液壓傳動(dòng)泵與馬達(dá)

1、第二章第二章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 第一節(jié)第一節(jié) 液壓泵和液壓馬達(dá)概述液壓泵和液壓馬達(dá)概述 第二節(jié)第二節(jié) 齒輪式液壓泵和齒輪式液壓馬達(dá)齒輪式液壓泵和齒輪式液壓馬達(dá) 第三節(jié)第三節(jié) 葉片式液壓泵和葉片式液壓馬達(dá)葉片式液壓泵和葉片式液壓馬達(dá) 第四節(jié)第四節(jié) 柱塞式液壓泵和柱塞式液壓馬達(dá)柱塞式液壓泵和柱塞式液壓馬達(dá) 1、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)；2、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)的計(jì)算、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)的計(jì)算； 3、液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。 本本 章章 重重 點(diǎn)點(diǎn)1、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原

2、理；2、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)及計(jì)算液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)及計(jì)算；3、液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及圖形符號(hào)液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及圖形符號(hào) 。本本 章章 難難 點(diǎn)點(diǎn)21 液壓泵和液壓馬達(dá)概述液壓泵和液壓馬達(dá)概述 p34 p34 液壓泵液壓泵( (displacement pump) )是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件。其元件。其作用作用是將原動(dòng)機(jī)是將原動(dòng)機(jī)( (電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等) )輸入輸入的機(jī)械能的機(jī)械能( (轉(zhuǎn)矩和角速度轉(zhuǎn)矩和角速度) )轉(zhuǎn)換為壓力能轉(zhuǎn)換為壓力能( (壓力和流量壓力和流量) )輸出輸出，供給系統(tǒng)壓力油，即為執(zhí)行元件提供壓力油，供給

3、系統(tǒng)壓力油，即為執(zhí)行元件提供壓力油。 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)( (displacement motor) )是依靠是依靠輸入輸入的的壓力油使壓力油使輸出軸輸出軸作作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而作功的液壓執(zhí)行元件，而作功的液壓執(zhí)行元件，其其作用作用是將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。液壓馬達(dá)輸出軸是將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。液壓馬達(dá)輸出軸與工作機(jī)構(gòu)連接。承受來自工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載扭矩與工作機(jī)構(gòu)連接。承受來自工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載扭矩。 從工作原理上講，液壓傳動(dòng)中的液壓泵和液從工作原理上講，液壓傳動(dòng)中的液壓泵和液壓馬達(dá)都是靠工作積的容積變化而工作的。因此壓馬達(dá)都是靠工作積的容積變化而工作的。因此說泵可以作馬達(dá)用，馬達(dá)可作泵用。實(shí)際上由于說泵

4、可以作馬達(dá)用，馬達(dá)可作泵用。實(shí)際上由于兩者工作狀態(tài)不一樣，為了更好發(fā)揮各自工作性兩者工作狀態(tài)不一樣，為了更好發(fā)揮各自工作性能，在結(jié)構(gòu)上存在差別，所以不能通用能，在結(jié)構(gòu)上存在差別，所以不能通用。 同學(xué)們把這一章學(xué)完了，液壓泵和液壓馬同學(xué)們把這一章學(xué)完了，液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)弄清楚了，也就可以知道為什么液壓達(dá)的結(jié)構(gòu)弄清楚了，也就可以知道為什么液壓泵和液壓馬達(dá)不能互逆通用泵和液壓馬達(dá)不能互逆通用 。2、液壓馬達(dá)的工作原理：液壓馬達(dá)的工作原理： 液壓馬達(dá)是把輸入液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能液壓馬達(dá)是把輸入液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出的裝置。就液壓系統(tǒng)來說，液壓馬達(dá)是一個(gè)輸出的裝置。就液壓系統(tǒng)來說，液壓馬

5、達(dá)是一個(gè)執(zhí)行元件，執(zhí)行元件，輸出輸出的是的是轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩，對(duì)于不同類型，對(duì)于不同類型的液壓馬達(dá)其具體的工作原理有所不同，具體在的液壓馬達(dá)其具體的工作原理有所不同，具體在后面說明。后面說明。 （二）（二）分類分類 常用的液壓泵及液壓馬達(dá)常用的液壓泵及液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)形式可分為按其結(jié)構(gòu)形式可分為三大類三大類： 齒輪式齒輪式葉片式葉片式柱塞式柱塞式齒輪式液壓泵齒輪式液壓泵齒輪式液壓馬達(dá)齒輪式液壓馬達(dá)葉片式液壓泵葉片式液壓泵葉片式液壓馬達(dá)葉片式液壓馬達(dá) 柱塞式液壓泵柱塞式液壓泵柱塞式液壓馬達(dá)柱塞式液壓馬達(dá) 按輸出、輸入的流量是否可調(diào)又可分按輸出、輸入的流量是否可調(diào)又可分兩大類兩大類：定量液壓泵

6、定量液壓泵變量液壓泵變量液壓泵定量定量變量變量定量液壓馬達(dá)定量液壓馬達(dá)變量液壓馬達(dá)變量液壓馬達(dá)按輸出、輸入液流的方向是否可調(diào)又分按輸出、輸入液流的方向是否可調(diào)又分兩大類兩大類：?jiǎn)蜗蛞簤罕脝蜗蛞簤罕脝蜗蛞簤厚R達(dá)單向液壓馬達(dá)單向單向雙向雙向雙向液壓泵雙向液壓泵雙向液壓馬達(dá)雙向液壓馬達(dá)齒輪式齒輪式液壓泵液壓泵液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)一般是一般是定量泵定量泵一般是一般是定量馬達(dá)定量馬達(dá)葉片式葉片式液壓泵液壓泵液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 一般是一般是定量馬達(dá)定量馬達(dá)定量泵定量泵變量泵變量泵柱塞式柱塞式液壓泵液壓泵液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 定量泵定量泵變量泵變量泵變量馬達(dá)變量馬達(dá)定量馬達(dá)定量馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速高于高于500rmi

7、n的屬于的屬于高速高速液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速低于低于500rmin的則屬于的則屬于低速低速液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)。 對(duì)于液壓馬達(dá)，又可分為對(duì)于液壓馬達(dá)，又可分為高速高速和和低速低速兩大類。兩大類。一般認(rèn)為一般認(rèn)為： 而而高速液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)的基本形式有的基本形式有齒輪馬達(dá)、葉齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)片馬達(dá)和和軸向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)( (螺桿式馬達(dá)螺桿式馬達(dá)) )，低速液壓低速液壓馬達(dá)馬達(dá)主要是主要是徑向柱塞馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)。 高速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是：高速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、便于起動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)慣量小、便于起動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)( (調(diào)速和換向調(diào)速和換向)

8、 )靈敏靈敏度高。通常高速馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩不大，僅幾十度高。通常高速馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩不大，僅幾十Nm 到幾百到幾百Nm，又稱高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。又稱高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。 低速液壓馬達(dá)的特點(diǎn)：低速液壓馬達(dá)的特點(diǎn)：排量大、體積小、轉(zhuǎn)速排量大、體積小、轉(zhuǎn)速低，可低到每分鐘幾轉(zhuǎn)，能直接與工作機(jī)構(gòu)連接，低，可低到每分鐘幾轉(zhuǎn)，能直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。低速馬達(dá)輸不需減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。低速馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，可達(dá)幾千出轉(zhuǎn)矩較大，可達(dá)幾千Nm到幾萬到幾萬Nm，又稱低又稱低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。 二、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)：二、液壓泵、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)：

9、( (一一) ) 液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)：p35p35 工作壓力工作壓力 p 液壓泵工作時(shí)的輸出壓力，其大小液壓泵工作時(shí)的輸出壓力，其大小 決定于負(fù)載決定于負(fù)載； 額定壓力額定壓力 ps 在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力 。1、壓力壓力 工作壓力工作壓力 p額定壓力額定壓力ps吸入壓力吸入壓力 吸入壓力吸入壓力 液壓泵進(jìn)口處的壓力；液壓泵進(jìn)口處的壓力；國際單位國際單位：Pa( N/m2) 工程單位工程單位: : bar (kgf/cm2) 換算關(guān)系換算關(guān)系 1bar (kgf/cm2)=105Pa ( N/m2)=

10、0.1MPa （一般液壓泵有一定的過載能力，允許的最大一般液壓泵有一定的過載能力，允許的最大過載壓力為額定壓力的過載壓力為額定壓力的 1. 25倍倍） 壓力的單位壓力的單位: : 排量排量V 是指在沒有泄漏的理想情況下，液壓泵是指在沒有泄漏的理想情況下，液壓泵每轉(zhuǎn)所排出的油液體積每轉(zhuǎn)所排出的油液體積。 國際單位國際單位：m3/rad 工程單位工程單位 ：cm3/r(mL/r) 2、排量排量 V排量的單位排量的單位: :換算關(guān)系換算關(guān)系 1mL/r= cm3/r = 10-6 m3/rad 213、流量流量 在不考慮泄漏的情況下，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)理在不考慮泄漏的情況下，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上

11、論上輸出輸出的油液體積。即的油液體積。即 液壓泵工作時(shí)實(shí)際液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出輸出的油液體積，其值為理的油液體積，其值為理論流量論流量qt 減去泄漏量減去泄漏量 q , , 即即(1) 平均平均理論流量理論流量tqnVqt(2) 實(shí)際流量實(shí)際流量 qqqqt換算關(guān)系換算關(guān)系 L/min=16.6710-6m3/s (3) 瞬時(shí)瞬時(shí)( (理論理論) )流量流量 shq 液壓液壓泵任一瞬時(shí)理論輸出的流量，一般它是泵任一瞬時(shí)理論輸出的流量，一般它是波動(dòng)的，即波動(dòng)的，即 qqsh(4) 額定流量額定流量sq液壓泵在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)行的流量。液壓泵在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)行的流量。

12、流量的單位：流量的單位：國際單位國際單位： m3/s 工程單位工程單位： L/min 液壓泵的實(shí)際流量與理論流量的比值，稱為泵的液壓泵的實(shí)際流量與理論流量的比值，稱為泵的容積效率容積效率v 1)(tttvqqqqq即即 4、容積效率容積效率vqqtqqqtvtqqqq,液壓泵液壓泵 5、功率功率 （1）輸入功率輸入功率 rP驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)液壓液壓泵軸的機(jī)械功率為泵軸的機(jī)械功率為泵的泵的輸入功率，若輸入輸入功率，若輸入轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)矩為T，角速度為角速度為 ，則則TPr（2）輸出功率輸出功率 P 液壓泵輸出的液壓功率，即實(shí)際流量液壓泵輸出的液壓功率，即實(shí)際流量q 和工作和工作壓力壓力p 的乘積為輸出功率的乘

13、積為輸出功率。pqP 國際單位、工程單位都為國際單位、工程單位都為KW。功率的單位功率的單位:設(shè)設(shè)T為實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩為實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩，Tt為理論輸入的轉(zhuǎn)矩，則為理論輸入的轉(zhuǎn)矩，則 6、機(jī)械效率機(jī)械效率m1TTtmqpTtTT 因?yàn)橛心Σ料哪芰浚瑒t實(shí)際輸入的轉(zhuǎn)矩大于因?yàn)橛心Σ料哪芰?，則實(shí)際輸入的轉(zhuǎn)矩大于理論輸入的轉(zhuǎn)矩理論輸入的轉(zhuǎn)矩 液壓泵的液壓泵的輸出功率輸出功率與與輸入功率輸入功率之比為泵的總效率。之比為泵的總效率。 7、總效率總效率1mvrTpqPP8、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 ns 指在額定壓力下，能連續(xù)長時(shí)間指在額定壓力下，能連續(xù)長時(shí)間 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。 (2)

14、(2)最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速nmax 指在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速指在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速 允許短時(shí)間運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。允許短時(shí)間運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。 (3)(3) 最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速nmin 指正常運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的液壓泵的最指正常運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的液壓泵的最 低轉(zhuǎn)速。低轉(zhuǎn)速。 (4)(4)轉(zhuǎn)速范圍轉(zhuǎn)速范圍 最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速為 其轉(zhuǎn)速范圍。其轉(zhuǎn)速范圍。 （二）、（二）、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù) p55p55 1 1、壓力壓力 額定壓力額定壓力 按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，能使馬達(dá)連續(xù)正常按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，能使馬達(dá)連續(xù)正常 運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱額定壓力運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱額定

15、壓力 。 指在不考慮泄漏的情況下，馬達(dá)每轉(zhuǎn)一弧度指在不考慮泄漏的情況下，馬達(dá)每轉(zhuǎn)一弧度所需所需輸入輸入液體的體積。液體的體積。 工作壓力工作壓力 指馬達(dá)輸入油液的實(shí)際壓力，其大小指馬達(dá)輸入油液的實(shí)際壓力，其大小 取決馬達(dá)的負(fù)載；取決馬達(dá)的負(fù)載； 2 2、排量排量 V 3 3、流量、流量 理論流量是在不考慮泄漏的情況下，馬達(dá)在單位理論流量是在不考慮泄漏的情況下，馬達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)所需時(shí)間內(nèi)所需輸入輸入液體的體積。液體的體積。 實(shí)際流量是在考慮泄漏的情況下，馬達(dá)在單位實(shí)際流量是在考慮泄漏的情況下，馬達(dá)在單位 時(shí)間內(nèi)所需時(shí)間內(nèi)所需輸入輸入液體的體積液體的體積。(1)(1) 理論流量理論流量Mtq (2

16、) 實(shí)際流量實(shí)際流量 MqqqqMtMP55 (31)1M tMM tM vMqqqq即4 4、容積效率容積效率Mv 液壓馬達(dá)也有容積效率，與液壓泵不同的是液壓馬達(dá)也有容積效率，與液壓泵不同的是馬達(dá)的馬達(dá)的實(shí)際流量實(shí)際流量 大于其理論的流量大于其理論的流量MqMtq(32) P55 馬達(dá)馬達(dá)的的理論流量理論流量 與與實(shí)際流量實(shí)際流量 之比為馬達(dá)之比為馬達(dá)的容積效率的容積效率 MtqMqMv,1tvtqqqqqqtqqq液壓泵液壓泵,1MtMMtM vMqqqq液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)MqqMtqMtMqqq 5 5、功率功率 （1）輸入功率輸入功率iMP為馬達(dá)的進(jìn)出口的壓差為馬達(dá)的進(jìn)出口的壓差 ，p（

17、2）輸出功率輸出功率oMPnTTPMMoM2(39)P56MiMpqP(38)P566 6、機(jī)械效率機(jī)械效率mM 液壓馬達(dá)也有機(jī)械效率，與液壓泵不同的是液壓馬達(dá)也有機(jī)械效率，與液壓泵不同的是實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩 小于其理論轉(zhuǎn)矩小于其理論轉(zhuǎn)矩MTtMT1MMmMtTT(35)P56 馬達(dá)的馬達(dá)的實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩 與與理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩 之比之比稱為稱為馬達(dá)的機(jī)械效率馬達(dá)的機(jī)械效率MTMtTMmqpT液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)1MMmMtTTMMtTTqpT液壓泵液壓泵因?yàn)橛心Σ料哪芰恳驗(yàn)橛心Σ料哪芰縯TT 1TTtm馬達(dá)輸出功率馬達(dá)輸出功率PMo與輸入功率與輸入功率PMi之比稱馬達(dá)的

18、總之比稱馬達(dá)的總效效率率 。8 8、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 7 7、總效率總效率M(310)P56mMvMiMoMMPP（1）理論輸出轉(zhuǎn)矩理論輸出轉(zhuǎn)矩tMT由能量守衡定理由能量守衡定理：pqTpVpqTMtM(36)P56(2) 實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩MTmMmMtMMpVTT（3）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n VqVqnvMMtM(33) P55常用的計(jì)算公式：常用的計(jì)算公式： 計(jì)算泵的輸入功率計(jì)算泵的輸入功率rvmpqPP 計(jì)算計(jì)算泵泵的輸出流量的輸出流量vvtVnqq計(jì)算馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩mMmMtMMpVTT計(jì)算馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速計(jì)算馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速VqVqnvMMtM例例 題

19、題 講講 解解 例例1 1、某液壓泵的工作壓力為某液壓泵的工作壓力為6.3MPa，理論流量為理論流量為 63 Lmin，容積效率容積效率為為0.9，機(jī)械效率為機(jī)械效率為0.85， 試求試求 （1）液壓液壓泵輸出流量泵輸出流量； （2）液壓液壓泵輸出功率泵輸出功率； （3）液壓液壓泵需輸入功率泵需輸入功率。（1）液壓泵輸出液壓泵輸出流量流量 解：解：tvqq根據(jù)公式根據(jù)公式63 0.956.7 /mintvqql（2 ）液壓液壓泵輸出功率泵輸出功率pqP 根據(jù)公式根據(jù)公式636.3 1056.7 10/605.95PpqKW（3 ）液壓泵液壓泵需需輸入功率輸入功率mvrPP根據(jù)公式根據(jù)公式5.5

20、97.780.9 0.85rvmPPKW 例例2、某液壓馬達(dá)排量為某液壓馬達(dá)排量為250 mL/r，入口壓力為入口壓力為10MPa， 出口壓力為出口壓力為0.5 MPa，容積效率和機(jī)械效率均容積效率和機(jī)械效率均為為0.9， 若輸入流量為若輸入流量為100 L/min， 試求試求 (1) 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩； (2) 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速。 (1)(1)液液壓馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩壓馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩 TM解解mMmMtMMpVTT根據(jù)公式根據(jù)公式mNTM3402/9 . 01025010)5 . 010(66(2) 液液壓馬達(dá)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速壓馬達(dá)實(shí)際輸出

21、轉(zhuǎn)速 n根據(jù)公式根據(jù)公式VqVqnvMMtMmin/360250/9 . 0101003rn答答：(1) 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為為340N.m； (2) 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速為為360r/min。 例例3、某液壓馬達(dá)的進(jìn)油壓力為某液壓馬達(dá)的進(jìn)油壓力為10MPa，排量為排量為 20010-3L/r，總效率為總效率為0.75，機(jī)械效率為機(jī)械效率為0.9，試求試求 (1) 該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩； (2) 若馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為若馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為500 r/min，則輸入馬達(dá)的則輸入馬達(dá)的 流量為多少流量為多少? ? (3) (3) 若外負(fù)載若外

22、負(fù)載為為200 Nm（ n=500r/min）時(shí)馬達(dá)時(shí)馬達(dá) 的輸入功率和輸出功率各為多少的輸入功率和輸出功率各為多少? 解解:(1) 該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩根據(jù)公式根據(jù)公式pVTtM由題意可知由題意可知0出pPaMpp10mNpVTtM3 .318210102001010336(2) n=500 r/ /min 時(shí)馬達(dá)的理論流量時(shí)馬達(dá)的理論流量 min/100500102003LVnqtM83. 09 . 075. 0mMMvMmin/12083. 0100LqqvMtMM即輸入馬達(dá)的流量為即輸入馬達(dá)的流量為120L/min。(3) (3) 當(dāng)壓力為當(dāng)壓力為10 MPa時(shí)時(shí)，

23、它輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩為它輸出的實(shí)際轉(zhuǎn)矩為mNTTmMtMM5 .2869 . 03 .318 當(dāng)外負(fù)載為當(dāng)外負(fù)載為200 Nm，壓力差壓力差( (即馬達(dá)進(jìn)口壓力即馬達(dá)進(jìn)口壓力) )將將下降，不是下降，不是10MPa，而是而是PaMPaM98. 6105 .286200馬達(dá)的輸入功率為馬達(dá)的輸入功率為: :MvMiMpqpVnPKWpqPMiM1460/101201098. 636馬達(dá)的輸出功率馬達(dá)的輸出功率KWPPMiMoM5 .1075. 014答答：(1) 該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩為該馬達(dá)輸出的理論轉(zhuǎn)矩為318.3N.m； (2) 若馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為若馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為500 r/min，則輸入馬達(dá)則輸入馬

24、達(dá) 的流量為的流量為120L/min； (3) (3) 若外負(fù)載為若外負(fù)載為200 Nm（ n=500r/min）時(shí)馬時(shí)馬 達(dá)的輸入功率為達(dá)的輸入功率為14KW, ,輸出輸出功率功率為為10.5KW 。 三、液壓泵的特性曲線三、液壓泵的特性曲線 p36 p36 液壓泵的特性曲線由試驗(yàn)得到，它反映了液壓液壓泵的特性曲線由試驗(yàn)得到，它反映了液壓泵的性能泵的性能。曲線的橫坐標(biāo)為液壓泵的工作壓力曲線的橫坐標(biāo)為液壓泵的工作壓力P，縱，縱坐標(biāo)分別為液壓泵的流量坐標(biāo)分別為液壓泵的流量q 、容積效率、容積效率v、總效率、總效率等。等。( (它是液壓泵在特定的介質(zhì)、轉(zhuǎn)速和油溫下試驗(yàn)它是液壓泵在特定的介質(zhì)、轉(zhuǎn)速和

25、油溫下試驗(yàn)而得而得) ) 。液壓泵的性能曲線液壓泵的性能曲線PqvrPp由圖示曲線可知由圖示曲線可知1、液壓泵的實(shí)際流量和容積效率隨其工作壓力液壓泵的實(shí)際流量和容積效率隨其工作壓力 升高而降低升高而降低；2、泵的總效率隨著壓力升高而增大，在泵的額定泵的總效率隨著壓力升高而增大，在泵的額定 壓力下總效率壓力下總效率最高，到達(dá)最高值后下降最高，到達(dá)最高值后下降；3、液壓泵的輸入功率隨其工作壓力升高而增加。液壓泵的輸入功率隨其工作壓力升高而增加。四、液壓泵的圖形符號(hào)四、液壓泵的圖形符號(hào) constant displacement pump液壓泵的圖形符號(hào)液壓泵的圖形符號(hào)variable pump五、

26、液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)五、液壓馬達(dá)的圖形符號(hào) 單向變量馬達(dá)單向變量馬達(dá)單向定量馬達(dá)單向定量馬達(dá) constant displacement motor液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)雙向定量馬達(dá)雙向定量馬達(dá)雙向變量馬達(dá)雙向變量馬達(dá)高壓齒輪泵高壓齒輪泵（p16 32MPa） 22 齒輪式液壓泵與齒輪式液壓馬達(dá)齒輪式液壓泵與齒輪式液壓馬達(dá) 按結(jié)構(gòu)分，齒輪泵可分為按結(jié)構(gòu)分，齒輪泵可分為內(nèi)內(nèi)嚙合和嚙合和外外嚙合嚙合兩種兩種，外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵應(yīng)用廣泛，我們主要講它，簡(jiǎn)稱為應(yīng)用廣泛，我們主要講它，簡(jiǎn)稱為齒輪泵齒輪泵 。齒輪泵的種類很多，按工作壓力大致可分為：齒輪泵的種類很多，按工作壓力大致可分為：

27、齒輪式齒輪式液壓泵液壓泵低壓齒輪泵低壓齒輪泵（p2.5MPa）中壓齒輪泵中壓齒輪泵（p2.5 8MPa）中高壓齒輪泵中高壓齒輪泵（p8 16MPa）二、二、困油現(xiàn)象及消除措施困油現(xiàn)象及消除措施 為保證齒輪泵流量連續(xù)及高低壓腔嚴(yán)格密封，必為保證齒輪泵流量連續(xù)及高低壓腔嚴(yán)格密封，必須使齒輪重合系數(shù)須使齒輪重合系數(shù)1，一般取，一般取1.051.1，既總有兩，既總有兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合，因此就有一部分油液被困在兩對(duì)對(duì)齒輪同時(shí)嚙合，因此就有一部分油液被困在兩對(duì)齒輪所形成的密封腔之內(nèi)，隨著先困油區(qū)逐漸減小，齒輪所形成的密封腔之內(nèi)，隨著先困油區(qū)逐漸減小，后又逐漸增大，密封容積減小會(huì)使被困油液受擠而后又逐漸增大，

28、密封容積減小會(huì)使被困油液受擠而產(chǎn)生高壓，并從縫隙中流出，導(dǎo)致油液發(fā)熱，軸承產(chǎn)生高壓，并從縫隙中流出，導(dǎo)致油液發(fā)熱，軸承等機(jī)件也受到很大的額外負(fù)載作用，封閉容積增大等機(jī)件也受到很大的額外負(fù)載作用，封閉容積增大又會(huì)造成局部真空，形成氣穴，無論是前者還是后又會(huì)造成局部真空，形成氣穴，無論是前者還是后者，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，對(duì)泵工作不利，這就是者，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，對(duì)泵工作不利，這就是齒輪泵的齒輪泵的困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象。 困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象 在齒輪兩端蓋板上開卸荷槽在齒輪兩端蓋板上開卸荷槽，即當(dāng)封閉容積由，即當(dāng)封閉容積由大變小時(shí)，通過一個(gè)卸荷槽使其與壓油腔相通；大變小時(shí)，通過一個(gè)卸荷槽使其與壓油腔相通；

29、而當(dāng)封閉容積由小變大時(shí)，通過另一個(gè)卸荷槽使而當(dāng)封閉容積由小變大時(shí)，通過另一個(gè)卸荷槽使其與吸油腔相通。其與吸油腔相通。注注: :消除困油現(xiàn)象的卸荷槽消除困油現(xiàn)象的卸荷槽非對(duì)稱分布非對(duì)稱分布，偏向吸油腔。，偏向吸油腔。 消除措施消除措施困油現(xiàn)象動(dòng)畫困油現(xiàn)象動(dòng)畫三、三、泄漏及徑向受力平衡問題泄漏及徑向受力平衡問題 齒輪泵的泄漏比較大，其高壓腔的壓力油通過齒輪泵的泄漏比較大，其高壓腔的壓力油通過三條三條途徑途徑泄漏到低壓腔泄漏到低壓腔：一是一是通過齒頂圓和泵內(nèi)孔間的徑向間隙；通過齒頂圓和泵內(nèi)孔間的徑向間隙；二是二是通過齒輪端面與端蓋之間的軸向間隙；通過齒輪端面與端蓋之間的軸向間隙；三是三是輪齒嚙合線處

30、的接觸間隙，輪齒嚙合線處的接觸間隙， 其中對(duì)泄漏影響最大的是途徑二其中對(duì)泄漏影響最大的是途徑二，即齒輪端面與端蓋即齒輪端面與端蓋之間的軸向間隙之間的軸向間隙，通過軸向間隙的泄漏量可占總泄漏通過軸向間隙的泄漏量可占總泄漏量的量的7580。因?yàn)檫@里泄漏途徑短因?yàn)檫@里泄漏途徑短，泄漏面積大泄漏面積大。軸向間隙過大軸向間隙過大、泄漏量多泄漏量多，會(huì)使容積效率降低會(huì)使容積效率降低；但間隙但間隙過小過小，齒輪端面和端蓋之間的機(jī)械摩擦損失增加齒輪端面和端蓋之間的機(jī)械摩擦損失增加，會(huì)使會(huì)使泵的機(jī)械效率降低泵的機(jī)械效率降低。一般一般，普通齒輪泵的容積效率降低，普通齒輪泵的容積效率降低，輸出壓力也不易提高輸出壓力

31、也不易提高。在高壓齒輪泵中在高壓齒輪泵中，一般都使用軸一般都使用軸向間隙補(bǔ)償裝置以減少軸向泄漏向間隙補(bǔ)償裝置以減少軸向泄漏，提高其容積效率。提高其容積效率。 齒輪泵的一側(cè)是壓油腔，另一側(cè)是吸油腔。兩腔齒輪泵的一側(cè)是壓油腔，另一側(cè)是吸油腔。兩腔的壓力是不平衡，因此齒輪受到了來自壓油腔高壓油的壓力是不平衡，因此齒輪受到了來自壓油腔高壓油的壓力作用的壓力作用，使齒輪泵的上使齒輪泵的上、下齒輪及其軸承都受到下齒輪及其軸承都受到一個(gè)徑向不平衡力的作用一個(gè)徑向不平衡力的作用。油壓力越大，這個(gè)徑向不油壓力越大，這個(gè)徑向不平衡力越大。平衡力越大。 其結(jié)果會(huì)加速軸承的磨損，降低軸承的壽命其結(jié)果會(huì)加速軸承的磨損，

32、降低軸承的壽命，甚至甚至使軸承彎曲變形，造成齒頂與泵體內(nèi)孔的摩擦。使軸承彎曲變形，造成齒頂與泵體內(nèi)孔的摩擦。為為解決此問題，可采用開壓力平衡槽的辦法或采用縮解決此問題，可采用開壓力平衡槽的辦法或采用縮小壓油腔的辦法減小徑向不平衡力。小壓油腔的辦法減小徑向不平衡力。 四、四、齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 1、 吸油腔吸油腔、壓油腔是壓油腔是固定固定的，的， 吸油口吸油口( (孔孔) )大，壓油口大，壓油口( (孔孔) )小；?。? 2、 消除困油現(xiàn)象的卸荷槽向吸油腔偏移消除困油現(xiàn)象的卸荷槽向吸油腔偏移 ( (非對(duì)稱分布非對(duì)稱分布) )；3 3、 泵體兩端面上的卸荷槽，消除油液外卸，泵體兩

33、端面上的卸荷槽，消除油液外卸， 減小螺釘拉力；減小螺釘拉力；4 4、 齒輪端面泄漏有潤滑軸承后回吸油腔；齒輪端面泄漏有潤滑軸承后回吸油腔； （3 3和和4 4同屬于同屬于內(nèi)泄內(nèi)泄結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）五、五、齒輪泵的排量、流量及流量脈動(dòng)齒輪泵的排量、流量及流量脈動(dòng) 1、排量排量 (泵軸每轉(zhuǎn)所排出的液體體積泵軸每轉(zhuǎn)所排出的液體體積) 外嚙合齒輪泵的理論排量應(yīng)為兩齒輪間槽工作外嚙合齒輪泵的理論排量應(yīng)為兩齒輪間槽工作容積之總和，若近似認(rèn)為齒間容積等于輪齒的體容積之總和，若近似認(rèn)為齒間容積等于輪齒的體積，設(shè)齒輪齒數(shù)為積，設(shè)齒輪齒數(shù)為Z，模數(shù)為模數(shù)為m，齒寬為齒寬為B，節(jié)圓直節(jié)圓直徑為徑為D，(D=mZ)

34、，齒高為齒高為h (h=2m)，則齒輪泵的排則齒輪泵的排量量V為為：BzmDhBV22 實(shí)際上齒間容積比輪齒體積稍大一點(diǎn)，工程上也實(shí)際上齒間容積比輪齒體積稍大一點(diǎn)，工程上也用下面式用下面式 計(jì)算排量：計(jì)算排量：BzmDhBV22（28 ）P50 B齒寬齒寬。26.66/Vzm BmL r式中式中 m齒輪模數(shù)齒輪模數(shù)； Z齒數(shù)齒數(shù)；常用轉(zhuǎn)速常用轉(zhuǎn)速 750 r/min1500 r/min 或（或（75150rad/s）2、理論平均流量理論平均流量 (泵在單位時(shí)間內(nèi)的排油體積泵在單位時(shí)間內(nèi)的排油體積) )tqBnzmnVqt22可見：可見： 理論平均流量與泵的結(jié)構(gòu)尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)；理論平均流量與泵的

35、結(jié)構(gòu)尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)； 轉(zhuǎn)速過高轉(zhuǎn)速過高，產(chǎn)生空吸現(xiàn)象產(chǎn)生空吸現(xiàn)象， 會(huì)下降，會(huì)下降， 需限定在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)工作。轉(zhuǎn)速過低，需限定在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)工作。轉(zhuǎn)速過低， 流量減小，泄漏與流量的比值增加，流量減小，泄漏與流量的比值增加， 也也 降低。降低。vv 用上式計(jì)算的實(shí)際流量是平均流量，實(shí)際上隨用上式計(jì)算的實(shí)際流量是平均流量，實(shí)際上隨著嚙合點(diǎn)位置的改變，吸著嚙合點(diǎn)位置的改變，吸、排油腔的每一瞬時(shí)的容排油腔的每一瞬時(shí)的容積變化率是不均勻的，因此瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的。積變化率是不均勻的，因此瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的。3、實(shí)際流量實(shí)際流量q)/(32smBzmqqvvt或或23210( /min)tvvqqm BznL4

36、、流量脈動(dòng)流量脈動(dòng) 研究表明：研究表明：外嚙合齒輪泵其脈動(dòng)功率隨齒數(shù)增多外嚙合齒輪泵其脈動(dòng)功率隨齒數(shù)增多而減小，其值最高可達(dá)而減小，其值最高可達(dá)20以上，內(nèi)嚙合齒輪泵的以上，內(nèi)嚙合齒輪泵的流量脈動(dòng)功率要小得多。流量脈動(dòng)功率要小得多。 評(píng)價(jià)瞬時(shí)流量的品質(zhì)通常用評(píng)價(jià)瞬時(shí)流量的品質(zhì)通常用流量脈動(dòng)率流量脈動(dòng)率表示表示。即即%100minmaxqqq式中式中 瞬時(shí)最大流量；瞬時(shí)最大流量；maxqminq瞬時(shí)最小流量；瞬時(shí)最小流量；實(shí)際（平均）流量。實(shí)際（平均）流量。q六、六、齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小體積小( (尺寸小尺寸小) )，重量輕重量輕，工藝性好工藝性好，

37、制制造方便，價(jià)格低廉，自吸能力強(qiáng)造方便，價(jià)格低廉，自吸能力強(qiáng)( (容許的吸油真空度容許的吸油真空度大大) )，對(duì)油液污染不敏感對(duì)油液污染不敏感，轉(zhuǎn)速范圍大轉(zhuǎn)速范圍大，維修方便維修方便，工工作可靠。作可靠。 徑向不平衡力大徑向不平衡力大，摩擦嚴(yán)重摩擦嚴(yán)重，泄漏大泄漏大，流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)大大，工作壓力的提高受到限制工作壓力的提高受到限制，噪聲較大噪聲較大，不能作不能作變量泵使用。變量泵使用。齒輪泵齒輪泵( (外嚙合外嚙合) )的主要優(yōu)點(diǎn)：的主要優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：七、七、齒輪液壓馬達(dá)齒輪液壓馬達(dá) (簡(jiǎn)稱齒輪馬達(dá)簡(jiǎn)稱齒輪馬達(dá)gear motor) 當(dāng)當(dāng)壓力油壓力油進(jìn)入其進(jìn)油腔后，由于嚙合點(diǎn)的半徑進(jìn)入其

38、進(jìn)油腔后，由于嚙合點(diǎn)的半徑x、y小于小于齒頂圓的半徑齒頂圓的半徑，因此在齒因此在齒1和和2 的齒面上變形成的齒面上變形成如圖所示不平衡液壓力如圖所示不平衡液壓力，該液壓力相對(duì)于軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。該液壓力相對(duì)于軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。齒輪在此轉(zhuǎn)矩作用下齒輪在此轉(zhuǎn)矩作用下，使齒輪馬達(dá)按圖示方向旋轉(zhuǎn)使齒輪馬達(dá)按圖示方向旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)外負(fù)載作功拖動(dòng)外負(fù)載作功，當(dāng)當(dāng)改變進(jìn)壓力油的方向改變進(jìn)壓力油的方向時(shí)時(shí)，馬達(dá)馬達(dá)反反向向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。1、工作原理工作原理4 4）端面漏油潤滑軸承，有專門設(shè)置的回油口）端面漏油潤滑軸承，有專門設(shè)置的回油口；( (外泄外泄) ) 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1 1）進(jìn)油口）進(jìn)油口( (孔孔) )與回油口與

39、回油口( (孔孔) )相同相同( (因?yàn)轳R達(dá)要正反轉(zhuǎn)因?yàn)轳R達(dá)要正反轉(zhuǎn)) )；2 2）消除困油的卸荷槽）消除困油的卸荷槽對(duì)稱分布對(duì)稱分布；3 3）用）用O型密封圈型密封圈防止油液外漏，減小螺釘拉力；防止油液外漏，減小螺釘拉力；3、齒輪馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率齒輪馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率MtMMvqqnVVMMmTpV 0MMMPTnpq 與一般齒輪泵一樣，齒輪馬達(dá)由于密封性差，容積與一般齒輪泵一樣，齒輪馬達(dá)由于密封性差，容積效率低，所以輸入的油壓不能過高，因而不能產(chǎn)生較效率低，所以輸入的油壓不能過高，因而不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，且它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都隨著齒輪嚙合情況而大的轉(zhuǎn)矩，且它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都隨著

40、齒輪嚙合情況而脈動(dòng)，脈動(dòng)，齒輪馬達(dá)多用于高速低轉(zhuǎn)矩的液壓系統(tǒng)中。齒輪馬達(dá)多用于高速低轉(zhuǎn)矩的液壓系統(tǒng)中。 23 葉片液壓泵及葉片液壓馬達(dá)葉片液壓泵及葉片液壓馬達(dá) 葉片泵葉片泵(sliding vane pump)是各類泵中，應(yīng)用較是各類泵中，應(yīng)用較大、生產(chǎn)量較大的一種泵，在中、低壓液壓系統(tǒng)，大、生產(chǎn)量較大的一種泵，在中、低壓液壓系統(tǒng)，尤其在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用最多。尤其在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用最多。 與齒輪泵相比，葉片泵的與齒輪泵相比，葉片泵的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :1 1、流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、噪聲小；流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、噪聲小；2 2、壽命長、輪廓尺寸較小，結(jié)構(gòu)較緊湊等。壽命長、輪廓尺寸較小，結(jié)構(gòu)較緊湊等。 故在精密

41、機(jī)床中應(yīng)用較多，故在精密機(jī)床中應(yīng)用較多， 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：1 1、自吸能力差自吸能力差、調(diào)速范圍小調(diào)速范圍小、最高轉(zhuǎn)數(shù)較低最高轉(zhuǎn)數(shù)較低、葉片容易死、葉片容易死、2 2、工作可靠性較差工作可靠性較差、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對(duì)油液污染較敏感等。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對(duì)油液污染較敏感等。 故在工作環(huán)境較污穢故在工作環(huán)境較污穢、速度范圍變化大的機(jī)械上應(yīng)用相對(duì)速度范圍變化大的機(jī)械上應(yīng)用相對(duì)較少較少，在工作可靠性要求很高的地方在工作可靠性要求很高的地方，如飛機(jī)上如飛機(jī)上，也很少應(yīng)也很少應(yīng)用。用。 葉片泵按其每個(gè)密封工作腔在泵每轉(zhuǎn)一周時(shí)吸油排葉片泵按其每個(gè)密封工作腔在泵每轉(zhuǎn)一周時(shí)吸油排油的次數(shù)，分為油的次數(shù)，分為單作用式單作用式和和

42、雙作用式雙作用式兩大類兩大類。 雙作用式雙作用式只能作只能作定量泵定量泵使用，其額定壓力可達(dá)使用，其額定壓力可達(dá)1421MPa。在各類機(jī)床在各類機(jī)床( (尤其是精密機(jī)床尤其是精密機(jī)床) )設(shè)備中，設(shè)備中， 如：注塑機(jī)、運(yùn)輸裝卸機(jī)械及工程機(jī)械等中壓系如：注塑機(jī)、運(yùn)輸裝卸機(jī)械及工程機(jī)械等中壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。單作用式單作用式常作常作變量泵變量泵使用，其額定壓力較低使用，其額定壓力較低( (6.3MPa),),常用于組合機(jī)床、壓力機(jī)械等。常用于組合機(jī)床、壓力機(jī)械等。葉片液壓馬達(dá)只有雙作用式結(jié)構(gòu)。葉片液壓馬達(dá)只有雙作用式結(jié)構(gòu)。2 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5 5）徑向液壓力）徑向液壓力不

43、平衡不平衡。1 1）定子為圓柱面，且與轉(zhuǎn)子）定子為圓柱面，且與轉(zhuǎn)子偏心偏心安置；安置；2 2）葉片在轉(zhuǎn)子中安放有一定的傾角，）葉片在轉(zhuǎn)子中安放有一定的傾角，葉片后傾葉片后傾， 防止葉片被卡住，改善葉片運(yùn)動(dòng)；防止葉片被卡住，改善葉片運(yùn)動(dòng)；3 3）壓油腔的葉片根部通壓力油壓油腔的葉片根部通壓力油，以利葉片在壓油，以利葉片在壓油 腔其頂端與定子內(nèi)表面相接觸，腔其頂端與定子內(nèi)表面相接觸，吸油腔的葉片吸油腔的葉片 根部通低壓油根部通低壓油( (與吸油口通與吸油口通) )；4 4）采用）采用內(nèi)泄結(jié)構(gòu)內(nèi)泄結(jié)構(gòu)；這種泵不宜用于高壓，其額定壓力這種泵不宜用于高壓，其額定壓力7MPa3 3、排量和流量排量和流量

44、單作用葉片泵的單作用葉片泵的排量排量為各工作容積在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周為各工作容積在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時(shí)所排出的液體總和。時(shí)所排出的液體總和。223/22R(/)VBReReeBDeBmrad即即2(/ )VDeBml r或或請(qǐng)同學(xué)注意請(qǐng)同學(xué)注意：這與教材中：這與教材中P47(26)式不同，應(yīng)按式不同，應(yīng)按 此式計(jì)算此式計(jì)算排量排量，而不按而不按P47(26)式。式。3(/ )tqVDeBms理論平均流量理論平均流量3210( /min)tqV nDeB nl 或或3210( /min)tvvqqDeB nl 或或 3(/ )tvvqqDeBms實(shí)際流量實(shí)際流量 單作用葉片泵的流量是有脈動(dòng)的，理論分析表明，

45、單作用葉片泵的流量是有脈動(dòng)的，理論分析表明，1 1）泵內(nèi)葉片數(shù)越少）泵內(nèi)葉片數(shù)越少，流量脈動(dòng)率越小；流量脈動(dòng)率越?。? 2）奇數(shù)葉片的泵其脈動(dòng)率比偶數(shù)的??；）奇數(shù)葉片的泵其脈動(dòng)率比偶數(shù)的??；單作用葉片泵的葉片數(shù)均為奇數(shù)，一般為單作用葉片泵的葉片數(shù)均為奇數(shù)，一般為13或或15片。片。式中式中 D定子內(nèi)圓直徑定子內(nèi)圓直徑； B葉片寬度葉片寬度； e定子與轉(zhuǎn)子的偏心定子與轉(zhuǎn)子的偏心距。距。二、二、限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵 p47（ressurelimiting variable islacement vaneressurelimiting variable islacement vane u

46、mum）對(duì)于單作用葉片泵對(duì)于單作用葉片泵)(efDeBqt改變偏心改變偏心量量e可改變流量?？筛淖兞髁俊Ｗ兞勘玫姆诸悾鹤兞勘玫姆诸悾?jiǎn)蜗蜃兞勘脝蜗蜃兞勘秒p向變量泵雙向變量泵 時(shí)間有限，主要講限壓式變量葉片泵。時(shí)間有限，主要講限壓式變量葉片泵。 （實(shí)驗(yàn)室看到的為（實(shí)驗(yàn)室看到的為YBN型內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵）型內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵）單向變量泵單向變量泵：只改變只改變泵的流量泵的流量大小大小, , 不改變不改變供油的供油的方向方向。單向變量泵單向變量泵手調(diào)式手調(diào)式限壓式限壓式穩(wěn)流量式穩(wěn)流量式內(nèi)反饋內(nèi)反饋外反饋外反饋雙向變量泵雙向變量泵：除改變除改變泵的流量泵的流量大小大小, ,還改變還改變供油的

47、供油的方向方向。 （改變改變e的的方向方向可達(dá)到）可達(dá)到）1）進(jìn)出油口在配油盤上進(jìn)出油口在配油盤上非對(duì)稱分布非對(duì)稱分布，( (配油盤上壓油配油盤上壓油 窗口的位置偏向限壓彈簧一邊窗口的位置偏向限壓彈簧一邊，所以壓油腔中作所以壓油腔中作 用于定子內(nèi)表面的合力用于定子內(nèi)表面的合力S不對(duì)稱不對(duì)稱，分力分力Sx x推動(dòng)定子推動(dòng)定子 向左移動(dòng)向左移動(dòng)，變變e ) )；2、YBNYBN型內(nèi)反饋限壓式變量泵的型內(nèi)反饋限壓式變量泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2）流量調(diào)節(jié)螺釘流量調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)泵的最大流量為要求值可調(diào)節(jié)泵的最大流量為要求值，壓力壓力 調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)限定壓力的大小可調(diào)節(jié)限定壓力的大小，有限壓彈簧有限

48、壓彈簧( (定定 子不定子不定，能滑動(dòng)能滑動(dòng)，所以可調(diào)節(jié)所以可調(diào)節(jié)e ) )；3）壓油腔壓油腔葉片底部葉片底部( (根部根部) )通通壓力油壓力油，吸油腔吸油腔葉片底葉片底 部為部為低壓油低壓油；4）葉片后傾葉片后傾，其轉(zhuǎn)子葉片槽相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向往后傾斜其轉(zhuǎn)子葉片槽相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向往后傾斜 一個(gè)角度，有利葉片拋出一個(gè)角度，有利葉片拋出；5）內(nèi)泄內(nèi)泄結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。pFSx0kxpt3 3、偏心量與工作壓力的關(guān)系偏心量與工作壓力的關(guān)系 如圖所示，壓油腔中作用于定子內(nèi)表面的液壓力如圖所示，壓油腔中作用于定子內(nèi)表面的液壓力S的的水平分力水平分力為為； 式中式中 p泵的工作壓力泵的工作壓力；F指在指在x 方向的投

49、影面積方向的投影面積；彈簧調(diào)定彈簧調(diào)定 (限定限定) 壓力壓力為為：式中式中 K彈簧剛度（彈性系數(shù)）彈簧剛度（彈性系數(shù)）N/m；xo最大偏心量的彈簧壓縮量最大偏心量的彈簧壓縮量，pt預(yù)調(diào)的限定壓力預(yù)調(diào)的限定壓力；泵能維持調(diào)定的偏心量泵能維持調(diào)定的偏心量eo，即能得到需要的最大流量；，即能得到需要的最大流量；設(shè)設(shè)x為彈簧增加的壓縮量，則偏心距變?yōu)闉閺椈稍黾拥膲嚎s量，則偏心距變?yōu)閑 =eo- x即輸出流量減小，列定子受力平衡方程：即輸出流量減小，列定子受力平衡方程：)(xxkpFo1）當(dāng)）當(dāng) SxPtF, 即即P Pt (Kxo)時(shí)；時(shí)；2）當(dāng)）當(dāng) Sx PtF, 即即P Pt 時(shí)時(shí)()ottpF

50、kxpFp FF ppxkkk)(xxkpFokppFexeetoo)(由此可見，由此可見，e與與P的關(guān)系：的關(guān)系：()tF ppk當(dāng)當(dāng)P Pt 的某一值，的某一值， 如如K增加，增加，e 變化小變化小，流量變小的速度慢些；流量變小的速度慢些； 如如K減小，減小，e 變化大變化大，流量變小的速度快些。流量變小的速度快些。4、 限壓式變量泵的特性曲線限壓式變量泵的特性曲線 ()toF ppeek1）當(dāng)）當(dāng) ， 不變不變， 不不變，但變，但 增加增加， 增加，流增加，流量量 減小減小，(AB段段)tpp etqpqqtqqptpqqABtp對(duì)應(yīng)與原始偏心距對(duì)應(yīng)與原始偏心距 的最大工作壓力的最大工作

51、壓力oetqqptpqqAB2） 當(dāng)當(dāng) ， 不變不變(B點(diǎn)點(diǎn)), AB段段相當(dāng)于一個(gè)定量泵。相當(dāng)于一個(gè)定量泵。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，限壓彈簧把時(shí)，限壓彈簧把定子壓緊在流量調(diào)節(jié)螺釘定子壓緊在流量調(diào)節(jié)螺釘上，泵輸出流量不變，若上，泵輸出流量不變，若改變流量調(diào)節(jié)螺釘，可改改變流量調(diào)節(jié)螺釘，可改變其輸油量，即曲線變其輸油量，即曲線AB上上下平移。下平移。tpp etpp 3）當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí), ,限壓彈簧被壓縮，減小限壓彈簧被壓縮，減小、 減小減小( (BC段段) ), , C點(diǎn)點(diǎn)的壓力為泵的的壓力為泵的“極限工作壓力極限工作壓力”（或（或截止壓力截止壓力）。tpp eqC討討 論：論： *調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)

52、螺釘, ,可改變可改變eo大小大小, ,使使AB段上下平移段上下平移； *改變壓力調(diào)節(jié)螺釘改變壓力調(diào)節(jié)螺釘, ,可改變可改變 pt 的大小的大小, ,使使BC段左右平移段左右平移； *改變彈簧剛度改變彈簧剛度K ，可可改變改變BC的斜率的斜率；K 增加（增加（彈簧變硬彈簧變硬），e變化小，流量下降得變化小，流量下降得慢慢些，些，即即BC段變化平坦段變化平坦；K 減?。p?。◤椈勺冘洀椈勺冘洠琫變化大，流量下降得變化大，流量下降得快快些，些，即即BC段變化變陡段變化變陡。tqqptpqqABCkktp對(duì)應(yīng)與原始偏心距對(duì)應(yīng)與原始偏心距 的最大工作壓力的最大工作壓力oe1 1）定子的內(nèi)表面為）定子

53、的內(nèi)表面為橢圓柱面橢圓柱面，轉(zhuǎn)子與定子，轉(zhuǎn)子與定子同心同心；2 2）葉片）葉片前傾安裝前傾安裝，以減小壓力角，防止葉片卡住，以減小壓力角，防止葉片卡住 或折斷；或折斷；3 3）葉片底部葉片底部( (根部根部) )全通壓力油全通壓力油，在壓油區(qū)作用，在壓油區(qū)作用 與單作用葉片泵相同，而在吸油區(qū)造成葉片頂與單作用葉片泵相同，而在吸油區(qū)造成葉片頂 部與定子內(nèi)表面的摩擦增大，可定期換面；部與定子內(nèi)表面的摩擦增大，可定期換面；4 4）內(nèi)泄內(nèi)泄結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)式中式中R、r定子圓弧段的大、小半徑定子圓弧段的大、小半徑； B轉(zhuǎn)子和葉片的寬度轉(zhuǎn)子和葉片的寬度； S葉片的厚度葉片的厚度； z葉片

54、數(shù)葉片數(shù) ； 葉片的傾斜角葉片的傾斜角。3、排量和流量排量和流量)/(cos)(2)(222rmlrRzBSrRBV考慮葉片厚度及傾角時(shí)，雙作用葉片泵的排量為：考慮葉片厚度及傾角時(shí)，雙作用葉片泵的排量為：P44 (24)223()()(/)coszBS RrVB Rrmrad或或 雙作用葉片泵的流量脈動(dòng)很小，其脈動(dòng)率較其它形雙作用葉片泵的流量脈動(dòng)很小，其脈動(dòng)率較其它形式式( (螺桿泵除外螺桿泵除外) )小得多。且在葉片數(shù)為小得多。且在葉片數(shù)為4 的整數(shù)倍時(shí)的整數(shù)倍時(shí)最小。最小。故一般該泵的葉片數(shù)為故一般該泵的葉片數(shù)為12 或或16。若不考慮葉片若不考慮葉片厚度厚度及及傾角傾角時(shí)，排量為：時(shí)，排

55、量為：222()(/ )VB Rrml r223()(/)VB Rrmrad或或tqVn理論平均流量理論平均流量實(shí)際流量實(shí)際流量tvqq2VeDB316 100.954244.5 2 30mm例例1 某變量葉片泵轉(zhuǎn)子半徑某變量葉片泵轉(zhuǎn)子半徑r =41.5mm，定子半徑定子半徑 R=44.5mm， 葉片寬度葉片寬度B=30mm，轉(zhuǎn)子與定子間轉(zhuǎn)子與定子間 的最小間隙的最小間隙 =0.5mm，試求：，試求：（1）排量為排量為 時(shí)，其偏心量為多少時(shí)，其偏心量為多少？（2）泵的最大排量是多少泵的最大排量是多少？rL/10163 解：解：（1）偏心量）偏心量 由公式由公式:DeBV2max2Dde（2）最

56、大的偏心距為最大的偏心距為：mmrRe5 . 25 . 05 .415 .44)(max最大排量最大排量BDeVmaxmax2rLV/1094.41305 . 225 .4423max答（答（1 1）排量為）排量為 時(shí)時(shí)，其偏心量為其偏心量為0.956mm。rL/10163（2 2）泵的最大排量是）泵的最大排量是341.94 10/L r例例2 齒輪泵轉(zhuǎn)速為齒輪泵轉(zhuǎn)速為1200 rpm，理論流量為理論流量為16.286 L/min，齒齒數(shù)數(shù)z =8，齒寬齒寬B =30mm，機(jī)械效率和容積效率均為機(jī)械效率和容積效率均為0.9，工作壓力為工作壓力為 50105 Pa，試求試求：（1）模數(shù)模數(shù)m；（

57、；（2）輸出功率輸出功率；（；（3）輸入功率輸入功率。316.286 100.33228 3.0 1200tqmcmmmzBn 解：解：（1）求）求模數(shù)模數(shù) m 根據(jù)公式：根據(jù)公式：zBnmVnqt223516.286 1050 100.91.22260PKW1.222 0.90.91.51rPK W（2）求求輸出功率輸出功率 根據(jù)公式根據(jù)公式：tvPpq（3）求求輸入功率輸入功率 根據(jù)公式根據(jù)公式：rvmPPP 1 1）葉片）葉片徑向安裝徑向安裝（以便馬達(dá)（以便馬達(dá)雙向雙向旋轉(zhuǎn)）；旋轉(zhuǎn)）；2 2）葉片底部有）葉片底部有燕尾彈簧燕尾彈簧，啟動(dòng)前葉片在彈簧力作，啟動(dòng)前葉片在彈簧力作 用下緊貼定子

58、內(nèi)表面，以保證馬達(dá)有足夠起動(dòng)用下緊貼定子內(nèi)表面，以保證馬達(dá)有足夠起動(dòng) 的轉(zhuǎn)矩輸出；的轉(zhuǎn)矩輸出；3 3）殼體中裝有）殼體中裝有兩個(gè)單向閥兩個(gè)單向閥，以使馬達(dá)，以使馬達(dá)正反轉(zhuǎn)動(dòng)正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)時(shí) 葉片底部都通壓力油；葉片底部都通壓力油；4 4）外泄外泄結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。2、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)MMmTpV MtMMvqqnVV3、 輸出的輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩和和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速注注：式中排量式中排量V要用要用雙作用泵雙作用泵的排量的排量V公式求。公式求。 葉片馬達(dá)一般是雙作用式的定量馬達(dá)葉片馬達(dá)一般是雙作用式的定量馬達(dá)，其最大特其最大特點(diǎn)是體積小，慣性小，動(dòng)作靈敏，允許換向頻率很點(diǎn)是體積小，慣性小，動(dòng)作靈敏，允許換向頻率很高

59、，甚至可在幾毫秒內(nèi)換向。其最大弱點(diǎn)是泄漏較高，甚至可在幾毫秒內(nèi)換向。其最大弱點(diǎn)是泄漏較大，機(jī)械特性較軟，不能在低速下工作，調(diào)速范圍大，機(jī)械特性較軟，不能在低速下工作，調(diào)速范圍不能很大。不能很大。因此適用于低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速以及對(duì)慣性因此適用于低轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速以及對(duì)慣性要求較小，對(duì)機(jī)械特性要不嚴(yán)的場(chǎng)合。要求較小，對(duì)機(jī)械特性要不嚴(yán)的場(chǎng)合。24 柱塞液壓泵、柱塞液壓馬達(dá)柱塞液壓泵、柱塞液壓馬達(dá) 柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所造成的密封工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和時(shí)所造成的密封工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。由于構(gòu)成密封工作腔的構(gòu)件壓油的。由于構(gòu)成密

60、封工作腔的構(gòu)件柱塞和柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較高的配合精度，密封性能好，容積效率高。故可高的配合精度，密封性能好，容積效率高。故可以達(dá)到很高的工作壓力。以達(dá)到很高的工作壓力。同時(shí)，這種泵只要改變柱塞的工作行程就可以很方便同時(shí)，這種泵只要改變柱塞的工作行程就可以很方便地改變其流量，易于實(shí)現(xiàn)變量。因此，在高壓、大流地改變其流量，易于實(shí)現(xiàn)變量。因此，在高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，如量、大功率的液壓系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，如在龍門刨床、拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、在龍門刨床、拉床、液壓機(jī)、工程機(jī)械、礦山