第三章液压泵和液压马达学习教案

《第三章液压泵和液压马达学习教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章液压泵和液压马达学习教案（59页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、会计学1第三章液压泵和液压马达第三章液压泵和液压马达(md)第一页，共59页。3-2第三章 液压泵和液压马达(md)第1页/共59页第二页，共59页。220023322003. (2 ) /4(2 ) /4 2 (/ ) (/ ) m q = 6.666.66(/)6.66(/)qdmdmBm BZmrBZmrmzBZdZdZ B 202齿轮泵的排量精确计算时可采用： q=6.66m为齿轮模数；z为齿数；B为齿宽.d可将上式改写为：m = qn /2q0流量 Q（升 分）；q（每弧度的排量） 可见(kjin)，节圆直径一定时，齿数越少排量越大，这对于减少齿轮的尺寸重量是有利的。当然，减少齿数要

2、受到根切的限制，同时还要考虑实际情况时，系统对油泵流量波动的要求。一般Z为9、11、13。第三章 液压泵和液压马达(md)第2页/共59页第三页，共59页。二、齿轮泵的瞬时(shn sh)流量26.66/2m BZL0Q =q2r第三章 液压泵和液压马达(md)第3页/共59页第四页，共59页。齿轮泵的瞬时流量则为： 式中： 齿顶圆半径； x啮合点至主动齿轮圆心的距离； y啮合点至被动齿轮圆心的距离。 由上式可见，由于啮合点沿啮合线变化(binhu)，所以x、y值随啮合点的变化(binhu)也在变化(binhu)，这样瞬间流量当然也随啮合点的变化(binhu)而变化(binhu)。同时可知，当

3、一对齿退出啮合而另一对齿进入啮合后，瞬时流量将重复变化(binhu)一次。2222222 ()()/rxryBTQ2r第4页/共59页第五页，共59页。f=0时瞬时流量最大，而当开始啮合和退出啮合时，（为啮合点在啮合线上走过的长度），此时瞬时流量最小。由于齿轮啮合时重合系数1，即当一对尚未退出啮合时，下一对齿已进入啮合状态，于是在两对齿之间形成闭死容积，使前对齿失去排油能力，此时瞬时流量由后一对齿决定，因此在曲线上形成有一段的流量突然下降。22(2)BRhhfTQRh节圆半径； 齿定高。/2nf maxf22222222 T m axT m ax222222()()/(2)/ 2 Qcos4(

4、2)4(1)602nnQQQnQrxryBBRhhfRhffKfRhhznZZ TTmaxTminQQQ 节 圆 半 径 ； 齿 定 高 。f（-Q） /QK第三章 液压泵和液压马达(md)第5页/共59页第六页，共59页。602nZZQKTmaxTmaxQQTmin（-Q）/Q22222cos4(2)4(1)nQfRhhz 第6页/共59页第七页，共59页。3-33-4第三章 液压泵和液压马达(md)第7页/共59页第八页，共59页。第8页/共59页第九页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第9页/共59页第十页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第10页/共59页第十一页，

5、共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第11页/共59页第十二页，共59页。3-83-7图 3-6 油压和传动(chundng)产生径向力第三章 液压泵和液压马达(md)第12页/共59页第十三页，共59页。扭矩，直接用高速泵时需变速箱减速。为了简化机构，直接驱动工作部件，另行设计。第13页/共59页第十四页，共59页。0 (L/min/s)LQqnq3或mQLQQQ第三章 液压泵和液压马达(md)第14页/共59页第十五页，共59页。/()/1/vLLLLQ QQQQQ Q 3/12QB PL 根据缝隙泄漏流量公式可知，泄露量取决于液压泵本身(bnshn)结构（间隙大小，泄漏通道长度等）

6、、液压泵出口压力和所使用油液黏度。可见对于一个现有的泵来说，出口压力越大、油液粘度越低则泵的容积效率越低。而要提高液压泵的液压效率，则主要应改善液压泵本身(bnshn)的结构，如尽量减小配合间隙等。第三章 液压泵和液压马达(md)第15页/共59页第十六页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第16页/共59页第十七页，共59页。00/LPAds dtPQMPqMPqLMMM第三章 液压泵和液压马达(md)第17页/共59页第十八页，共59页。1LmMMMMMMM 0LmmPqMMMM0Pq由 得出=00/outvtvminmNPqPQNMPq 总效率：第三章 液压泵和液压马达(md)第

7、18页/共59页第十九页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)mvvmtmmmLLmLLVLVLPqPqPQMqMPPqMMMMMMMPqMqQQqQQQQQ/0000000的功率消耗：也存在泄露和摩擦引起马达在完成功率转换中马达转速：容积效率：实际流量：第19页/共59页第二十页，共59页。vqQ0第三章 液压泵和液压马达(md)a第20页/共59页第二十一页，共59页。a( )n0QQ第三章 液压泵和液压马达(md)图3-10容积(rngj)泵的转速特性第21页/共59页第二十二页，共59页。v 由 知缝隙泄漏和压强一次方成正比；随着液压泵工作压力的提高，输出流量Q、容积效率 将线性

8、下降。这是因为油泵泄漏流量 是随着工作压力的增加而线性增加的原因。随着压力的增加，总效率 先是增加，达到最高值后开始下降。这是因为 ，在低压阶段， 虽然随压力的升高而下降，可是 随压力的升高而上升，且上升幅度大于 下降的幅度，故总效率升高。随着压力的继续升高，液压泵有关元件(yunjin)之间的接触应力继续增加，粘性摩擦的状态不能保持，因此，摩擦扭矩随压力的增加而增大，使机械效率随压力增加而上升的幅度大大减小。当机械效率上升的幅度小于容积效率下降的速度时，总效率开始随压力的的增加而下降。mvQtmCPQ 第三章 液压泵和液压马达(md)mvtv第22页/共59页第二十三页，共59页。01111

9、pqMMMMMMLLLm在低压阶段，扭矩损失变化(binhu)不大，分析下式。m图3-11 容积(rngj)泵压力特性 额定压力就是指泵在连续工作情况下所允许使用的最高压力，在此压力下能保证泵所必须满足的容积效率(xio l)、总效率(xio l)及规定的使用寿命。一般液压泵都具有一定的过载能力，允许的最高过载压力约为额定压力的1.25倍。过载压力只允许短时间使用，可由安全阀限定。 第三章 液压泵和液压马达inNPpLQQvmt第23页/共59页第二十四页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第24页/共59页第二十五页，共59页。油；同时左半边(bnbin)叶片逐渐被定子内表面压进定子

10、槽中，封闭容积逐渐减小，形成压油。在吸油腔和压油腔之间有上下两段封油区将吸油腔和压油腔隔开，在理论上应使封油区之间的夹角等于两叶片之间的夹角，以免造成困油现象或使压油腔与吸油腔沟通。这种泵转子每转一周，每个封闭容积完成一次吸排油工作循环，一次是单作用式的，又由于转子体受到压油腔压油作用，使轴承受到较大的径向载荷，所以是非卸荷式的。第三章 液压泵和液压马达(md)第25页/共59页第二十六页，共59页。 3-12 单作用叶片泵的工作原理 1-压油口 2-转子(zhun z) 3-定子 4-叶片 5-吸油口第三章 液压泵和液压马达(md)第26页/共59页第二十七页，共59页。22eLqDeBqQ

11、DeB单作用叶片泵的排量和理论流量分别为：式中 D为定子内圆直径；B为叶片宽度；为定子与转子偏心距。若考虑叶片的厚度对流量的影响，由于叶片所占容积的变化量对吸排油无作用，得：Q=2eB( D- Z)式中 为叶片厚度；Z为叶片数。第三章 液压泵和液压马达(md)第27页/共59页第二十八页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第28页/共59页第二十九页，共59页。3-13第三章 液压泵和液压马达(md)第29页/共59页第三十页，共59页。 定子工作面曲线是由四段与转子同心的圆弧曲线和四段连接这些(zhxi)圆弧的过渡曲线所组成；配油窗口有四个，两个吸油口和两个压油口沿径向对称布置。当原

12、动机带动转子旋转时，叶片在离心力和叶片底部通入的压力油的作用下紧贴在定子内表面上。这种泵每转一转，每个工作腔吸排油两次，所以称为双作用式的，这当然对提高油泵排量、减小油泵的尺寸重量有利。 3-14第三章 液压泵和液压马达(md)第30页/共59页第三十一页，共59页。结构特点： 1.定子(dngz)工作表面曲线； 2.避免困油现象，减小液压冲击和噪声； 3.保证叶片与定子(dngz)内表面的良好接触； 4.配油盘； 5.叶片的倾角。 硬冲击：圆弧和螺线(lu xin)连接处曲线上带有尖角，叶片经过时径向速度突变(加速度很大)产生硬冲击。软冲击：加速度变化小。第三章 液压泵和液压马达(md)第3

13、1页/共59页第三十二页，共59页。第32页/共59页第三十三页，共59页。 单作用叶片泵由于不平衡径向力的影响，工作压力较低，适用于中、低压系统(xtng)工作。双作用叶片泵虽然消除了径向不平衡力，但由于泄露途径多、叶片在工作中受弯、容易磨损，因此工作压力受到限制，在中压和中高压系统(xtng)中应用较多。一般双作用叶片泵额定工作压力为7MPa左右，经过改进后的叶片泵额定压力可达10MPa、16MPa，甚至更高。第33页/共59页第三十四页，共59页。2qDeB第34页/共59页第三十五页，共59页。 图3-15 丫BX型外反馈(fnku)限压式变量叶片泵 1一预紧力调节螺钉；2一限压弹簧；

14、3一泵体；4一转子；5一定子；6一滑块； 7一泵轴；8一叶片；9一反馈(fnku)柱塞；10一最大偏心调节螺钉第三章 液压泵和液压马达(md)第35页/共59页第三十六页，共59页。NoImage图3-16 限压式变量(binling)泵工作原理示意图第36页/共59页第三十七页，共59页。系统的压力P PB 时，则：PA PB 时，则： PAKSX0 这表明压力油的作用力大于弹簧的作用力，使定子向右移动，弹簧被压缩，偏心距e减小，泵的流量(liling)也随之减小。PAF 第37页/共59页第三十八页，共59页。SBKPPAee)(0第三章 液压泵和液压马达(md)第38页/共59页第三十九

15、页，共59页。()02()BSA P PKQDB e 由流量方乘可得图317限压式变量叶片泵特性曲线。该曲线表示了泵工作时流量与压力变化关线。当泵的工作压力小于 时，其流量Q变化按斜线AB变化，在该阶段变量泵相当于定量泵图中B点为曲线bp的拐点，其对应的压力就是限定压力 ，它表示泵在原始偏心量时可达到的最大工作压力。当泵的工作压力超过限定压力时，偏心量减小，输出的流量随压力的增高而急剧减小，流量按BC段曲线变化，C点所对应的压力为截止压力（最大压力）。第三章 液压泵和液压马达PBPB第39页/共59页第四十页，共59页。第40页/共59页第四十一页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第

16、41页/共59页第四十二页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第42页/共59页第四十三页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第43页/共59页第四十四页，共59页。图3-18 斜盘式轴向柱塞泵工作原理(yunl)1.斜盘 2-柱塞 3.缸体 4.配油盘 5.传动轴第44页/共59页第四十五页，共59页。24dZ D tgQ 2. 斜盘式轴向柱塞泵的结构(jigu) 斜盘式轴向柱塞泵的传动轴中心线与缸体中心线重合。图3-18就是斜盘式轴向柱塞泵的一种，柱塞头部和斜盘为点接触。由于接触应力大，故一般限用于小流量和中高压（p10MPa）的场合。图3-19所示为滑靴式结构(jigu)

17、。滑靴是按静压轴承原理设计的，缸体中的压力油经柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，是滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。使用这种结构(jigu)的轴向柱塞泵压力可达32MPa 以上，流量也可以很大。第三章 液压泵和液压马达(md)第45页/共59页第四十六页，共59页。 优点：径向力平衡；柱塞和柱塞孔加工容易，配合精度高，密封性好；传动轴只受扭不受弯。 缺点：点接触式轴向柱塞泵柱塞头部与斜盘之间为点接触，故挤压力很大，限制了柱塞的直径的工作压力；流量(liling)不大，底部不加弹簧，柱塞不能外伸；加弹簧，弹簧易破坏影响寿命。柱塞头部的反作用力有垂直于柱塞轴线的分力，容易引起柱

18、塞与柱塞孔的偏磨。第三章 液压泵和液压马达(md)第46页/共59页第四十七页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第47页/共59页第四十八页，共59页。 图3-20 滑靴静压支承(zh chn)原理图 （2）柱塞和缸体 （3）配油盘 3-21 配油盘(yu pn)第三章 液压泵和液压马达第48页/共59页第四十九页，共59页。 图3-22 斜轴式轴向柱塞泵 1.配油盘(yu pn) 2.柱塞 3.缸体 4.连杆 5.传动轴 a.吸油孔 b.压油孔 第三章 液压泵和液压马达第49页/共59页第五十页，共59页。图 3-23手动变量(binling)机构 1.拉杆 2.孔道 3.滑阀.4

19、.活塞 5.铰接机构 6.通道 7.端盖 第50页/共59页第五十一页，共59页。图 3-23手动变量(binling)机构1.拉杆 2.孔道 3.滑阀.4.活塞 5.铰接(jioji)机构 6.通道 7.端盖 第三章 液压泵和液压马达(md)第51页/共59页第五十二页，共59页。 2.手动随动（伺服）变量泵 当液压泵的工作压力和流量很大时，油泵在工作中频繁变量，则全靠人力操作显然是很难胜任的。这时可采用(ciyng)手动随动变量手动随动变量机构如图3-23所示。转动手轮，使丝杠转动，带动变量活塞作用轴向移动，通过轴销使斜盘倾角改变，达到变量的目的。这种变量机构结构简单，但操纵不轻便，且不能

20、在工过程中变量。 要求：（1） 输出和输入一一对应； （2）速度要求很快，相当于钢性控制； （3）这套机构要求功率放大。满足以上三条为液压伺服系统。差动活塞、阀心和阀套组成。阀心动，阀套跟着动。第三章 液压泵和液压马达(md)第52页/共59页第五十三页，共59页。 图3-24 压力补偿(bchng)式变量机构 第三章 液压泵和液压马达第53页/共59页第五十四页，共59页。 图3-24 压力补偿式变量(binling)机构 第三章 液压泵和液压马达(md)第54页/共59页第五十五页，共59页。第55页/共59页第五十六页，共59页。图3-26 压力补偿式变量泵特性(txng)曲线 A、G为

21、调节套2调在最上方和最下方位置开始(kish)开始(kish)变量压力。由于折线与点画线表示的双曲线十分相似，近似为恒值，成为恒功率变量泵。应用在液压机和工程机械等设备中，能充分发挥设备的能力，使功率利用合理。第三章 液压泵和液压马达(md)第56页/共59页第五十七页，共59页。 类型项目 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 单作用式双作用式轴向径向输出压力低压 中压中压高压高压流量调节不能能不能 能 能总效率 0.60.8 0.70.850.70.85 0.850.950.750.92自吸特性 好 较差 较差 差 差对油污染的敏感性不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感噪声 稍高较低最低最高最高寿命较短较短 较长长 长输出流量波动稍大 较小 最小 最大 最大价格 最低较高中等最高 最高表 3-1 液压系统用液压泵的主要(zhyo)性能比较第三章 液压泵和液压马达第57页/共59页第五十八页，共59页。第三章 液压泵和液压马达(md)第58页/共59页第五十九页，共59页。