液壓傳動-PPT課件

1、軸軸向向柱柱塞塞泵泵徑徑向向柱柱塞塞泵泵葉葉片片泵泵齒齒輪輪泵泵定定量量泵泵軸軸向向柱柱塞塞泵泵葉葉片片泵泵變變量量泵泵泵泵低低速速液液壓壓馬馬達(dá)達(dá)軸軸向向柱柱塞塞馬馬達(dá)達(dá)徑徑向向柱柱塞塞馬馬達(dá)達(dá)齒齒輪輪馬馬達(dá)達(dá)定定量量馬馬達(dá)達(dá)軸軸向向柱柱塞塞馬馬達(dá)達(dá)變變量量馬馬達(dá)達(dá)馬馬達(dá)達(dá) 圖中為單柱塞泵的工作原理。凸輪由電動機(jī)圖中為單柱塞泵的工作原理。凸輪由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪推動柱塞向上運(yùn)動時(shí)，柱塞和帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪推動柱塞向上運(yùn)動時(shí)，柱塞和缸體形成的密封體積減小，油液從密封體積中擠缸體形成的密封體積減小，油液從密封體積中擠出，經(jīng)單向閥排到需要的地方去。出，經(jīng)單向閥排到需要的地方去。 當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)至曲線

2、的下降當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)至曲線的下降 部位時(shí)，彈簧迫使柱塞向部位時(shí)，彈簧迫使柱塞向 下，形成一定真空度，油下，形成一定真空度，油 箱中的油液在大氣壓力的箱中的油液在大氣壓力的 作用下進(jìn)入密封容積。凸作用下進(jìn)入密封容積。凸 輪使柱塞不斷地升降，密輪使柱塞不斷地升降，密 封容積周期性地減小和增封容積周期性地減小和增 大，泵就不斷吸油和排油。大，泵就不斷吸油和排油。 動畫演示動畫演示3.1（1 1）容積式泵必定有一個(gè)或若干個(gè)周期變化的密）容積式泵必定有一個(gè)或若干個(gè)周期變化的密封容積。密封容積變小使油液被擠出，密封容積封容積。密封容積變小使油液被擠出，密封容積變大時(shí)形成一定真空度，油液通過吸油管被吸入。變大時(shí)

3、形成一定真空度，油液通過吸油管被吸入。密封容積的變換量以及變化頻率決定泵的流量。密封容積的變換量以及變化頻率決定泵的流量。（2 2）合適的）合適的配流裝置配流裝置。不同形式泵的配流裝置雖。不同形式泵的配流裝置雖然結(jié)構(gòu)形式不同，但所起作用相同，并且在容積然結(jié)構(gòu)形式不同，但所起作用相同，并且在容積式泵中是必不可少的。容積式泵排油的壓力決定式泵中是必不可少的。容積式泵排油的壓力決定于排油管道中油液所受到的負(fù)載。于排油管道中油液所受到的負(fù)載。容積式液壓泵的共同工作原理如下：容積式液壓泵的共同工作原理如下：工作壓力工作壓力是指泵的輸出壓力，其數(shù)值決定于外是指泵的輸出壓力，其數(shù)值決定于外負(fù)載。如果負(fù)載是串

4、聯(lián)的，泵的工作壓力是這些負(fù)載。如果負(fù)載是串聯(lián)的，泵的工作壓力是這些負(fù)載壓力之和；如果負(fù)載是并聯(lián)的，則泵的工作負(fù)載壓力之和；如果負(fù)載是并聯(lián)的，則泵的工作壓力決定于并聯(lián)負(fù)載中最小的負(fù)載壓力。壓力決定于并聯(lián)負(fù)載中最小的負(fù)載壓力。 額定壓力額定壓力是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果而推薦的可連續(xù)使是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果而推薦的可連續(xù)使用的最高壓力，他反映了泵的能力（一般為泵銘用的最高壓力，他反映了泵的能力（一般為泵銘牌上所標(biāo)的壓力）。在額定壓力下運(yùn)行時(shí)，泵有牌上所標(biāo)的壓力）。在額定壓力下運(yùn)行時(shí)，泵有足夠的流量輸出，并且能保證較高的效率和壽命。足夠的流量輸出，并且能保證較高的效率和壽命。 1 1、壓力、壓力 表表3.1 壓力分

5、級壓力分級最高壓力最高壓力比額定壓力稍高，可看作是泵的比額定壓力稍高，可看作是泵的能力極限。一般不希望泵長期在最高壓力能力極限。一般不希望泵長期在最高壓力下運(yùn)行。下運(yùn)行。 按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：柱塞式柱塞式、葉片式葉片式和和齒輪式齒輪式 按排量分：按排量分：定量和變量定量和變量 按調(diào)節(jié)方式分：按調(diào)節(jié)方式分：手動式和自動式，自動手動式和自動式，自動 式又分限壓式、恒功率式、恒壓式和恒式又分限壓式、恒功率式、恒壓式和恒 流式等。流式等。 按自吸能力分：按自吸能力分：自吸式合非自吸式自吸式合非自吸式液壓泵和液壓馬達(dá)的圖形符號液壓泵和液壓馬達(dá)的圖形符號定量泵變量泵定量馬達(dá)變量馬達(dá) 雙向變量泵 雙向變量馬

6、達(dá)圖3-3 液壓泵和液壓馬達(dá)的圖形符號結(jié)束結(jié)束一、概述一、概述二、外嚙合齒輪泵工作原理二、外嚙合齒輪泵工作原理三、外嚙合齒輪泵的幾個(gè)問題三、外嚙合齒輪泵的幾個(gè)問題四、內(nèi)嚙合齒輪泵四、內(nèi)嚙合齒輪泵五、齒輪馬達(dá)五、齒輪馬達(dá) 齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種泵，它齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種泵，它的抗污染能力強(qiáng)，價(jià)格最便宜。但一般齒輪泵容的抗污染能力強(qiáng)，價(jià)格最便宜。但一般齒輪泵容積效率較低，軸承上不平衡力大，工作壓力不高。積效率較低，軸承上不平衡力大，工作壓力不高。齒輪泵的另一個(gè)重要缺點(diǎn)是流量脈動大，運(yùn)行時(shí)齒輪泵的另一個(gè)重要缺點(diǎn)是流量脈動大，運(yùn)行時(shí)噪聲水平較高，在高壓下運(yùn)行時(shí)尤為突出。齒輪噪聲水

7、平較高，在高壓下運(yùn)行時(shí)尤為突出。齒輪泵主要用于低壓或噪聲水平限制不嚴(yán)的場合。一泵主要用于低壓或噪聲水平限制不嚴(yán)的場合。一般機(jī)械的潤滑泵以及非自吸式泵的輔助泵都采用般機(jī)械的潤滑泵以及非自吸式泵的輔助泵都采用齒輪泵。齒輪泵。 從結(jié)構(gòu)上看齒輪泵可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩從結(jié)構(gòu)上看齒輪泵可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩類，其中以外嚙合齒輪泵應(yīng)用更廣泛類，其中以外嚙合齒輪泵應(yīng)用更廣泛。一、概述一、概述二、外嚙合齒輪泵工作原理（動畫二、外嚙合齒輪泵工作原理（動畫3-6） 外嚙合齒輪泵由一對完全相同的齒輪嚙合，由外嚙合齒輪泵由一對完全相同的齒輪嚙合，由于于 1，產(chǎn)生上下，產(chǎn)生上下體積變化，這就體積變化，這就形成了吸油區(qū)和

8、形成了吸油區(qū)和壓油區(qū)。同時(shí)在壓油區(qū)。同時(shí)在嚙合過程中嚙合嚙合過程中嚙合點(diǎn)沿嚙合線移動，點(diǎn)沿嚙合線移動，把這兩區(qū)分開，把這兩區(qū)分開，起配流作用。起配流作用。吸油吸油壓油壓油圖為外嚙合齒輪泵實(shí)物結(jié)構(gòu)圖為外嚙合齒輪泵實(shí)物結(jié)構(gòu) 葉片泵有兩類：雙作用和單作用葉片葉片泵有兩類：雙作用和單作用葉片泵，雙作用葉片泵是定量泵，單作用泵往泵，雙作用葉片泵是定量泵，單作用泵往往做成變量泵。往做成變量泵。 葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、噪聲小、葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)， 因而被廣泛用于中、低壓液因而被廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng)中。但它也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油能力壓系統(tǒng)中。但它也

9、存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油能力差，對油液污染比較敏感等缺點(diǎn)。差，對油液污染比較敏感等缺點(diǎn)。1、結(jié)構(gòu)和工作原理、結(jié)構(gòu)和工作原理一、雙作用葉片泵一、雙作用葉片泵 圖中為雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)。它主要由殼體圖中為雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)。它主要由殼體1、7，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子3，定子，定子4，葉片，葉片5，配流盤，配流盤2、6和主軸和主軸9等組等組成。成。1-前泵體 2-配流盤 -轉(zhuǎn)子 4-定子 5-葉片 6-配流盤 7后泵體 8-端蓋 9-主軸 10-密封防塵圈 11、12-軸承 13-螺釘動畫動畫3-3圖3-13 雙作用葉片工作原理壓油吸油 雙作用葉片泵工作原理可由下圖說明。當(dāng)轉(zhuǎn)子雙作用葉片泵工作原理可由下圖說明。當(dāng)轉(zhuǎn)子3和

10、葉片和葉片5一起按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的一起按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，葉片緊貼在定子作用，葉片緊貼在定子4的內(nèi)表面，把定子內(nèi)表面、的內(nèi)表面，把定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面和兩個(gè)配流盤形成的空間分割成八塊轉(zhuǎn)子外表面和兩個(gè)配流盤形成的空間分割成八塊密封容積。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，每一塊密封容積會密封容積。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，每一塊密封容積會周期性地變大和縮小。一轉(zhuǎn)周期性地變大和縮小。一轉(zhuǎn) 內(nèi)密封容積變化兩個(gè)循環(huán)。內(nèi)密封容積變化兩個(gè)循環(huán)。 所以密封容積每轉(zhuǎn)內(nèi)吸油、所以密封容積每轉(zhuǎn)內(nèi)吸油、 壓油兩次，稱為雙作用泵。壓油兩次，稱為雙作用泵。 雙作用使流量增加一倍，雙作用使流量增加一倍， 流量也相應(yīng)增加。

11、流量也相應(yīng)增加。2 2、排量和流量、排量和流量 如圖所示，當(dāng)不考慮葉片如圖所示，當(dāng)不考慮葉片厚度時(shí)，雙作用葉片泵的厚度時(shí)，雙作用葉片泵的排量為排量為 V0=2（V1-V2)ZZ為密封容腔的個(gè)數(shù)，為密封容腔的個(gè)數(shù)，V1和和V2分別是完成吸分別是完成吸油和壓油后封油區(qū)內(nèi)油和壓油后封油區(qū)內(nèi)油液的體積。顯然油液的體積。顯然考慮到考慮到=2/Z，所以所以 式中，式中，B一葉片的寬度，一葉片的寬度，R、r 定子的定子的長半徑和短半徑。長半徑和短半徑。 實(shí)際上葉片有一定厚度，葉片所占的空間減實(shí)際上葉片有一定厚度，葉片所占的空間減小了密封工作容腔的容積。因此轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)因葉片小了密封工作容腔的容積。因此轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)因

12、葉片所占體積而造成的排量損失為所占體積而造成的排量損失為 式中，式中，s葉片厚度；葉片厚度；葉片傾角。葉片傾角。因此，雙作用葉片泵的實(shí)際排量為因此，雙作用葉片泵的實(shí)際排量為 雙作用葉片泵的實(shí)際輸出流量為雙作用葉片泵的實(shí)際輸出流量為 式中，式中，n葉片泵的轉(zhuǎn)速，葉片泵的轉(zhuǎn)速，pv葉片泵的容積效率葉片泵的容積效率。 葉片泵的流量脈動很小。理論研究表明，當(dāng)葉片泵的流量脈動很小。理論研究表明，當(dāng)葉片數(shù)為葉片數(shù)為4 4的倍數(shù)時(shí)流量脈動率最小，所以雙作用的倍數(shù)時(shí)流量脈動率最小，所以雙作用葉片泵的葉片數(shù)一般取葉片泵的葉片數(shù)一般取12或或16。 3、結(jié)構(gòu)上的若干特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)上的若干特點(diǎn)（1 1）保持葉片與定子內(nèi)

13、表面接觸）保持葉片與定子內(nèi)表面接觸 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)保證葉片與定子內(nèi)表面接觸時(shí)泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)保證葉片與定子內(nèi)表面接觸時(shí)泵正常工作的必要條件。前文已指出葉片靠旋轉(zhuǎn)時(shí)正常工作的必要條件。前文已指出葉片靠旋轉(zhuǎn)時(shí)離心甩出，但在壓油區(qū)葉片頂部有壓力油作用，離心甩出，但在壓油區(qū)葉片頂部有壓力油作用，只靠離心力不能保證葉片與定子可靠接觸。為此，只靠離心力不能保證葉片與定子可靠接觸。為此，將壓力油也通至葉片底部。但這樣做在吸油區(qū)時(shí)將壓力油也通至葉片底部。但這樣做在吸油區(qū)時(shí)葉片對定子的壓力又嫌過大，使定子吸油區(qū)過渡葉片對定子的壓力又嫌過大，使定子吸油區(qū)過渡曲線部位磨損嚴(yán)重。減少葉片厚度可減少葉片底曲線部位磨損嚴(yán)重。減少

14、葉片厚度可減少葉片底部的作用力，但受到葉片強(qiáng)度的限制，葉片不能部的作用力，但受到葉片強(qiáng)度的限制，葉片不能過薄。這往往成為提高葉片泵工作壓力的障礙。過薄。這往往成為提高葉片泵工作壓力的障礙。在高壓葉片泵中采用各種結(jié)構(gòu)來減小葉片對定子在高壓葉片泵中采用各種結(jié)構(gòu)來減小葉片對定子的作用力。的作用力。（2 2）端面間隙）端面間隙 為了使轉(zhuǎn)子和葉片能自由旋轉(zhuǎn)，它們?yōu)榱耸罐D(zhuǎn)子和葉片能自由旋轉(zhuǎn)，它們與配油盤二端面間應(yīng)保持一定間隙。但間與配油盤二端面間應(yīng)保持一定間隙。但間隙也不能過大，過大時(shí)將使泵的內(nèi)泄漏增隙也不能過大，過大時(shí)將使泵的內(nèi)泄漏增加，泵容積效率降低。一般中、小規(guī)格的加，泵容積效率降低。一般中、小規(guī)格的泵其端面間隙為泵其端面間隙為0.020.04mm。（3 3）定子曲線）定子曲線 這里指的是連接四段圓弧的過渡曲線。這里指的是連接四段圓弧的過渡曲線。較早期的泵采用阿基米德螺線。較早期的泵采用阿基米德螺線。 即即 =r2+a 及及 =r1-a 采用阿基米德螺線時(shí)，葉片徑向速度不變，采用阿基米德螺線時(shí)，葉片徑向速度不變，不會引起泵流量脈動。不會引起泵流量脈動。曲軸1通過滾動軸承支承在泵殼5上，柱塞6用銷子4和連桿2鉸接，連桿用對開的連接環(huán)3夾持在曲軸的偏心軸頸上，泵殼5上固定有缸體7和閥體