏感性,不敏感,较敏感,较敏感,很敏感,很敏感,不敏感,噪声,大,小,较大,较小,较小,最小,选价,便宜,较贵,较贵,贵,贵,较贵,28,