液压传动总复习2液压动力元件

1、第二章第二章 液压动力元件液压动力元件液压泵的工作原理液压泵的工作原理 液压泵都是依靠液压泵都是依靠密封容积变化密封容积变化的原理的原理来进行工作的。故一般称为容积式液压泵。来进行工作的。故一般称为容积式液压泵。容积式液压泵的工作特点容积式液压泵的工作特点 1 1、液压泵必须具备容积可周期性变化的、液压泵必须具备容积可周期性变化的密封工作腔。密封工作腔。 2 2、液压式泵必须具备一定的配油机构才、液压式泵必须具备一定的配油机构才能完成吸油和压油。能完成吸油和压油。 3 3、油箱内液体的绝对压力必须恒等于或、油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。容积式泵具有自吸能力。大于大气压力。容积式

2、泵具有自吸能力。工作压力工作压力：是指液压泵是指液压泵实际工作时的实际工作时的输出压力输出压力( (表压表压) )。 工作压力大小取决于外负载的大小和工作压力大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。量无关。容积式液压泵的参数容积式液压泵的参数压力压力额定压力（公称压力）额定压力（公称压力）：液压泵在正常液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定工作条件下，按试验标准规定连续工作时最高连续工作时最高压力压力。最高允许压力最高允许压力：在超过额定压力的条件下，在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定允许液压泵根据试验标准规定允许液压泵短暂

3、运行的最高短暂运行的最高压力值。压力值。排量排量：液压泵每转一周，由其密封容积液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得到的排出液体的体几何尺寸变化计算而得到的排出液体的体积，用积，用V V 表示。表示。 标准单位：标准单位：m3/r 常用单位常用单位：l/r，ml/r容积式液压泵的参数容积式液压泵的参数排量排量理论流量理论流量：指在指在不考虑泄漏流量不考虑泄漏流量的条件下，的条件下，在单位时间所排出的液体体积。在单位时间所排出的液体体积。 q qt t = V= Vn n容积式液压泵的参数容积式液压泵的参数流量流量标准单位：标准单位：m3/s常用单位常用单位：l/min，ml/min实

4、际流量实际流量：指在某一具体工况下，泵单位指在某一具体工况下，泵单位时间所排出的液体体积。时间所排出的液体体积。tlqqq额定流量：额定流量：在正常工作条件下，按试验标在正常工作条件下，按试验标准规定（如在额定压力和额定转速下）必须准规定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。保证的流量。qt、Ttp qTiTp q输入功率输入功率容积损失容积损失机械损失机械损失输出功率输出功率容积式液压泵的参数容积式液压泵的参数功率功率容积效率容积效率机械效率机械效率总效率总效率=容积效容积效率与机械率与机械效率乘积效率乘积泵的容积效率是泵在流量上的损失；泵的容积效率是泵在流量上的损失；泵的机械效率是泵

5、在转矩上的损失；泵的机械效率是泵在转矩上的损失；注意转速和角速度之间的关系；注意转速和角速度之间的关系；2/60ppn注意应用公式时各参数的量纲。注意应用公式时各参数的量纲。 最好都用国际标准单位最好都用国际标准单位 某液压泵的排量为某液压泵的排量为250ml/r250ml/r，额定转速为，额定转速为1200r/min,1200r/min,额额定压力为定压力为8MPa8MPa，额定工况下泵的容积效率为，额定工况下泵的容积效率为0.90.9，机械效率，机械效率为为0.80.8。试求：。试求：1 1、液压泵的额定流量（单位：液压泵的额定流量（单位：L/minL/min）2 2、驱动液压泵的电机输入

6、转矩（单位：驱动液压泵的电机输入转矩（单位： Nm Nm）3 3、若液压泵的泄漏流量的值仅与泵的工作压力成正比（工若液压泵的泄漏流量的值仅与泵的工作压力成正比（工作压力为零则无泄漏），则当负载压力为作压力为零则无泄漏），则当负载压力为6MPa6MPa，泵的转速下，泵的转速下降至降至900r/min900r/min时，计算此时泵的容积效率值。）时，计算此时泵的容积效率值。）2、解：、解：(1) 液压泵的理论流量为：液压泵的理论流量为：min/3001200102503LnVqt计算题计算题幻灯片幻灯片 13min/2709 . 0300LqqVtn(2) 液压泵输入功率为液压泵输入功率为WPPM

7、Voutin436105608 . 09 . 010270108液压泵电机的输入转矩为：液压泵电机的输入转矩为：mNnPPTinin09.398120014. 32601052604液压泵的额定流量为：液压泵的额定流量为：(3) 根据液压泵泄漏量与工作压力的线性关系可得在压根据液压泵泄漏量与工作压力的线性关系可得在压力降至力降至6MPa时，泵的泄漏量时，泵的泄漏量qL为：为：min/5 .22)270300(8668270300LqqLL此时泵的理论流量此时泵的理论流量qt为：为：min/225900102503LnVqt此时泵的容积效率此时泵的容积效率V为：为：9.01.012255.221

8、1tLVqq幻灯片幻灯片 11齿轮泵外啮合外啮合齿轮泵齿轮泵内啮合内啮合齿轮泵齿轮泵定量泵定量泵一、齿轮泵一、齿轮泵 外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵是三片式结构，泵是三片式结构，泵体内装有体内装有一对几何一对几何参数相同、宽度和参数相同、宽度和泵体接近而又互相泵体接近而又互相啮合的齿轮啮合的齿轮，两齿，两齿轮分别用轴承支承轮分别用轴承支承在前后泵盖中。在前后泵盖中。外啮合齿轮泵结构外啮合齿轮泵结构 右侧右侧吸油腔吸油腔由于相互由于相互啮合的轮齿逐渐啮合的轮齿逐渐脱开脱开，密，密封工作容积逐渐增大，形封工作容积逐渐增大，形成部分真空，油液经吸油成部分真空，油液经吸油管吸入吸油腔，将齿间槽管吸入吸油腔，

9、将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔内。把油液带到左侧压油腔内。外啮合齿轮泵的吸油工作原理外啮合齿轮泵的吸油工作原理外啮合齿轮泵的压油工作原理外啮合齿轮泵的压油工作原理 左侧左侧压油区压油区一侧，一侧，由于轮齿在这逐渐由于轮齿在这逐渐进入进入啮合啮合，密封工，密封工作容积不断减小，作容积不断减小，油液被挤出去，从油液被挤出去，从压油腔输送到压力压油腔输送到压力管道中去。管道中去。外啮合齿轮泵的工作特点外啮合齿轮泵的工作特点 齿轮泵吸油和压油的方向是由啮合齿轮的齿轮泵吸油和压油的方向是由啮合齿轮的转向决定。转向决定。进入啮合进入啮合脱离啮合脱离啮合压油压油吸油

10、吸油 泄漏：泄漏： 降低容积效率。降低容积效率。 困油困油 ：增大径向力、产生噪音：增大径向力、产生噪音 径向不平衡力径向不平衡力 ：轴弯曲、轴承磨损，：轴弯曲、轴承磨损，降低机械效率。降低机械效率。 外啮合齿轮泵的外啮合齿轮泵的泄漏、困油和径向液泄漏、困油和径向液压力不平衡压力不平衡是影响齿轮泵性能指标和寿命是影响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题。的三大问题。影响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题影响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题 消除困油现象的常用办法：消除困油现象的常用办法：在齿轮泵的前后在齿轮泵的前后端盖或浮动轴套等零件上开困油卸荷槽。端盖或浮动轴套等零件上开困油卸荷槽。啮合区容积减小啮合区

11、容积减小与与A卸荷槽相接使卸荷槽相接使其与其与压油腔压油腔相通相通啮合区容积增大啮合区容积增大与与B卸荷槽相接使其卸荷槽相接使其与与吸油腔吸油腔相通。相通。二、叶片泵二、叶片泵1 1、单作用叶片泵、单作用叶片泵2 2、双作用叶片泵、双作用叶片泵3 3、限压式变量叶片、限压式变量叶片泵泵1 1、单作用叶片泵、单作用叶片泵密封密封容积容积由叶片、定子内由叶片、定子内壁、端盖组成若壁、端盖组成若干个。干个。吸、排油吸、排油定子相对于转子定子相对于转子的偏心和叶片的的偏心和叶片的伸、缩形成密封伸、缩形成密封容积的变化。容积的变化。转子转一周转子转一周 完成一次吸、排完成一次吸、排油。油。可否变量可否变

12、量可变量可变量径向力径向力不平衡不平衡流量脉动率流量脉动率 较小较小噪音噪音较小较小叶片数叶片数奇数，奇数，13或或15单作用叶片泵特点单作用叶片泵特点1 1、改变定子和转子之间、改变定子和转子之间的偏心距便可改变流量。的偏心距便可改变流量。偏心反向时，吸油压油方偏心反向时，吸油压油方向也相反；向也相反；2 2、叶片仅靠离心力的作、叶片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上，叶用顶在定子内表面上，叶片底部在压油腔一侧和亚片底部在压油腔一侧和亚油腔相通，在吸油腔一侧油腔相通，在吸油腔一侧则与吸油腔相通。则与吸油腔相通。2 2、双作用叶片泵、双作用叶片泵密封密封容积容积由叶片、定子内壁、由叶片、定子内壁

13、、端盖组成若干个端盖组成若干个吸、排油方吸、排油方式式转子转动时叶片因转子转动时叶片因定子内壁的大、小定子内壁的大、小圆弧半径变化而伸、圆弧半径变化而伸、缩引起的容积变化缩引起的容积变化转子转一周转子转一周 完成二次吸、排油完成二次吸、排油可否变量可否变量否否径向力径向力平衡平衡流量脉动率流量脉动率 较小较小噪音噪音较小较小叶片数叶片数偶数，偶数，12或或16单作用叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵转子转动一周一次吸、排油二次吸、排油流量可变不可变定、转子中心偏心同心叶片数奇数偶数叶片角度（按转动方向）后倾前倾叶片的伸、缩离心力离心力、根部油寿命较短相对较长噪声较低比单作用低单、双作用

14、叶片泵结构性能比较3 3、外反馈限压式变量叶片泵、外反馈限压式变量叶片泵10.10.调压螺钉调压螺钉 13.13. 预紧弹簧预紧弹簧 21.21.反馈柱塞反馈柱塞 23.23. 流量调节螺钉流量调节螺钉 初始偏初始偏心距由心距由流量调流量调节螺钉节螺钉调定调定弹簧预弹簧预紧力由紧力由调压螺调压螺钉调定钉调定调节流量螺钉调节偏心距e。 A-B段垂直上下平移。改变初始流量（qA）的大小。外反馈限压式变量叶片泵压力流量特性曲线外反馈限压式变量叶片泵压力流量特性曲线调节调压螺钉调节弹簧变形量。 B-C段水平左右平移。改变限压压力（PB）大小。外反馈限压式变量叶片泵压力流量特性曲线外反馈限压式变量叶片泵

15、压力流量特性曲线改变弹簧刚度 B-C段斜率改变。弹簧刚度小，BC斜线陡，截止压力也小，流量随工作压力增大减小速率快。改变截止压力(Pc)的大小。外反馈限压式变量叶片泵压力流量特性曲线外反馈限压式变量叶片泵压力流量特性曲线bzmV266. 6Vbnzmq266. 6齿轮齿数齿轮齿数齿轮模数齿轮模数齿轮齿宽齿轮齿宽容积效率容积效率驱动轮转速驱动轮转速齿轮泵的排量与流量齿轮泵的排量与流量DeBV2定子直径定子直径偏心距偏心距叶片宽度叶片宽度转子转速转子转速2tqnVDeBn单作用叶片泵的排量与流量单作用叶片泵的排量与流量BzbrRrRVcos)()( 222R:长半径圆弧半径长半径圆弧半径 r:短半径圆弧半径短半径圆弧半径 z:叶片数叶片数 b:叶片厚度叶片厚度:叶片倾角叶片倾角 B:叶片宽度叶片宽度VnBzbrRrRqcos)()( 222双作用定量叶片泵排量与流量双作用定量叶片泵