液压传动第二章课件.ppt

2020 3 25 第二章液压动力元件 2 1液压泵概述2 2齿轮泵2 3叶片泵2 4柱塞泵2 5液压泵性能比较 2020 3 25 2 1概述 一 液压泵 液压马达和液压缸的功能 2020 3 25 动画 二 液压泵的工作原理及特点 液压泵必须有容积大小可交替变化的密闭工作腔 合理的配流装置 保证密闭工作腔在吸油时与油箱相通 在排油时 与供油管道相通 液压泵每一次工作循环过程所吸入和排出油液的理论体积取决于密闭工作腔的容积变化量 而与排油压力无关 这是液压泵的一个重要特性 2020 3 25 2020 3 25 二 液压泵的主要性能参数 工作压力pp MPa 额定压力pn MPa 最大压力pmax MPa 1 压力p Pa MPa 液压系统中的压力就是指压强 液体压力通常有绝对压力 相对压力 表压力 真空度三种表示方法 相对压力 表压力 是相对于大气压 即以大气压为基准零值时 所测量到的一种压力 绝对压力是以绝对真空为基准零值时所测得的压力 当绝对压力低于大气压时 习惯上称为出现真空 2020 3 25 2 排量V和流量q m3 s L min 实际流量和理论流量的关系 实际流量小于理论流量 因为泵的各密封间隙有泄漏 其泄漏量为qpl 泵的泄漏量与泵的输出压力有关 压力越高 泄漏量增加 即泄漏损失与泵的密封程度 工作压力和液压油粘度有关 所以泵的实际流量是随泵的输出压力变化而变化的 而泵的理论流量与泵的输出压力无关 排量Vp m3 r mL r 理论流量qpt实际流量qp 泵在单位时间内输出液体的体积 m3 s L min 额定流量qpn 泵的转数 r s r min 2020 3 25 3 功率与效率 容积效率 机械效率 输入功率 输出功率 总效率 2020 3 25 泵的自吸能力 是指泵在额定转数下 从低于泵以下的开式油箱中自行吸油的能力 自吸能力的大小常常以吸油高度表示 或者用真空度表示 高位油箱压力油箱补油泵供油 4 自吸能力 2020 3 25 三 液压泵的种类与图形符号 容积式液压泵的种类很多 按结构形式 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵和螺杆泵等 按排量是否可调节 定量泵和变量泵 1 泵的种类 2 液压泵的图形符号 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 图3 18SCY14 1B型轴式向柱塞泵结构1 转动手轮2 斜盘3 回程盘4 滑履5 柱塞6 缸体7 配油盘8 传动轴 2020 3 25 例2 1 已知中高压齿轮泵CBG2040的排量为40 6mL r 该泵在1450r min转速 10MPa的压力工况下工作 泵的容积效率 pv 0 95 总效率 p 0 9 求驱动该泵所需电动机的功率Ppi和泵的输出功率Ppo 2020 3 25 1 某泵输出压力为10MPa 转速为1450r min 排量为200mL r 泵的容积效率为 pv 0 95 总效率为 p 0 9 求泵的输出功率及驱动该泵的电机所需功率 2020 3 25 3 某泵额定压力为p 10Mpa 在压力为5Mpa 转速n 1500r min时流量Q 100L min 泵的机械效率 pm 0 95 泵空载流量为107L min 求 1 泵在此时的容积效率 pv 2 若泵的转速变为n1 1000r min 求在压力为5Mpa下该转速时的容积效率 3 在两种不同转速下 泵所需的驱动功率 2020 3 25 齿轮泵是一种常用的液压泵 其主要特点是 抗油液污染能力强 体积小 价格低廉 内部泄漏比较大 噪声大 流量脉动大 排量不能调节 上述特点使得齿轮泵通常被用于工作环境比较恶劣的各种低压 中压系统中 齿轮泵中齿轮的齿形以渐开线为多 在结构上可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 外啮合齿轮泵应用广泛 2 2齿轮泵 一 齿轮泵的工作原理 外啮合齿轮泵的典型结构 齿轮泵工作原理 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 吸排油腔判断 2020 3 25 二 齿轮泵存在的问题与解决措施 2020 3 25 二 齿轮泵存在的一些问题 1 内泄漏这里所说的泄漏是指液压泵的内部泄漏 即一部分液压油从压油腔流回吸油腔 没有输送到系统中去 泄漏降低了液压泵的容积效率 1 轴向间隙 齿轮端面与侧板之间的间隙泄漏 这部分泄漏量约占总泄漏量的70 75 减小端面泄漏是提高齿轮泵容积效率的主要途径 轴向间隙补偿原则 间隙补偿方法 2 径向间隙 齿轮齿顶圆与泵体之间间隙 3 啮合线 2020 3 25 保持合适端面间隙的方法 浮动轴套 浮动侧板 挠性侧板 2020 3 25 2 困油现象 影片 2020 3 25 3 径向力不平衡 影片 2020 3 25 液压与气压传动 三 齿轮泵实例 CBY型齿轮泵 双联泵 三联泵 2020 3 25 作业 1 液压传动的概念2 液压传动装置的组成3 液压传动系统中压力和执行元件的速度由什么来决定 4 容积式液压泵的工作条件如何 5 计算 2020 3 25 液压与气压传动 第二次课 2020 3 25 第二章液压动力元件 2 1液压泵概述2 2齿轮泵2 3叶片泵2 4柱塞泵2 5液压泵选用 2020 3 25 2 3叶片泵 双作用叶片泵 单作用叶片泵 2020 3 25 一 双作用叶片泵 2020 3 25 动画 1 双作用叶片泵的工作原理 2020 3 25 2 双作用式叶片泵排量和流量计算 叶片底部全部接压力油 不能补偿厚度影响 2020 3 25 3 双作用叶片泵的结构特点 叶片倾角 定子曲线 阿基米德 等加等减速等 配油盘结构 2020 3 25 配油盘结构 2020 3 25 双作用叶片泵倾角 2020 3 25 定子曲线 阿基米德 等加等减速等 2020 3 25 影片 2020 3 25 4 提高双作用叶片泵压力的措施 a 子母叶片 b 阶梯叶片 c 双叶片 d 弹簧结构 减小受压面积 液压作用力平衡 2020 3 25 动画 二 单作用叶片泵 排量流量脉动叶片数 13或15 1 工作原理 2020 3 25 2 单作用式叶片泵的流量计算 2020 3 25 3 单作用叶片泵倾角 有利于叶片伸出 2020 3 25 1 限压式变量泵的典型结构 2 工作原理 动画 三 限压式变量叶片泵 2020 3 25 优点 流量均匀 压力脉动小 噪声较低 结构紧凑 缺点 结构复杂 吸油特性不太好 抗污染能力较差 对油液的清洁度要求较高 转速不能太高 一般均在2000r min下工作 广泛应用于中低压液压系统中 如机床 注塑机 船舶等工程领域 四 叶片泵的选用 2020 3 25 2 4柱塞泵 1 斜盘2 柱塞3 缸体4 配油盘5 传动轴 1 柱塞2 转子3 衬套4 定子5 配流轴 径向 轴向柱塞泵 2020 3 25 单柱塞 一 斜盘式轴向柱塞泵 柱塞泵 exe 1 工作原理 2020 3 25 2 直轴式 斜盘式 轴向柱塞泵的结构 1 变量柱塞2 斜盘3 压盘4 滑靴5 柱塞6 缸体7 配油盘8 传动轴9 环面套10 变量控制阀 2020 3 25 2020 3 25 1 柱塞与滑靴 2020 3 25 采用回程盘回程 2020 3 25 配油盘结构 配油盘是液压泵的关键零件 盘上的两个弧形透槽是为缸体配油的吸 排油窗口 为了增强本油盘的结构刚性 弧形透槽的中部保留薄片相连 两槽之间的过渡处有阻尼孔 以消除柱塞孔中油液的液压冲击 过渡区上还有若干盲孔 用以贮油润滑 此外 在配油盘上还有几道环形槽 称为均压槽 可以使配油盘上各点受到的液压力保持均衡 以减少磨损 2020 3 25 2020 3 25 三 轴向柱塞泵的流量计算 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 3 4 2径向柱塞泵 图3 20径向柱塞泵的工作原理1 柱塞2 缸体3 衬套4 定子5 配油轴 1 工作原理 2 结构特点径向尺寸大 结构复杂 自吸能力差 径向力不平衡 配油轴尺寸大 配油轴与衬套之间磨损后不能自动补偿 泄漏较大 转速和工作压力受到了限制 2020 3 25 阀配流径向泵 2020 3 25 柱塞泵的选用 柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时泵内的密封工作腔发生容积变化来实现吸油和压油的 由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面 容易得到高精度的配合 所以这类泵的特点是 优点 容积效率高 可达92 98 额定工作压力高 可达35MPa易于改变排量流量压力脉动小 运转平稳工作转速高 功率重量比是所有泵中最大的缺点 零件制造精密 成本高 使用时对油液的清洁度要求高应用 广泛应用于高压 大流量 大功率的液压系统中 如工程机械 航空 武器装备 冶金 船舶等各个工业部门 2020 3 25 2 5几种液压泵的性能比较 2020 3 25 思考题 1 单作用叶片泵和双作用叶片泵哪一种可以称为平衡式叶片泵 哪一种可以变量 为什么 2 限压式变量叶片泵的限定压力和最大流量怎样调节 在调节时 叶片泵的压力流量曲线将怎样变化 3 轴向柱塞泵4 轴向柱塞泵的柱塞为什么能紧靠在斜盘上 如何减少柱塞头的滑靴与斜盘的磨损 2020 3 25 本章应该掌握的知识点 1 泵 马达计算公式2 齿轮泵 马达工作原理