液压泵和液压马达概述

发生气穴现象后，当气泡随油液流至高压区时，在高压作用下迅速破裂或急剧缩小，又凝结成液体，原来气泡所占据的空间形成了局部真空，周围的液体质点以极高速度来填补这一空间，质点间相互撞击而产生局部高压，形成液压冲击，如果这个压力冲击作用在零件的金属表面上，是金属表面产生腐蚀。这种因气穴产生的腐蚀称为气蚀。二、液压冲击

在液压系统中，由于某种原因，液体压力在瞬间会突然升高，产生很高的峰值的现象称为液压冲击。（1）液压冲击产生的压力峰值往往比正常工作压力高好几倍，常伴有噪声和振动，影响系统的正常工作。三、液压冲击的危害（2）液压冲击还会损坏元件、密封装置，甚至使管子破裂；（3）由于压力升高，有时还会引起某些液压元件的误动作，造成工作中的事故。继续第1页/共25页第一页，共26页。四、减少液压冲击的措施（1）尽可能延长执行元件的换向时间，适当减慢管道的换向速度。对于电液换向阀，可控制先导阀的流量来减缓滑阀的换向速度；在选择换向阀时，可考虑选用带阻尼器的换向阀。（2）正确设计阀口，使运动部件制动时速度变化比较均匀。（3）在某些精度要求不高的工作机械上，使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时瞬时互通。继续第2页/共25页第二页，共26页。目的与要求重点和难点掌握液压泵主要参数的计算。重点：结束掌握液压泵的基本结构、工作原理；液压泵的基本结构、工作原理；液压泵主要参数的计算；难点：液压泵主要参数计算第3页/共25页第三页，共26页。液压泵齿轮泵叶片泵柱塞泵轴向柱塞泵径向柱塞泵单作用双作用外啮合齿轮泵转子泵螺杆泵

液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。

第4页/共25页第四页，共26页。

液压泵将电动机等输入的机械能转换成为液体的压力能，所以实质上液压泵是一种能量转换装置。一、液压泵、液压马达的工作原理及其分类偏心轮吸油阀压油阀密封工作腔弹簧柱塞1.容积式液压泵的工作原理：

液压泵是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，所以把液压泵称为容积式泵。缸体继续第5页/共25页第五页，共26页。

液压泵按其在单位时间内所能输出油液可否调节而分为定量泵和变量泵。(1)必须具有能连续由大变小、由小变大的密封容积。(3)液压泵工作必要的外部条件是，油箱液面通大气或油箱充气。容积式液压泵的工作原理：(2)吸油口与排油口不能相通，靠配油机构实现吸油和排油。3.液压泵的图形符号定量泵变量泵双向变量泵

液压泵按结构形式可分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。双向定量泵2.液压泵的分类容积式液压泵是依靠密封容积变化的原理来进行工作的。继续第6页/共25页第六页，共26页。4.液压马达的工作原理：

利用压力油驱动其中的转子，使液压马达轴向外输出旋转运动和扭矩.因此,液压马达是把液体的压力能转变成为旋转运动机械能的能量转换装置。o1o2排油口进油口p

液压马达按其在单位时间内所需输入油液可否调节而分为定量马达和变量马达。5.液压马达的分类：继续第7页/共25页第七页，共26页。6.液压马达的图形符号定量马达变量马达双向变量马达(1)液压泵和液压马达在液压系统中都属于能量转换装置。7.泵和马达的异同点液压马达按结构形式可分为齿轮马达、叶片马达和柱塞马达。双向定量马达(2)液压泵是将电动机输出的机械能转变为液压能，为系统提供一定流量和压力的油液，是动力元件。(3)液压马达是将系统的液压能转变为机械能，使系统输出一定的连续转速和转矩，驱动工作部件运行，是执行元件。继续第8页/共25页第八页，共26页。1.工作压力和额定压力(2)额定工作压力ps二、压力、排量和流量(1)工作压力p是指泵(马达)实际工作时的压力。泵的工作压力pP是指它的输出压力(帕)。

是指泵(马达)在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。(3)最高工作压力pmax按实验标准规定进行超过额定工作压力而容许短暂运行的最高压力。液压泵工作时输出的油液压力的高低，取决于负载。(4)吸入压力泵进口处的液体压力。马达的压力pM是指它的输入压力(帕)。继续第9页/共25页第九页，共26页。2.排量和流量

在无泄漏的情况下，泵(或马达)轴转一转所能排出(所需输入)的液体体积。(L/r升/转)(2)理论流量qt(1)排量V

在无泄漏的情况下，泵(或马达)每分钟所能排出(所需输入)的液体体积。(L/min

升/分)(3)额定流量qn

指泵(马达)在正常工作条件下按试验标准规定必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出(输入到马达中去)的流量。因泵和马达存在内泄漏，所以额定流量的值和理论流量是不同的。(L/min升/分)(4)实际流量q

实际运行时，在各种不同压力下，泵所排出(或进入马达)的流量。(L/min升/分)继续第10页/共25页第十页，共26页。1.液压泵的功率和效率三、功率和效率容积效率：机械效率：总效率：

实际输出功率：实际输入功率：继续第11页/共25页第十一页，共26页。2.液压泵的特性曲线(1)容积效率(或实际流量)随压力的增高而减小，压力为零时,泄漏量为零，容积效率=100%，实际流量等于理论流量。(2)总效率随工作压力增高而增大,且有一个最高值。pT、q、ηqtqηV△qTTt△Tηmη继续第12页/共25页第十二页，共26页。3.液压马达的功率和效率容积效率：机械效率：

总效率：实际输入功率：实际输出功率：继续第13页/共25页第十三页，共26页。(1)在不同的工作压力下液压泵液压马达的这些参数值都是不同的；(2)在不同的转速下液压泵液压马达的效率值也不同。pT、q、ηqtqηV△qTTt△Tηmη４.液压马达的特性曲线继续第14页/共25页第十四页，共26页。5、泵的总效率、功率

泵的总效率(厄塔)：

—泵实际输出功率

—电动机输出功率

泵的功率：

式中：p—泵输出的工作压力（MPa）

q—泵的实际输出流量（L/min）第15页/共25页第十五页，共26页。【例1】

某液压泵铭牌上的压力pH=6.3MPa,工作阻力F=45KN

，双出杆活塞缸的有效工作面积A=90cm2

，管路较短，压力损失取△p=0.5MPa。问该泵的输出压力为多少？所选用的液压泵是否满足要求？解：液压缸的工作压力为泵的输出压力

所以，所选用的液压泵满足要求。继续第16页/共25页第十六页，共26页。

某液压泵输出油压p=10MPa

，转速n=1450r/min

，泵的排量Vp=46.2mL/r,容积效率ηV=0.95，总效率η=0.9。求驱动该泵所需电动机的功率和泵的输出功率？【例2】解：

继续第17页/共25页第十七页，共26页。

已知变量泵的最大排量VPmax=160mL/r，转速nP=1000r/min，机械效率ηmP=0.9，总效率ηP=0.85，液压马达的排量VM=140mL/r，机械效率ηmM=0.9，总效率ηM=0.8，系统的最大允许压力p=8.5MPa，不计管路损失。求液压马达转速nM是多少？【例3】

解：

继续第18页/共25页第十八页，共26页。继续

已知液压泵的额定压力，额定流量，忽略管路损失。试说明图中所示各种情况下，液压泵的工作压力分别为多少(压力计读数)？并说明理由。【例4】第19页/共25页第十九页，共26页。1.液压泵的工作原理(1)必须具有能连续由大变小、由小变大的密封容积。(3)液压泵工作必要的外部条件是，油箱液面通大气或油箱充气。(2)吸油口与排油口不能相通，靠配油机构实现吸油和排油。(2)额定工作压力ps(1)工作压力p是指泵(马达)实际工作时的压力。

是指泵(马达)在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。

在无泄漏的情况下，泵(或马达)轴转一转所能排出(所需输入)的液体体积。(L/r升/转)(3)排量V2.主要参数液压泵是依靠密封容积变化的原理来进行工作的。本讲小结第20页/共25页第二十页，共26页。(4)理论流量qt

在无泄漏的情况下，泵(或马达)每分钟所能排出(所需输入)的液体体积。(L/min

升/分)(5)额定流量qn

指泵(马达)在正常工作条件下按试验标准规定必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出(输入到马达中去)的流量。因泵和马达存在内泄漏，所以额定流量的值和理论流量是不同的。(L/min升/分)(6)实际流量q

实际运行时，在各种不同压力下，泵所排出(或进入马达)的流量。(L/min升/分)3.功率效率计算液压泵液压马达第21页/共25页第二十一页，共26页。继续3.什么液压泵的工作压力、最高压力和额定压力？三者有何关系？思考题1.如果油箱完全封闭，不与大气相通，液压泵是否还能进行工作？2.为什么说液压泵的工作压力取决于负载？4.什么是液压泵的排量、流量、理论流量、实际流量和额定流量？它们之间有什么关系？5.简述液压泵的容积效率、机械效率和总效率。

第22页/共25页第二十二页，共26页。主要预习内容：齿轮泵工作原理排量计算和流量脉动外啮合齿轮泵的结构特点第23页/共25页第二十三页，共26页。再见！第24页/共25页第二十四页，共26页。