液压与气压传动第二PPT学习教案

1、会计学1液压与气压传动第二液压与气压传动第二第一节第一节 概述概述3一、液压泵和液压马达的工作原理一、液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵齿轮泵 叶片泵叶片泵 柱塞泵柱塞泵第1页/共48页3 容积式泵的共同工作原理容积式泵的共同工作原理是：是：必定有一个或若干个周期变化空间；必定有一个或若干个周期变化空间；需要有相应的配油机构；需要有相应的配油机构；油箱必须和大气相通，这是液压泵正常工作的外部条件。油箱必须和大气相通，这是液压泵正常工作的外部条件。第2页/共48页3二、液压泵和液压马达的主要性能参数二、液压泵和液压马达的主要性能参数压力压力额定压力额定压力工作压力工作压力最大压力最大压力在正常工作

2、条件下可连续运转的最高压力在正常工作条件下可连续运转的最高压力液压泵工作时输出压力油的压力液压泵工作时输出压力油的压力在短时间内运行所允许的最高压力值在短时间内运行所允许的最高压力值第3页/共48页3排量与流量排量与流量排量排量理论流量理论流量额定流量额定流量实际流量实际流量无泄露时，泵每转所排出的液体体积（用无泄露时，泵每转所排出的液体体积（用V表示）表示）无泄露情况下，液压泵单位时间内所输出的液体的体积无泄露情况下，液压泵单位时间内所输出的液体的体积液压泵（马达）在额定转速和额定压力下输出液压泵（马达）在额定转速和额定压力下输出/入的流量入的流量液压泵（马达）在工作时实际输出液压泵（马达）

3、在工作时实际输出/入的流量入的流量AlldV24nVqVt第4页/共48页3效率与功率效率与功率液压泵的效率与功率液压泵的效率与功率 液压泵的容积效率为实际流液压泵的容积效率为实际流量与理论流量的比值，即量与理论流量的比值，即容积效率容积效率 由于液压泵工作时存由于液压泵工作时存在在 泄露，因此实际流量泄露，因此实际流量qv总是小于理总是小于理 论流量论流量qVt。VVtVqqqVtVVtVVqqqq1第5页/共48页3式中，式中，T为损失转矩。为损失转矩。 液压泵的机械效率是理论转矩和实际转矩的比值，用液压泵的机械效率是理论转矩和实际转矩的比值，用m表示，表示，即即机械效率机械效率 由于液压

4、泵存在机械磨擦（相对运动零件之间及液体由于液压泵存在机械磨擦（相对运动零件之间及液体 粘性磨擦）因此它的粘性磨擦）因此它的输入转矩输入转矩Ti必必然大于理论所需转矩然大于理论所需转矩Tt，则理论，则理论 转矩转矩Tt。TTTitiitmTTTT1第6页/共48页3 液压泵输出功率液压泵输出功率P为为液压泵的功率液压泵的功率 液压泵输入的是机械能，表现为输入转矩液压泵输入的是机械能，表现为输入转矩T Ti i和转和转 速速n n，输出的为液压能，表现为输出流量（实际流量）和压力。所，输出的为液压能，表现为输出流量（实际流量）和压力。所 以液压泵输入功率以液压泵输入功率P Pi i为为nTPit2

5、VpqP 液压泵的总效率液压泵的总效率 液压泵的输出功率与输入功率的比值称为液液压泵的输出功率与输入功率的比值称为液压压 泵的总效率，用泵的总效率，用V表示，即表示，即mViViVnTpqPP2第7页/共48页3液压马达的效率与功率液压马达的效率与功率液压马达的容积效率液压马达的容积效率 液压马达输入流量液压马达输入流量q qV V要大于其理论流量要大于其理论流量 q qVtVt，因为工作时有泄露流量，因为工作时有泄露流量q qV V， 故液压马达的容积效率为故液压马达的容积效率为VVVVVVtMVqqqqqqq1液压马达的机械效率液压马达的机械效率 由于液压马达运转时相对运动件之间的由于液压

6、马达运转时相对运动件之间的 机械磨擦引起的转矩损失，故机构效率为机械磨擦引起的转矩损失，故机构效率为ttttPMmTTTTTTT1第8页/共48页3液压马达输入功率液压马达输入功率P Pi iVipqP MmMVVPiMpqnPPP2液压马达输出功率液压马达输出功率P PPnTP2液压马达的总效率为液压马达输出功率与输入功率之比液压马达的总效率为液压马达输出功率与输入功率之比第9页/共48页3转速转速 理论转速理论转速 实际转速实际转速噪声噪声液压泵的额定转速液压泵的额定转速 额定压力下能连续长时间正常运转的最大额定压力下能连续长时间正常运转的最大 转速。转速。tVttVqn tVtMVtMV

7、Vqnn液压马达的理论转速和实际转速液压马达的理论转速和实际转速 液压马达的最低转速和最高转速液压马达的最低转速和最高转速 第10页/共48页3三、液压泵和液压马达的分类三、液压泵和液压马达的分类液压泵的分类液压泵的分类液压马达的分类液压马达的分类齿轮泵、叶片泵和柱塞泵以及螺杆泵和凸轮转子泵齿轮泵、叶片泵和柱塞泵以及螺杆泵和凸轮转子泵高转速液压马达和低速大转矩马达高转速液压马达和低速大转矩马达第11页/共48页第二节第二节 齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达3一、齿轮泵的工作原理一、齿轮泵的工作原理齿轮泵齿轮泵第12页/共48页3二、齿轮泵的结构二、齿轮泵的结构第13页/共48页3齿轮泵的泄漏齿

8、轮泵的泄漏径向力不平衡径向力不平衡 为减少不平衡的径向力，为减少不平衡的径向力，CBCB型齿轮型齿轮泵采取缩压油口的办法，从而减少了受泵采取缩压油口的办法，从而减少了受压力油作用的齿数，缩小了压力油作用压力油作用的齿数，缩小了压力油作用面积，使径向力随之减小。面积，使径向力随之减小。齿轮泵的泄漏途径为：齿轮泵的泄漏途径为： 齿轮端面与泵盖间的轴向间隙齿轮端面与泵盖间的轴向间隙 齿轮齿顶圆与泵体内孔间的径向间隙齿轮齿顶圆与泵体内孔间的径向间隙 两齿轮的齿面啮合处等。两齿轮的齿面啮合处等。第14页/共48页3齿轮泵的困油现象齿轮泵的困油现象第15页/共48页3 中、高压齿轮中、高压齿轮泵多设计有挠

9、性侧泵多设计有挠性侧板式端面间隙补偿板式端面间隙补偿装置。装置。 第16页/共48页3三、排量及平均流量的计算三、排量及平均流量的计算 两个齿轮齿间的有效容积：两个齿轮齿间的有效容积：设齿轮的模数为设齿轮的模数为m m，理论排量公式，理论排量公式齿轮泵的实际流量为齿轮泵的实际流量为 流量和主要参数的关系流量和主要参数的关系 输油量与齿轮模数输油量与齿轮模数m m的平方成正比的平方成正比泵体积一定时，齿数与输油量成反比泵体积一定时，齿数与输油量成反比输油量和齿宽输油量和齿宽B B、转速、转速n n成正比成正比bhDDVt)22(44212bzmVt22VVbnzmq22第17页/共48页3四、内

10、啮合齿轮泵四、内啮合齿轮泵 第18页/共48页3五、齿轮马达的工作原理及应用五、齿轮马达的工作原理及应用 将压力油输入齿轮泵，则由将压力油输入齿轮泵，则由于压力油的作用使齿轮旋转，并于压力油的作用使齿轮旋转，并输出转速和转矩，齿轮泵就变成输出转速和转矩，齿轮泵就变成了齿轮马达。了齿轮马达。第19页/共48页第三节第三节 叶片泵和叶片马达叶片泵和叶片马达3一、单作用式叶片泵一、单作用式叶片泵（非平衡式叶片泵）（非平衡式叶片泵）第20页/共48页3 单作用式叶片泵的流量计算单作用式叶片泵的流量计算密封工作腔的最大容积密封工作腔的最大容积V V1 1密封工作腔的最小容积密封工作腔的最小容积V V2

11、2容积变化量容积变化量V V故单作用式叶片泵的理论排量故单作用式叶片泵的理论排量V Vt t为为实际流量为实际流量为bdeDV222221bDeVbdeDV222222DebbzzDeVzVt22VVDebnq2第21页/共48页3二、双作用式叶片泵二、双作用式叶片泵（平衡式叶片泵（平衡式叶片泵/ /卸荷式叶片泵）卸荷式叶片泵）双作用式叶片泵的工作原理双作用式叶片泵的工作原理第22页/共48页双作用式叶片泵的流量计算双作用式叶片泵的流量计算 理论排量理论排量叶片所占体积造成的损失叶片所占体积造成的损失V为为3brRVVVbrrVbrRV222222120222021brRVzVt2222cos

12、/)(2zrRbVVzVztnrRrRbqrRrRbVcos)(2cos)(22222第23页/共48页双作用式叶片泵的典型结构、特点及应用双作用式叶片泵的典型结构、特点及应用 3第24页/共48页制造要求高，加工较困难。制造要求高，加工较困难。对油液污染敏感，容易损坏。对油液污染敏感，容易损坏。吸油能力差。吸油能力差。流量均匀，压力脉动很小，故运转平稳，噪声也较小。流量均匀，压力脉动很小，故运转平稳，噪声也较小。流量增大，故结构紧凑，体积小。流量增大，故结构紧凑，体积小。密封可靠，压力较高，一般多为中压泵。密封可靠，压力较高，一般多为中压泵。优点：优点： 缺点：缺点：3第25页/共48页双作

13、用式叶片泵的结构要点双作用式叶片泵的结构要点定于过渡曲线定于过渡曲线 3第26页/共48页叶片倾角叶片倾角 3第27页/共48页端面间隙的自动补偿端面间隙的自动补偿 为了减少端面泄露，采取的间隙自动补偿措施是将右配为了减少端面泄露，采取的间隙自动补偿措施是将右配油盘与压油腔相连，对转子端面间隙进行自动补偿的作用。油盘与压油腔相连，对转子端面间隙进行自动补偿的作用。提高工作压力的主要措施提高工作压力的主要措施双叶片结构双叶片结构3第28页/共48页弹簧叶片式结构弹簧叶片式结构母子叶片式结构母子叶片式结构3第29页/共48页三、限压式变量叶片泵三、限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵的工作原理限压式变

14、量叶片泵的工作原理第30页/共48页外反馈限压式变量叶片泵的结构外反馈限压式变量叶片泵的结构 3特点：特点：结构复杂、外形尺寸大、作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受不平衡径向液压力作用，噪声大、容积效率、机械效率低，流量脉动和困油现象严重。结构复杂、外形尺寸大、作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受不平衡径向液压力作用，噪声大、容积效率、机械效率低，流量脉动和困油现象严重。用途：用途：负载压力自动调节流量，减少功率损耗，减少油液发热，可简化系统结构。负载压力自动调节流量，减少功率损耗，减少油液发热，可简化系统结构。第31页/共48页3四、叶片式液压马达四、叶片式液压马达第32页/共48页第四节

15、第四节 柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达3优点：优点：加工方便、配合精度高、密封性好，所以加工方便、配合精度高、密封性好，所以具有压力高、结构紧凑、效率高及流量易具有压力高、结构紧凑、效率高及流量易于调节等优点。于调节等优点。缺点：缺点：自吸性差，对油液污染敏感，结构复杂，自吸性差，对油液污染敏感，结构复杂，成本高。成本高。分类：分类：径向柱塞泵和轴向柱塞泵。径向柱塞泵和轴向柱塞泵。第33页/共48页3一、斜盘式轴向柱塞泵和马达一、斜盘式轴向柱塞泵和马达斜盘式轴向柱塞泵的工作原理斜盘式轴向柱塞泵的工作原理第34页/共48页3斜盘式轴向柱塞泵的流量计算斜盘式轴向柱塞泵的流量计算 一个柱塞的排量一

16、个柱塞的排量Vi为为理论排量理论排量Vt为为当当z z为偶数时为偶数时当当z z为奇数时为奇数时tan2422RdhdVitan2tan222VVitRzndqRzdzVV%1004tan2%1002tanzzzzqq第35页/共48页3斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构CY14-1柱塞泵的主体结构柱塞泵的主体结构第36页/共48页3 为减少滑靴与斜盘的滑动磨擦，采用了静压支承结构。为减少滑靴与斜盘的滑动磨擦，采用了静压支承结构。第37页/共48页3 配油盘是液压泵的关键零件。配油盘是液压泵的关键零件。第38页/共48页3手动变量机构手动变量机构第39页/共48页3斜盘式轴向柱塞马达

17、斜盘式轴向柱塞马达 马达的输出转矩马达的输出转矩T可按下式计算可按下式计算mVpqT2第40页/共48页3二、径向柱塞泵二、径向柱塞泵第41页/共48页3三、径向柱塞马达三、径向柱塞马达 缸体径向力缸体径向力 缸体切向力缸体切向力24dpFStanSTFF 第42页/共48页第五节第五节 其他形式的液压泵其他形式的液压泵3一、螺杆泵一、螺杆泵第43页/共48页3 螺杆泵具有以下优点：螺杆泵具有以下优点：无困油现象，工作平稳；无困油现象，工作平稳；容积效率高，额定压力高；容积效率高，额定压力高；结构简单，转动惯量小，可采用很高的转速；结构简单，转动惯量小，可采用很高的转速；密封面积大，对油液的污染不敏感。密封面积大，对油液的污染不敏感。第44页/共48页3二、