液壓氣壓傳動(dòng)CHAPTER2課件

第二章液壓動(dòng)力元件2-1

液壓泵概述2-2

齒輪泵2-3葉片泵2-4

柱塞泵2-5液壓泵性能比較6/9/20232-1概述

一、液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸的功能

6/9/2023動(dòng)畫二、液壓泵的工作原理及特點(diǎn)單柱塞泵的工作原理1-偏心輪2-柱塞3-泵體4-彈簧5-排油單向閥6-吸油單向閥7-油箱液壓泵必須有容積大小可交替變化的密閉工作腔；合理的配流裝置。保證密閉工作腔在吸油時(shí)與油箱相通，在排油時(shí)，與供油管道相通。液壓泵每一次工作循環(huán)過程所吸入和排出油液的理論體積取決于密閉工作腔的容積變化量，而與排油壓力無關(guān)，這是液壓泵的一個(gè)重要特性。6/9/20236/9/2023二、液壓泵的主要性能參數(shù)工作壓力pp（MPa）：額定壓力pn（MPa）：最大壓力pmax（MPa）：1.壓力p（Pa，MPa）液壓系統(tǒng)中的壓力就是指壓強(qiáng)，液體壓力通常有絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力(表壓力)、真空度三種表示方法。相對(duì)壓力(表壓力)是相對(duì)于大氣壓(即以大氣壓為基準(zhǔn)零值時(shí))所測(cè)量到的一種壓力。絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)零值時(shí)所測(cè)得的壓力。當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)，習(xí)慣上稱為出現(xiàn)真空。

6/9/20232.排量V和流量q（m3/s,L/min）實(shí)際流量和理論流量的關(guān)系？

實(shí)際流量小于理論流量,因?yàn)楸玫母髅芊忾g隙有泄漏，其泄漏量為qpl，泵的泄漏量與泵的輸出壓力有關(guān)，壓力越高，泄漏量增加，即泄漏損失與泵的密封程度、工作壓力和液壓油粘度有關(guān)。所以泵的實(shí)際流量是隨泵的輸出壓力變化而變化的，而泵的理論流量與泵的輸出壓力無關(guān)。排量Vp

（m3/r,mL/r）；理論流量qpt實(shí)際流量qp：泵在單位時(shí)間內(nèi)輸出液體的體積(m3/s,L/min)。額定流量qpn—泵的轉(zhuǎn)數(shù)（r/s，r/min）。6/9/20233.功率與效率容積效率機(jī)械效率輸入功率輸出功率總效率6/9/2023泵的自吸能力，是指泵在額定轉(zhuǎn)數(shù)下，從低于泵以下的開式油箱中自行吸油的能力。自吸能力的大小常常以吸油高度表示，或者用真空度表示。高位油箱壓力油箱補(bǔ)油泵供油4.自吸能力6/9/2023三、液壓泵的種類與圖形符號(hào)容積式液壓泵的種類很多。按結(jié)構(gòu)形式：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等。按排量是否可調(diào)節(jié)：定量泵和變量泵。1.泵的種類2.液壓泵的圖形符號(hào)6/9/20236/9/20236/9/2023圖3-18SCY14-1B型軸式向柱塞泵結(jié)構(gòu)1-轉(zhuǎn)動(dòng)手輪2-斜盤3-回程盤4-滑履5-柱塞6-缸體7-配油盤8-傳動(dòng)軸6/9/2023【例2.1】已知中高壓齒輪泵CBG2040的排量為40.6mL/r，該泵在1450r/min轉(zhuǎn)速、10MPa的壓力工況下工作，泵的容積效率ηpv=0.95，總效率ηp=0.9，求驅(qū)動(dòng)該泵所需電動(dòng)機(jī)的功率Ppi和泵的輸出功率Ppo

？液壓泵的輸出功率為:解:（1）求泵的輸出功率液壓泵的實(shí)際輸出流量qp

為:（2）所需電動(dòng)機(jī)的功率為6/9/2023

1.某泵輸出壓力為10MPa，轉(zhuǎn)速為1450r/min，排量為200mL/r，泵的容積效率為ηpv＝0.95，總效率為ηp＝0.9。求泵的輸出功率及驅(qū)動(dòng)該泵的電機(jī)所需功率。6/9/20233.某泵額定壓力為p=10Mpa，在壓力為5Mpa，轉(zhuǎn)速n=1500r/min時(shí)流量Q=100L/min，泵的機(jī)械效率ηpm=0.95，泵空載流量為107L/min，求：（1）泵在此時(shí)的容積效率ηpv；（2）若泵的轉(zhuǎn)速變?yōu)閚1=1000r/min，求在壓力為5Mpa下該轉(zhuǎn)速時(shí)的容積效率；（3）在兩種不同轉(zhuǎn)速下，泵所需的驅(qū)動(dòng)功率。6/9/2023齒輪泵是一種常用的液壓泵，其主要特點(diǎn)是：抗油液污染能力強(qiáng)，體積小，價(jià)格低廉；內(nèi)部泄漏比較大，噪聲大，流量脈動(dòng)大，排量不能調(diào)節(jié)。上述特點(diǎn)使得齒輪泵通常被用于工作環(huán)境比較惡劣的各種低壓、中壓系統(tǒng)中。齒輪泵中齒輪的齒形以漸開線為多。在結(jié)構(gòu)上可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵，外嚙合齒輪泵應(yīng)用廣泛。2-2

齒輪泵一、齒輪泵的工作原理外嚙合齒輪泵的典型結(jié)構(gòu)齒輪泵工作原理6/9/20236/9/20236/9/2023吸排油腔判斷6/9/2023二、齒輪泵存在的問題與解決措施

qpmin、qpmax分別表示最小、最大瞬時(shí)流量，qp為平均流量，σp為流量脈動(dòng)率。1.齒輪泵的流量脈動(dòng)Z681012141620δ34.7％26.3％21.2％17.8％15.3％13.4％10.7％6/9/2023二、齒輪泵存在的一些問題1．內(nèi)泄漏這里所說的泄漏是指液壓泵的內(nèi)部泄漏，即一部分液壓油從壓油腔流回吸油腔，沒有輸送到系統(tǒng)中去。泄漏降低了液壓泵的容積效率。（1）軸向間隙－齒輪端面與側(cè)板之間的間隙泄漏，這部分泄漏量約占總泄漏量的70%-75%。減小端面泄漏是提高齒輪泵容積效率的主要途徑。軸向間隙補(bǔ)償原則。間隙補(bǔ)償方法：（2）徑向間隙－齒輪齒頂圓與泵體之間間隙（3）嚙合線6/9/2023保持合適端面間隙的方法：浮動(dòng)軸套浮動(dòng)側(cè)板撓性側(cè)板6/9/20232.困油現(xiàn)象影片6/9/20233.徑向力不平衡

影片6/9/2023三、齒輪泵實(shí)例CBY型齒輪泵雙聯(lián)泵三聯(lián)泵6/9/2023液壓與氣壓傳動(dòng)作業(yè)1.液壓傳動(dòng)的概念2.液壓傳動(dòng)裝置的組成3.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中壓力和執(zhí)行元件的速度由什么來決定？4.容積式液壓泵的工作條件如何？5.計(jì)算：6/9/2023第二次課6/9/2023液壓與氣壓傳動(dòng)第二章液壓動(dòng)力元件2-1

液壓泵概述2-2

齒輪泵2-3葉片泵2-4

柱塞泵2-5液壓泵選用6/9/20232-3葉片泵雙作用葉片泵單作用葉片泵6/9/2023一、雙作用葉片泵6/9/2023動(dòng)畫1、雙作用葉片泵的工作原理

6/9/20232、雙作用式葉片泵排量和流量計(jì)算葉片底部全部接壓力油，不能補(bǔ)償厚度影響6/9/20233、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)葉片傾角定子曲線：阿基米德、等加等減速等配油盤結(jié)構(gòu)6/9/2023配油盤結(jié)構(gòu)6/9/2023雙作用葉片泵傾角6/9/2023定子曲線：阿基米德、等加等減速等6/9/2023影片6/9/20234、提高雙作用葉片泵壓力的措施(a)子母葉片(b)階梯葉片(c)雙葉片(d)彈簧結(jié)構(gòu)減小受壓面積液壓作用力平衡6/9/2023動(dòng)畫二、單作用葉片泵排量流量脈動(dòng)葉片數(shù)：13或151、工作原理6/9/20232、單作用式葉片泵的流量計(jì)算6/9/20233.單作用葉片泵傾角有利于葉片伸出6/9/20231、限壓式變量泵的典型結(jié)構(gòu)2、工作原理動(dòng)畫三、限壓式變量葉片泵6/9/2023優(yōu)點(diǎn)：流量均勻，壓力脈動(dòng)小，噪聲較低，結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸油特性不太好；抗污染能力較差，對(duì)油液的清潔度要求較高，轉(zhuǎn)速不能太高，一般均在2000r/min下工作。廣泛應(yīng)用于中低壓液壓系統(tǒng)中，如機(jī)床、注塑機(jī)、船舶等工程領(lǐng)域。四、葉片泵的選用6/9/20232-4柱塞泵1-斜盤2－柱塞3－缸體4－配油盤5－傳動(dòng)軸1-柱塞2－轉(zhuǎn)子3－襯套4－定子5－配流軸徑向軸向柱塞泵6/9/2023單柱塞一、斜盤式軸向柱塞泵柱塞泵.exe1、工作原理6/9/20232、直軸式（斜盤式）軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)1-變量柱塞2-斜盤3-壓盤4-滑靴5-柱塞6-缸體7-配油盤8-傳動(dòng)軸9-環(huán)面套10-變量控制閥6/9/20236/9/20231.柱塞與滑靴6/9/2023采用回程盤回程6/9/2023配油盤結(jié)構(gòu)配油盤是液壓泵的關(guān)鍵零件，盤上的兩個(gè)弧形透槽是為缸體配油的吸、排油窗口。為了增強(qiáng)本油盤的結(jié)構(gòu)剛性，弧形透槽的中部保留薄片相連。兩槽之間的過渡處有阻尼孔，以消除柱塞孔中油液的液壓沖擊。過渡區(qū)上還有若干盲孔，用以貯油潤(rùn)滑。此外，在配油盤上還有幾道環(huán)形槽，稱為均壓槽，可以使配油盤上各點(diǎn)受到的液壓力保持均衡，以減少磨損。6/9/20236/9/2023三、軸向柱塞泵的流量計(jì)算6/9/20236/9/20236/9/2023z567891011σQ（％）4.982.531.531.0213.97.85.06/9/20233.4.2徑向柱塞泵圖3-20徑向柱塞泵的工作原理1-柱塞2-缸體3-襯套4-定子5-配油軸1.工作原理2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自吸能力差，徑向力不平衡，配油軸尺寸大，配油軸與襯套之間磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，泄漏較大，轉(zhuǎn)速和工作壓力受到了限制。6/9/2023閥配流徑向泵6/9/2023柱塞泵的選用柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)泵內(nèi)的密封工作腔發(fā)生容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，容易得到高精度的配合，所以這類泵的特點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)：容積效率高，可達(dá)92％－98％，額定工作壓力高，可達(dá)35MPa易于改變排量流量壓力脈動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作轉(zhuǎn)速高，功率重量比是所有泵中最大的缺點(diǎn)：零件制造精密，成本高；使用時(shí)對(duì)油液的清潔度要求高應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中，如工程機(jī)械、航空、武器裝備、冶金、船舶等各個(gè)工業(yè)部門。6/9/20232-5幾種液壓泵的性能比較類型性能參數(shù)齒輪泵葉片泵柱塞泵單作用（變量）雙作用軸向徑向工作壓力MPa2.5-252.5-6.36.3-2121-4010-20排量范圍m3/r0.3-6501-3200.5--4800.2-360020-720轉(zhuǎn)速范圍r/min300-7000500-2000500-4000600-6000700-1800容積效率%70-9585-9280-9488-9380-90總效率%63-8771-8565-8281-8881-83流量脈動(dòng)大中等小中等中等抗污染能力強(qiáng)較強(qiáng)較強(qiáng)差差噪聲稍高中中大中流量調(diào)節(jié)不能能不能能能價(jià)格低中中低高高應(yīng)用機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、船舶、一般機(jī)械機(jī)床、注塑機(jī)、液壓機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械等冶金、鍛壓、礦山、起重機(jī)械、工程機(jī)械、船舶等固定設(shè)備、船舶等6/9/2023思考題1、單作用葉片泵和雙作用葉片泵哪一種可以稱為平衡式葉片泵？哪一種可以變量？為什么？2、限壓式變量葉片泵的限定壓力和最大流量怎樣調(diào)節(jié)？在調(diào)節(jié)時(shí)，葉片泵的壓力流量曲線將怎樣變化？3、軸向柱塞泵4、軸向柱塞泵的柱塞為什么能緊靠在斜盤上？如何減少柱塞頭的滑靴與斜盤的磨損？6/9/202