液压传动分析PPT学习教案

1、会计学1液压传动分析液压传动分析第1页/共77页第2页/共77页3B A26541 图3-1 液压泵的工作原理图1-缸体 2-偏心轮 3-柱塞 4-弹簧 5-吸油阀 6-排油阀 A-偏心轮左死点 B-偏心轮右死点A-偏心轮下死点 B-偏心轮上死点第3页/共77页第4页/共77页 从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况；工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况；反之，当液压马达的输出部件由外力矩驱动旋转反之，当液压马达的输出部件由外力矩

2、驱动旋转时，也可变为液压泵工况。时，也可变为液压泵工况。 它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。期变化的容积和相应的配油机构。第5页/共77页第6页/共77页第7页/共77页第8页/共77页第9页/共77页第10页/共77页pp iTPp 理论输入功率p 实际输入功率ttt iTpqP.p 理论转矩2pVn2pnVpqTtt.TTTtpp 实际转矩转矩第11页/共77页pqPpop.p 理论输出功率p 实际输出功率pqPtot.第12页/共77页第13页/共77页ttttVqqqqqqq1ttttmTT11TTTTTp容积效率

3、：p实际输出流量和理论流量比值。第14页/共77页VmioTpq.PPmVioT2Vp.nVqVTn2Vpq.Tpq.PP第15页/共77页757060204080 100(n=1300r/min)160140120v m80908510095(%)vmp(MPa)图 3-2 CB-L 型齿轮泵的特性曲线第16页/共77页第17页/共77页TTTtmp 理论转矩p 实际转矩pqTtt.2Vp液压马达基本参数p 液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和转速，这是它的主要性能参数。第18页/共77页VVqn第19页/共77页p. q MP第20页/共77页螺杆泵卧式径向柱塞泵回转式径向柱塞泵径向

4、柱塞泵可变量斜轴式轴向柱塞泵可变量斜盘式轴向柱塞泵轴向柱塞泵柱塞泵双作用叶片泵单作用叶片泵叶片泵内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵齿轮泵液压泵第21页/共77页摆线转子马达轴向马达中速中转矩马达可变速内曲线马达径向钢球可变速静力平衡式马达可变速曲轴连杆式马达可变速内曲线马达径向柱塞马达低速大转矩马达可变速斜轴式轴向柱塞马达可变速斜盘式轴向柱塞马达轴向柱塞马达叶片马达齿轮马达高速小转矩马达液压马达第22页/共77页第23页/共77页四、液压泵和液压马达的职能符号第24页/共77页第25页/共77页图为外啮合齿轮泵实物结构图为外啮合齿轮泵实物结构第26页/共77页第27页/共77页 10-滚针轴承 11-闷

5、盖 12-定位销 13-螺钉1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮 图3-3 CB-B型齿轮的结构456789BBA-A3211110A12AB-B1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮13第28页/共77页一外啮合齿轮泵工作原理de 图3-4 齿轮泵的工作原理吸油压油吸排方向取吸排方向取决于转向，决于转向，脱开啮合的脱开啮合的一侧与吸入一侧与吸入管连通，插管连通，插入啮合的一入啮合的一侧与排出管侧与排出管连通。连通。第29页/共77页vbnzmQ266. 6第30页/共77页第31页/

6、共77页（III）（II）（I）(a)V0B3A3B2（III）（II）B1A1闭死容积产生真空产生挤压（I）A2(b)图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积（a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图（III）（II）（I）(a)V0B3A3B2（III）（II）B1A1闭死容积产生真空产生挤压（I）A2(b)图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积（a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图困油闭死容积： 留在两对啮合齿间的液体既不与低压腔通也不与高压腔通，称这两对啮合齿间所形成的封闭空间为“闭死容积”。第32页/共77页困油p困油现象：p 在闭死容积中造成油压急剧变

7、化的现象。（III）（II）（I）(a)V0B3A3B2（III）（II）B1A1闭死容积产生真空产生挤压（I）A2(b)图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积（a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图第33页/共77页第34页/共77页图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置b图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置主动D-DDDhcBAabt0ABccmin（b）(a)t0主动aa图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置ba图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置主动D-DDDhcBAabt0ABccmin（b）(a)t0主动第35页/共77页第36页/共77页图3-7 齿轮泵径向受力图图3-7 齿轮泵径向受力图压油腔FO

8、1F2F1F2F1FO221吸油腔主动 主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力较大)，方向不同。第37页/共77页第38页/共77页第39页/共77页六、齿轮马达 1、齿轮马达的工作原理图3-9 齿轮液压马达的工作原理图3-9 齿轮液压马达的工作原理O1O22313421第40页/共77页 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：1、为满足正、反转的要求，液压马达的结构应完全对称，包括进、出油口，卸荷结构和轴向间隙自动补偿结构; 2、液压马达泄漏的油必须用泄漏管道引至油箱，而不能象泵那样引到吸油口，故称液压马达为外泄，而称液压泵为内泄: 3、为了减少磨擦损失，改善起动性能，一般液压马达均

9、用滚动轴承。 4、齿轮液压马达的齿数较液压泵的齿数多，以减小转矩脉动幅度。2、结构特点第41页/共77页第42页/共77页优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大；缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。它广泛的应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、低压液压系统中。 第43页/共77页根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类：完成一次吸、排油液的单作用叶片泵；完成两次吸、排油液的双作用叶片泵。 第44页/共77页吸油O2压油eO2134图 3-10 单作用叶片泵工作原理图1转子 2定子 3叶片 4壳体1转

10、子 2定子 3叶片 4壳体第45页/共77页泵4 ReiqVnBn4 ReivvqqBn第46页/共77页第47页/共77页第48页/共77页第49页/共77页第50页/共77页第51页/共77页图311 双作用叶片泵工作原理图 1定子 2转子 3叶片 4壳体4321rR图311 双作用叶片泵工作原理图第52页/共77页vnszrRrRbqcos222nszrRrRbqtcos222第53页/共77页vnszrRrRbQcos222第54页/共77页第55页/共77页结构特征4、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定子之间的压力角，改善叶片受力情况；5、防止困油现象在压油窗口

11、开有三角槽，以防困油现象的产生。两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压力油相连,其压力逐渐上升,因而缓减了流量和压力脉动，并降低了噪声。第56页/共77页第57页/共77页I8图3-14 叶片液压马达的工作原理IV7II613245III第58页/共77页第59页/共77页第60页/共77页第61页/共77页斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配柱塞一起转动。配流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。斜盘式轴向柱塞斜盘式轴向柱塞泵泵 图 3-15 简化轴向柱塞泵结构图1-传动轴 2-壳

12、体 3-斜盘 4-柱塞 5-缸体 6-配流盘 7-弹簧吸油压油A-A1dD65432A7A第62页/共77页图3-16 CY型轴向柱塞1-中间泵体 2-缸外大轴承 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵体 8-轴承9-传动轴 10-配流盘 11-中心弹簧 12-内套筒 13-外套筒 14-刚球 15-回程盘16-调节手轮 17-调节螺杆 18-变量活塞 19-导向键 20-斜盘 21-销轴 22-后泵盖 图 3-16 CY型轴向柱塞4bac1236522211418201917151312117891016 配流配流盘盘 缸缸体体 斜斜盘盘 手 动 变 量 机手 动 变 量 机构构

13、 柱柱塞塞 输入输入轴轴 壳壳体体 滑滑靴靴 第63页/共77页第64页/共77页图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况FD1D2phAFTgfFRFNp斜盘滑靴结构和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。滑靴与斜盘间为液体润滑。第65页/共77页图 3-19 缸体图 3-18 缸体第66页/共77页图3-18 定量配油盘bcanm第67页/共77页第68页/共77页l 轴向力FR与柱塞底部的液压力平衡；l 径向力FT通过柱塞传递给缸体。第69页/共77页图3-16 CY型轴向柱塞1-中间泵体 2-缸外大轴承 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵

14、体 8-轴承9-传动轴 10-配流盘 11-中心弹簧 12-内套筒 13-外套筒 14-刚球 15-回程盘16-调节手轮 17-调节螺杆 18-变量活塞 19-导向键 20-斜盘 21-销轴 22-后泵盖 图 3-16 CY型轴向柱塞4bac1236522211418201917151312117891016半轴结构半轴结构 第70页/共77页三、变量泵的变量控制方式三、变量泵的变量控制方式l 手动变量机构l 伺服变量机构l 恒功率变量机构 第71页/共77页图3-16 CY型轴向柱塞1-中间泵体 2-缸外大轴承 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵体 8-轴承9-传动轴 10-

15、配流盘 11-中心弹簧 12-内套筒 13-外套筒 14-刚球 15-回程盘16-调节手轮 17-调节螺杆 18-变量活塞 19-导向键 20-斜盘 21-销轴 22-后泵盖 图 3-16 CY型轴向柱塞4bac1236522211418201917151312117891016第72页/共77页接 泵 出 口（ a) 图 3-21 手 动 伺 服 机 构（ a） 原 理 图 （ b） 滑 阀 放 大 图 （ c） 符 号 图 1-拉 杆 2-滑 阀 3-阀 套 4-活 塞1-拉 杆 2-滑 阀 3-阀 套Aa4321（ c) 2（ b) cbB 放 大AD2abL2L1第73页/共77页这种

16、变量方式是流量随着压力的变化，恒功这种变量方式是流量随着压力的变化，恒功率变量机构做相应的变化，使泵的压力和流量特率变量机构做相应的变化，使泵的压力和流量特性曲线近似地按双曲线规律变化，使泵的输出功性曲线近似地按双曲线规律变化，使泵的输出功率接近不变。率接近不变。恒功率变量又称压力补偿变量。恒功率变量又称压力补偿变量。第74页/共77页 图3-22 恒功率变量机构 (a)结构图 (b)恒功率变量泵特性曲线图 (c)原理图1-限位螺钉 2-弹簧调节螺钉 3-弹簧盘推杆 4-外弹簧 5-内弹簧 6-伺服阀芯 7-变量活塞 8-拨销 9-变量头壳体 10-斜盘19(a)10aAbbc0g678def2345B1A1Qm