第三章液压泵概述ppt

1、l液压泵是液压系统的动力元件，其功用是给液压系统提供压力油，从能量转换角度讲，它是将原动机（如发动机）输出的机械能转换为便于输送的液体的压力能。液压马达则属于执行元件，它能将输入液体的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来拖动负载做功。液压泵与液压马达的图形符号表示如图3-1所示。 图3-1 液压泵与马达图形符号液压泵与马达图形符号 l一、液压泵的基本原理与分类一、液压泵的基本原理与分类l1 1、液压泵的工作原理、液压泵的工作原理图图3-2 单柱塞液压单柱塞液压单柱塞泵的原理单柱塞泵的原理.avi.avil单柱塞液压泵的工作原理：当偏心轮1旋转时，柱塞2在偏心轮和弹簧3的作用下在泵体内作往复运动

2、，使密封腔a的容积发生变化。密封容腔a容积增大时形成真空，油箱中的油在大气压力的作用下通过单向阀4进入，实现吸油，此时单向阀5关闭，系统内的高压油不能倒流；密封腔容积减小时，油受挤压后被迫通过单向阀5进入液压系统，完成排油过程，此过程中单向阀4关闭。这样，当偏心轮连续转动时，泵便不断地重复吸油和排油过程。 l由此可见，液压泵是靠密封容积的变化实现吸油和排油的，其排油量的大小取决于密封腔的容积变化量，故这种泵又称为容积式泵。液压泵工作的基本的条件：l 结构上能形成的互不相通的密封容腔，即吸油腔和排（或压）油腔。l 密封容腔发生有规律的周期性变化。l 密封腔增大时与油箱相通，密封腔容积变小时能与系

3、统压油管连通。 l2、泵与马达的分类l根据结构形式，液压泵与液压马达的具体分类如下： 内啮合齿轮泵与马达齿轮式外啮合齿轮泵与马达双作用叶片泵与马达叶片式单作用叶片泵液压泵（或马达）斜盘式轴向柱塞泵与马达柱塞式 斜轴式轴向柱塞泵与马达径向柱塞泵与马达螺杆式l1、 压力l压力的国际单位为Pa（帕），常用单位有MPa（兆帕），1MPa=106Pa。l工作压力p：泵在实际工作时输出油液的压力，由外负载决定。l额定压力pH：在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力。其大小受泵寿命的限制，若泵超过额定压力工作，泵的使用寿命将会比设计的寿命短。当工作压力大于额定压力时称泵超载。l最高压力pmax

4、：按试验标准规定，泵在超载状态下允许短暂运行的最高压力。其大小受零件强度及密封能力的限制，若超过此压力工作，泵可能会立即损坏。 l2、转速（rpm，r/min）l工作转速n：泵在工作时的实际转动速度。l额定转速nH：在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速。在此转速下工作既能保证泵的自吸性能，充分发挥其工作能力，又不降低总效率。l最高转速nmax：在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速。此时运转泵不应产生气蚀，不产生振动和大的噪声。若泵超过额定转速工作将会造成吸油不足，产生振动和大的噪声，零件会遭受气蚀损伤，寿命降低。 l3 3、排量、流量、容积效率、排量、流量、容积效率l排量

5、q：泵每转一周，由密封容腔几何尺寸变化而得的排出液体的体积，单位是mL/r（毫升/转）。排量可以通过调节发生变化的称为变量泵，排量不能变化的称为定量泵。l理论流量Qt：泵在单位时间内由密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。 nqQt（3-1）l额定流量QH：在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。l实际流量Q：泵工作时出口处的流量。由于泵本身存在内泄漏，其实际流量小于理论流量。l容积效率V:液压泵的实际流量与理论流量的比值。即 ttttvQQQQQQQ1（3-2）l式中，Q为液压泵的泄漏量，它是液压泵的理论流量与实际流量之差。泄漏量的大小与泵的工作压力、转速、油液的粘度以及产生

6、泄漏的的缝隙尺寸等有关，或者说这些因素将直接影响液压泵的容积效率。vvtqnQQ（3-3）l4、功率、转矩、机械效率l输出功率P：液压泵工作时实际输出的功率，国际单位是W（瓦），常用单位有KW。l以图3-3的泵-缸系统为例，当忽略输送管路及液压缸中的能量损失，液压泵的输出功率应等于液压缸的输入功率，也等于液压缸的输出功率，即可列出如下表达式：pQAQpApAvFvP（3-4）图图3-3 液压泵的功率液压泵的功率l在液压传动系统中，液体所具有的功率即液压功率等于压力和流量的乘积。l实际转矩T：对液压泵实际输入的转矩，单位是Nm。l理论转矩Tt：在不考虑泵内机械摩擦、液体粘性摩擦等时对泵的输入转矩

7、。因此驱动泵所需实际转矩必然要大于理论转矩。l机械效率m：理论转矩与实际输入转矩的比值，即 TTtm（3-5）l若不考虑摩擦损失，泵的理论输入功率应若不考虑摩擦损失，泵的理论输入功率应等于泵的理论输出功率，即有下式等于泵的理论输出功率，即有下式 pqnpQnTtt22pqTt于是有于是有结合（结合（3-5）式可以得出实际转矩的表达式：）式可以得出实际转矩的表达式：mpqT2（3-6）l输入功率Pi：泵工作时对泵实际输入的功率，即液压泵的驱动功率。 mvmtmipQpQnpqnTP222（3-7）5、总效率、总效率泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率，用

8、总效率，用表示表示。 mviPP（3-8）l有（3-8）式说明，液压泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。另外，液压泵输入功率的可写成： pQPi（3-9）l例1 某液压泵的输出油压p=10MPa，转速n=2000r/min ，排量q=10mL/r，容积效率V=0.95，总效率=0.9。求液压泵的输出流量、输出功率、泵的驱动功率。l解 1）液压泵的实际输出流量为9 . 017. 3PPi3.52（KW） Q=qnv=101010-3-3200020000.95=190.95=19（L/minL/min ) 2)2)求液压泵的输出功率求液压泵的输出功率P P 3 3） 液压泵的驱动功率液压泵的

9、驱动功率Pi Pi为为601019101036 pQP3.17103（W）=3.17KW 1、压力（差）l工作压力pm：液压马达在实际工作时输入油液的压力，由外负载决定。l额定压力pHm：在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力。l最高压力pmaxm：按试验标准规定，允许短暂运行的最高压力。l压力差P：液压马达输入压力和输出压力之差值。 l2、转速（rpm，r/min）l工作转速nm：马达在工作时的实际转动速度。l额定转速nHm：在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速。l最高转速nmaxm：在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速。l最低稳定转速：正常运转所允许的最

10、低转速。在此转速下，马达不出现爬行现象。 l3、排量、流量、容积效率l排量qm：马达每转一周，由密封容腔几何尺寸变化计算而需要输入的液体的体积。l理论流量Qt：在单位时间内马达为形成指定转速，由密封容腔几何尺寸变化计算的所需液体的体积。即 mmtmqnQ（3-10）实际流量实际流量QQmm：液压马达工作时进口处的流量。由液压马达工作时进口处的流量。由于马达本身存在内泄漏，要实现指定转速，为补偿于马达本身存在内泄漏，要实现指定转速，为补偿泄漏量，其输入实际流量必须大于理论流量。泄漏量，其输入实际流量必须大于理论流量。 l容积效率mm:液压马达的理论流量与实际流量的比值。即 mtmvmQQ=mmm

11、QQQ式中，式中，Qm为液压马达的泄漏量，它是液压马达为液压马达的泄漏量，它是液压马达的实际流量与理论流量之差。的实际流量与理论流量之差。由式（由式（3-10）可以导出液压马达为输出转速的表）可以导出液压马达为输出转速的表达式：达式： mQvmmmmtmmqQqQn（3-11）（3-12）l4、功率、转矩、机械效率l输入功率Pim：对液压马达实际输入的液压功率即PQ。l理论转矩Ttm：液体压力作用于马达转子形成的转矩，即在不考虑马达内机械摩擦、液体粘性摩擦等时可以产生的转矩。l实际转矩Tm：液压马达轴实际输出的转矩，即马达的理论转矩克服摩擦力矩后的转矩。因此马达实际输出转矩必然要小于理论转矩。

12、 l机械效率mm：实际输出转矩与理论转矩的比值，即 tmmmmTT若不考虑摩擦损失，马达的输入功率减去泄漏的若不考虑摩擦损失，马达的输入功率减去泄漏的液压功率应等于马达的理论输出功率，即有下式液压功率应等于马达的理论输出功率，即有下式 tmmmmmmTnqpnQQp2)(于是可以导出于是可以导出 2mtmpqT（3-13）（3-14）结合（结合（3-133-13）式可以得出实际转矩的表达式：）式可以得出实际转矩的表达式：mmmmpqT2l输出功率Pm：液压马达工作时实际输出的功率。 mmmmmmmqpnTnP 2mmvmmmmtmpQpQ=5、总效率马达的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率，用表示 mmvmmmpQP（3-15）（3-16）l例2 某液压系统中，由液压泵直接驱动液压马达进行工作，其中液压泵的排量为10mL/r，输入转速为2000r/min，液压马达的排量为10mL/r，马达驱动负载所需转矩为15Nm，马达的出口压力为零，液压泵和马达的容积效率皆为0.95，总效率皆为0.9，不计管路的压力损失和泄漏量，求1） 马达的转速，2）液压泵的工作压力和驱动功率。 l解：液压泵的输出流量：32000 10 0.95 1019(/ min)vQnqL则马达的转速为：319 100.