項目二 液壓泵和液壓缸在系統(tǒng)中的作用（3.3）

1、項目二 液壓泵和液壓缸在系統(tǒng)中的作用任務(wù)2-1液壓動力元件認(rèn)識單元1：液壓泵的基本原理知識點2-1-1液壓泵的工作原理液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵由電動機(jī)帶動將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去，使執(zhí)行元件推動負(fù)載作功。圖2-1（p）所示為液壓泵的工作原理圖。柱塞2裝在缸體3內(nèi)并可作左右移動，在彈簧4的作用下，柱塞緊壓在偏心輪1的外表面上。當(dāng)電機(jī)帶動偏心輪1旋轉(zhuǎn)時，偏心輪則推動柱塞左右運(yùn)動，使密封容積a的大小發(fā)生周期性的變化。當(dāng)a由小變大時就形成部分真空，使油箱中的油液在大氣壓的作用下，經(jīng)吸油管道頂開單向閥6閥進(jìn)入油腔a實現(xiàn)吸油；反之，當(dāng)a由大變小時

2、，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流入系統(tǒng)而實現(xiàn)壓油。電機(jī)帶動偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷的吸油和壓油。由于這種泵是依靠泵的密封工作腔的容積變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，因而稱為容積式泵。容積式泵的流量大小取決于密封工作腔容積變化的大小和次數(shù)。若不計泄漏，流量與壓力無關(guān)。圖2-1（p）液壓泵工作原理圖圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-1-2液壓泵的特點容積式液壓泵具有以下基本特點：1具有若干個密封且又可以周期性變化的空間，密封容積由小變大時吸油，由大變小時壓油。液壓泵輸出油液的多少只取決于此密封容積的變化量和變化頻率。這是容積式泵的一個重要特性。2油箱內(nèi)的油液的絕對壓力

3、必須恒等于或大于大氣壓力。這是容積式液壓泵能夠吸入油液的外部條件。為保證液壓泵正常吸油，油箱必須和大氣相通，或采用密封的充壓油箱。3容積式液壓泵具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)。通過配流機(jī)構(gòu)將吸液腔和排液腔隔開，保證液壓泵有規(guī)律地連續(xù)吸排液體。液壓泵的結(jié)構(gòu)不同，其配流機(jī)構(gòu)也不相同，有配油盤配油、配油軸配油等。圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-1-3液壓泵的主要參數(shù) 液壓泵的主要性能參數(shù)有壓力、排量、流量、功率和效率等。一、壓力1工作壓力 液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關(guān)。2額定壓力 液壓泵在正常工作

4、條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。3最高允許壓力 在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值，稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力，泵的泄漏會迅速增加。二、排量與流量排量是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值，如泵排量固定，則為定量泵；排量可變則為變量泵。一般定量泵因密封性較好，泄漏小，在高壓時效率較高。流量為泵單位時間內(nèi)排出的液體體積（L/min），有理論流量Qth和實際流量Qac兩種。 （21）式中：q 泵的排量（L / r）n 泵的轉(zhuǎn)速（r/min） （22）Q 泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，油會從高壓區(qū)泄漏到低壓區(qū)，是泵的泄漏損失。三、容積效率和機(jī)

5、械效率 （23）式中： 泵的容積效率 （24） 式中： 泵的機(jī)械效率 Tth 泵的理論輸入扭矩 Tac 泵的實際輸入扭矩四、泵的總效率、功率 （25）式中： 泵的總效率 泵實際輸出功率 電動機(jī)輸出功率 （26） 式中：p 泵輸出的工作壓力（MPa） Qac 泵的實際輸出流量（L /min），1L =103cm3。圖片資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接技能點2-1-4會畫出液壓泵的職能符號液壓泵的職能圖形符號如圖21（g）所示圖2-1（g） 液壓泵職能符號圖片資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接單元2：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的構(gòu)造液壓泵的分類方式很多，它可按壓力的大小分為低壓泵、中壓泵

6、和高壓泵。也可按流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵。又可按泵的結(jié)構(gòu)分為齒輪泵、葉片泵和柱塞泵，其中齒輪泵和葉片泵多用于中、低壓系統(tǒng)，柱塞泵多用于高壓系統(tǒng)。知識點2-1-5外嚙合齒輪泵齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，且價格便宜，故在一般機(jī)械上被廣泛使用；齒輪泵是定量泵，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。外嚙合齒輪泵的構(gòu)造和動作原理如圖22（p）所示。它由裝在殼體內(nèi)的一對齒輪所組成，齒輪兩側(cè)有端蓋罩住，殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封工作腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸油管

7、進(jìn)入吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)的壓油腔內(nèi)。在壓油區(qū)的一側(cè)，由于齒輪在這里逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液便被擠出去，從壓油腔輸送到壓油管路中去。這里的嚙合點處的齒面接觸線一直起著分隔離高、低壓腔的作用。外嚙合齒輪高壓腔的壓力油通過三個途徑泄漏到低壓腔。一為齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙，二為齒輪端面與端蓋側(cè)面的間隙，產(chǎn)生軸向間隙漏露，其泄漏量約占總泄漏量的75%80%，而且泄漏量隨泵的工作壓力的提高而增大，此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因，故不適合用作高壓泵。三是齒輪嚙合線處間隙的泄漏，其泄漏量很少，一般不予考慮。為解決外嚙合齒輪泵的內(nèi)泄漏、提高壓力的關(guān)鍵是：控制齒

8、輪端面和端蓋之間保持一個合適的間隙。在高、中壓齒輪泵中，已不能采用浮動軸套的軸向間隙自動補(bǔ)償方法，使之在液壓力的作用下壓緊齒輪端面，使軸向間隙減小，從而減小泄漏。中、高壓齒輪泵的工作壓力可達(dá)1620MPa。圖2-2（p） 齒輪泵工作原理圖圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-1-6困油現(xiàn)象齒輪泵要平穩(wěn)地工作，齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1，即總是有兩對齒輪同時嚙合。這就有一部分油液被圍困在兩對齒輪所形成的封閉腔內(nèi)，如圖22（g）所示。這個封閉容積先隨齒輪轉(zhuǎn)動逐漸減小，以后又逐漸增大。封閉容積減小會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，軸承等機(jī)件也受到

9、附加的不平衡負(fù)載作用。封閉容積增大又會造成局部真空，使油產(chǎn)生氣穴，引起噪聲、震動和氣蝕。這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。消除困油現(xiàn)象的方法，通常在齒輪前后端蓋上各銑兩個卸荷槽，如圖2-3（p）所示。當(dāng)閉死容積減小時，使壓油腔與其相通，當(dāng)閉死容積變大時，讓吸油腔與其相通。左右兩槽間的距離必須保證不能太小，以防吸、壓油腔通過困油區(qū)串通。圖2-2（g） 困油現(xiàn)象圖2-3（p）齒輪泵的困油卸荷槽圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-1-7葉片泵葉片泵有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是單作用葉片泵，另一種是雙作用式葉片泵。1單作用葉片泵其工作原理如圖24（p）所示，單作用葉片泵由轉(zhuǎn)子1、定子2、

10、葉片3和端蓋等組成。定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉(zhuǎn)子的間有偏心距e，葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在槽內(nèi)滑動，當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，使葉片緊靠在定子內(nèi)壁，這樣在定子、轉(zhuǎn)子葉片和兩側(cè)配油盤間就形成若干個密封的工作空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向（逆時針方向）回轉(zhuǎn)時，在圖的右部，葉片逐漸的伸出，葉片間的空間逐漸增大，從吸油口吸油，這是吸油腔。在圖的左部，葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進(jìn)槽內(nèi)，工作空間逐漸縮小，將油液從壓油口壓出，這就是壓油腔，在吸油腔和壓油腔之間，有一段封油區(qū)，把吸油腔和壓油腔隔開，這種葉片泵每轉(zhuǎn)一周，每個工作腔完成一次吸油和壓油，因此稱為單作用葉片泵。轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和排油。圖2-4

11、（p）單作用泵工作原理1-轉(zhuǎn)子 2-定子 3-葉片圖2-5（p）雙作用葉片泵工作原理圖圖改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心量，即可改變泵的流量，偏心越大，流量越大，如調(diào)成幾乎是同心，則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。另外還有一種限壓式變量泵，當(dāng)負(fù)荷小時，泵輸出流量大，負(fù)載可快速移動，當(dāng)負(fù)荷增加時，泵輸出流量變少，輸出壓力增加，負(fù)載速度降低，如此可減少能量消耗，避免油溫上升。 2雙作用葉片泵雙作用式葉片泵如圖25（p）所示，定子內(nèi)表面近似橢圓，轉(zhuǎn)子和定子同心安裝，有兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)對稱布置。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完成兩次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈

12、接文本資源鏈接知識點2-1-8柱塞泵柱塞泵工作原理是通過柱塞在液壓缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動來實現(xiàn)吸油和壓油。與齒輪泵和葉片泵相比，該泵能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動力，為一種高效率的泵，它可分為軸向式和徑向式兩種形式。1軸向柱塞泵軸向柱塞泵如圖26（p）所示，可分為直軸式（圖a）所示）和斜軸式（圖b）所示）兩種，該兩種泵都是變量泵，通過調(diào)節(jié)斜盤傾角，即可改變泵的輸出流量。 圖2-6（p）軸向柱塞泵工作原理圖a） 直軸式 b）斜軸式1-缸體 2-配油軸 3-柱塞 4-斜盤2徑向柱塞泵徑向柱塞泵（柱塞運(yùn)動方向與液壓缸體的中心線垂直），又可分為固定液壓缸式和回轉(zhuǎn)液壓缸式兩種。圖2-7（p）固定液壓缸式

13、徑向柱塞泵圖27（p）為固定液壓缸式柱塞泵，利用偏心輪的旋轉(zhuǎn)，可使柱塞產(chǎn)生往復(fù)行程，以進(jìn)行泵的吸壓油作用。偏心輪的偏心量固定，所以固定缸式徑向柱塞泵一般為定量泵。最高輸出壓力可達(dá)21MPa以上。 圖28（p）為回轉(zhuǎn)液壓缸式柱塞泵，其活塞安裝在壓缸體上，壓缸體的中心和轉(zhuǎn)子的中心有一偏心量e，壓缸體和軸一同旋轉(zhuǎn)，分配軸固定，上有4條油路，2條油路成一組，分別充當(dāng)壓油的進(jìn)出通道并和蓋板的進(jìn)出油口相通，改變偏心量即可改變流量，因此回轉(zhuǎn)液壓缸式柱塞泵為一種變量泵。圖2-8（p） 回轉(zhuǎn)液壓缸式徑向柱塞泵 圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接技能點2-1-9掌握外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)

14、用外嚙合齒輪泵的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉，便于維修，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，體積小，抗污染能力強(qiáng)。缺點是噪音大，不能變量，流量脈動大，困油，工作壓力的提高受到限制。因此齒輪泵多用于油壓不很高，工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度平穩(wěn)性要求不高的各種機(jī)械的中低壓系統(tǒng)中及環(huán)境較差的工程機(jī)械中。外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點除上述的泄漏和困油現(xiàn)象外，還存在徑向不平衡力。齒輪泵工作時，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻的。在壓油腔和吸油腔的齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力，在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認(rèn)為油液壓力由壓油腔壓力逐級下降到吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當(dāng)于給齒輪一個徑向不平衡作用力

15、，使齒輪和軸承受載。工作壓力愈大，徑向不平衡力越大，嚴(yán)重時會造成齒頂與泵體接觸,產(chǎn)生磨損。通常采取縮小壓油口的辦法來減小徑向不平衡力,使高壓油僅作用在一到兩個齒的范圍內(nèi)。圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接技能點2-1-10了解葉片泵和柱塞泵的特點及應(yīng)用。葉片泵的優(yōu)點是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音?。唤Y(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、流量大；其缺點是：對油液要求高，如油液中有雜質(zhì)，則葉片容易卡死；與齒輪泵相比結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。它廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造中的專用機(jī)床、自動線等中、低壓液壓系統(tǒng)中及工程機(jī)械中。由于柱塞泵和柱塞孔都是圓形零件，因此加工方便，配合精度高，密封性能好，容積效率高。其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)

16、緊湊，壓力高，效率高及流量調(diào)節(jié)方便。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，對油液污染敏感。柱塞泵常用于高壓、大流量、大功率的場合。圖片資源鏈接動畫資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接單元3：液壓泵基本參數(shù)選取與計算知識點2-1-11 液壓泵的主要參數(shù)計算液壓泵的選擇，通常是先根據(jù)對液壓泵的性能要求來選定液壓泵的型式，再根據(jù)液壓泵所應(yīng)保證的壓力和流量來確定它的具體規(guī)格。液壓泵的的工作壓力是根據(jù)執(zhí)行元件的最大工作壓力來決定的，考慮到各種壓力損失，泵的最大工作壓力P泵可按下式確定： P泵k壓×P缸式中：P泵 一液壓泵所需要提供的壓力，Pa,k壓一 系統(tǒng)中壓力損失系數(shù)，取1.3 P缸 一液壓缸中所需的

17、最大工作壓力，Pa液壓泵的輸出流量取決于系統(tǒng)所需最大流量及泄漏量，即Q泵K流.×Q缸式中： Q泵液壓泵所需輸出的流量，m3/min。K流Q缸一液壓缸所需提供的最大流量，m3/min。若為多液壓缸同時動作，Q缸應(yīng)為同時動作的幾個液壓缸所需的最大流量之和。在P泵、Q泵求出以后，就可具體選擇液壓泵的規(guī)格，選擇時應(yīng)使實際選用泵的額定壓力大于所求出的P泵值，通?？煞糯?5%。泵的額定流量略大于或等于所求出的Q缸值即可。電動機(jī)參數(shù)的選擇液壓泵是由電動機(jī)驅(qū)動，可根據(jù)液壓泵的功率計算出電動機(jī)所需要的功率，再考慮液壓泵的轉(zhuǎn)速，然后從樣本中合理地選定標(biāo)準(zhǔn)的電動機(jī)。 驅(qū)動液壓泵所需的電動機(jī)功率可按下式確定

18、： （KW）式中：PM電動機(jī)所需的功率，kwp泵一-泵所需的最大工作壓力，Pa,Q泵泵所需輸出的最大流量，m3/min 泵的總效率。各種泵的總效率大致為：齒輪泵0.6 0.7，葉片泵0.6 0.75；柱塞泵0.8 0.85。圖片資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-1-12液壓泵的選擇選擇液壓泵的原則（1）是否要求變量：徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。（2）工作壓力：柱塞泵壓力；葉片泵壓力6.3MPa,高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力，高壓化以后可達(dá)21MPa。（3）工作環(huán)境：齒輪泵的抗污染能力最好。（4）噪聲指標(biāo)：低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙

19、作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。（5）效率：軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。表2-1中列出液壓系統(tǒng)中常用液壓泵的主要性能。一般來說，由于各類液壓泵各自突出的特點，其結(jié)構(gòu)、功率及運(yùn)轉(zhuǎn)方式的不相同，因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場合選擇合適的液壓泵。一般在機(jī)床液壓系統(tǒng)中，往往選擇雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵；在筑路機(jī)械、港口機(jī)械及小型工程機(jī)械中常選用抗污染能力較強(qiáng)的齒輪泵；在負(fù)載大、功率大的場合往往采用柱塞泵。表2-1 液壓系統(tǒng)中常用液壓泵的性能比較及應(yīng)用類型齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵軸向柱塞泵徑向柱塞泵螺桿泵工作壓力（Mpa）<

20、;26.321720351020<10容積效率總效率流量調(diào)節(jié)不能不能能能能不能流量脈動率大小中等中等中等很小自吸特性好較差較差較差差好對油的污染敏感性不敏感敏感敏感敏感敏感不敏感噪聲大小較大大大很小單位功率造價低中等較高高高較高應(yīng)用范圍機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、航空、船舶、一般機(jī)械機(jī)床、注塑機(jī)、液壓機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)械、工程機(jī)械、飛機(jī)機(jī)床、注塑機(jī)工程機(jī)械、鍛壓機(jī)械、鍛壓機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶、飛機(jī)機(jī)床、液壓機(jī)、船舶機(jī)械精密機(jī)床、精密機(jī)械、食品、化工、石油、紡織等機(jī)械圖片資源鏈接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接技能點2-1-13正確選用液壓泵和電機(jī)例題21 某液壓系統(tǒng)，泵的排

21、量q10m L/r，電機(jī)轉(zhuǎn)速n1200rpm，泵的輸出壓力p=5Mpa 泵容積效率v0.92，總效率0.84，求：泵的理論流量；2）泵的實際流量；3）泵的輸出功率；4）驅(qū)動電機(jī)功率。解：泵的理論流量-3 =10×1200×10-312 L/min 2)泵的實際流量Qac Qth .v12×0.9211.04 L/min 3)泵的輸出功率4）驅(qū)動電機(jī)功率 例22 已知某液壓系統(tǒng)如圖23（g）所示，工作時，活塞上所受的外載荷為F=9720N，活塞有效工作面積A2，活塞運(yùn)動速度v=/s。.問應(yīng)選擇額定壓力和額定流量為多少的液壓泵？驅(qū)動它的電機(jī)功率應(yīng)為多少?圖2-3（g）

22、解：首先確定液壓缸中最大工作壓力P缸,選擇k壓1.3計算液壓泵所需最大壓力：p泵×再根據(jù)運(yùn)動速度計算液壓缸中所需的最大流量Q缸×0.×10-4m3/ s選取k流1.1計算泵所需的最大流量.Q泵k流Q缸××104×104 (m3/s)21.12 (L/min)查液壓泵的樣本資料選擇CB-B25型齒輪泵。該泵的額定流量為25L/min ，略大于Q泵,該泵的額定壓力為25kgf/cm（略為2.5MPa）,大于泵所需要提供的最大壓力。驅(qū)動泵的電動機(jī)功率，選取泵的總效率0.7，可求出： （KW）由上式可見,在計算電機(jī)功率時用的是泵的額定流量，而

23、沒有用計算出來的泵的流量這是因為所選擇的齒輪泵是定量泵的緣故，定量泵的流量是不能調(diào)節(jié)的。例23 如圖23（g）所示的液壓系統(tǒng)，巳知負(fù)載F=30000N，活塞有效面積A=2，空載時的快速前進(jìn)的速度為0.05 m/s，負(fù)載工作時的前選速度為0.025 m/s，選取k壓1.5，k流1.3 0.75 ，.試從下列已知泵中選擇一臺合適的泵，并計算其相應(yīng)的電動機(jī)功率。解： Pap泵k壓××30×10545×105 Pa由于快速前進(jìn)的速度大，所需流量也大，所以泵必須保證的流量應(yīng)滿足快進(jìn)的要求，此時流量按快進(jìn)計算：×0.015×10-4 m3/s&#

24、215;5×10-4×10-4 m3/s在p泵、Q泵求出后，就可從下列已知泵中選擇一臺。已知泵如下：YB-32型葉片泵，Q額32L/min，p額63kgf/cm2YB-40型葉片泵，Q額.40 L/min，p額63kgf/cm2YB-50型葉片泵，Q. 額.50 L/min，p額63 kgf/cm2因為求出的p泵45×105Pa45kgf/cm2，而求出的Q泵39 L/min，所以應(yīng)選擇YB-40型葉片泵。電動機(jī)功率為： （KW）若YB-40型泵的轉(zhuǎn)速為960轉(zhuǎn)/分，則可根據(jù)計算出來的電機(jī)功率為4KW和轉(zhuǎn)速為960轉(zhuǎn)/分從樣本中選擇合適的電動機(jī)。上題是用一個泵既要

25、滿足空載快速行程的要求（此時壓力較低，流量較大，又要滿足負(fù)載工作行程的要求（此時壓力較高，流量相對較?。?，所以在計算時壓力和流量兩者都必須取大值。任務(wù)2-2測試液壓泵的容積效率單元1：自動車床液壓泵容積效率測試自動車床的主軸由一個液壓馬達(dá)驅(qū)動，如圖2-9（p）?，F(xiàn)已確定在零件的加工過程中，主軸未能達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，因此，要對液壓泵的特性曲線進(jìn)行測定。 圖2-4（g）流量測量回路圖2-9（p）自動車床知識點2-2-1液壓泵容積效率計算 液壓泵的容積效率 （23）Qth 理論流量Qac 實際流量 技能點2-2-2掌握泵容積效率的檢測方法 建立流量測試回路，參考圖2-4（g），用截止閥模擬負(fù)載，將系統(tǒng)壓

26、力調(diào)整到0-50bar之間，測量液壓泵實際輸出的流量。技能點2-2-3繪制泵的特性曲線組裝流量測量回路如圖2-4（g），將1V閥慢慢關(guān)閉，邊調(diào)整邊將壓力表OZ2的值按2-1表中的數(shù)據(jù)逐一調(diào)出，同時記錄流量計1S的讀值。該系統(tǒng)的最大壓力為60bar,該值由泵的溢流閥限定（安全閥）。表2-1 技能點2-2-4按照任務(wù)工單完成訓(xùn)練項目自動車床主軸液壓泵的容積效率測試將測量計在不同壓力下的測得的流量值填入表格中并按照表中數(shù)據(jù)繪制流量-壓力特性曲線。觀察當(dāng)壓力增加時流量如何變化。任務(wù)2-3液壓缸認(rèn)識單元1：液壓缸的計算與結(jié)構(gòu)知識點2-3-1液壓缸的推力速度計算液壓缸是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，它

27、可以實現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。液壓缸分類：分為單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸兩類。單作用式液壓缸又分為無彈簧式、附彈簧式、柱塞式三種，如圖210（p）所示。雙作用式液壓缸又分為單桿形，雙桿形兩種，如圖211（p）所示。圖2-10（p）單作用液壓缸圖2-11（p）雙作用液壓缸液壓缸的工作原理如圖212（p）所示，液壓缸缸體固定，液壓油從A口進(jìn)入作用在活塞上，產(chǎn)生一推力F，通過活塞桿以克服負(fù)荷W，活塞以速度向前推進(jìn)，同時將活塞桿側(cè)內(nèi)的油液通過B口流回油箱。相反，如高壓油從B口進(jìn)入，則活塞后退。 圖2-12（p）液壓缸的工作原理1速度和流量若忽略泄漏，則速度和流量的關(guān)系如下： Q =A （27） =Q/A

28、（28）式中：Q 液壓缸的輸入流量（m3/s或L/min ,L=1×103m3） A 液壓缸活塞上有效工作面積 活塞移動速度通常活塞上工作有效面積是固定的，由式（32）可知，活塞的速度取決于輸入液壓缸的流量，又由理論上可知，速度和負(fù)載無關(guān)。2推力和壓力推力F是壓力為p的液壓油作用在工作有效面積為A的活塞上，以平衡負(fù)載W，若液壓缸回油接油箱，則P0 =0，故： F = W = p.A ( N) (29)式中：p 液壓缸的工作壓力（MPa） A 液壓缸活塞上有效工作面積（mm2）推力F可看成是液壓缸的理論推力，因為活塞的有效面積固定，故壓力取決于總負(fù)載。圖2-13（p）單桿活塞缸如圖21

29、3（p）a所示，當(dāng)油液從液壓缸左腔（無桿腔）進(jìn)入時，活塞前進(jìn)速度1和產(chǎn)生的推力F1為： (210) (211)如圖213（p）b所示，當(dāng)油液從液壓缸右腔（有桿腔）進(jìn)入時，活塞后退的速度2和產(chǎn)生的推力F2為： （212） （23）因為活塞有效面積A1>A2，所以1<2 ， F1>F2 。圖214（p）所示為單桿活塞的另一種連接方式。它把右腔的回油管道和左腔的進(jìn)油管道接通。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動連接?；钊斑M(jìn)的速度及推力F為： 故： （214） （215）圖2-14（p）差動連接顯然，差動聯(lián)結(jié)時活塞運(yùn)動速度較快，產(chǎn)生的推力較小。所以差動聯(lián)結(jié)常用于空載快進(jìn)場合。圖片資源鏈接動畫資源鏈

30、接視頻資源鏈接網(wǎng)頁鏈接文本資源鏈接知識點2-3-2液壓缸的典型結(jié)構(gòu)圖2-15（p）液壓缸結(jié)構(gòu)圖215（p）為液壓缸結(jié)構(gòu)圖，它由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿、緩沖裝置、放氣裝置和密封裝置等組成。選用液壓缸時，首先應(yīng)考慮活塞桿長度（由行程決定），再根據(jù)回路的最高壓力選出適合的液壓缸。1缸筒缸筒主要是由鋼材制成，缸筒內(nèi)要經(jīng)過精細(xì)加工，表面粗糙度Ra<0.08um，以減少密封件的摩擦。 2蓋板通常由鋼材制成，有前端蓋和后端蓋，安裝在缸筒的前后兩端，蓋板和缸筒的連接方法有焊接、拉桿、法蘭、羅紋連接等。3活塞活塞的材料通常用鋼或鑄鐵，也可采用鋁合金?；钊透淄矁?nèi)壁間需要密封，采用的密封件有O形環(huán)、V形油

31、封、U形油封、X形油封和活塞環(huán)等。而活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長度，一般取活塞長度為缸筒內(nèi)徑的（0.61.0）倍。4活塞桿是由鋼材做成實心桿或空心桿，表面經(jīng)淬火再鍍鉻處理并拋光。5緩沖裝置為了防止活塞在行程的終點與前后端蓋板發(fā)生碰撞，引起噪音，影響工件精度或使液壓缸損壞，常在液壓缸前后端蓋上設(shè)有緩沖裝置，以使活塞移到快接近行程終點時速度減慢下來終至停止。如圖215（p）所示前后端蓋上的緩沖閥附近有單向閥的結(jié)構(gòu)。當(dāng)活塞接近端蓋時，緩沖環(huán)插入端蓋板油出入口，強(qiáng)迫壓油經(jīng)緩沖閥的孔口流出，促使活塞的速度緩慢下來。相反，當(dāng)活塞從行程的盡頭將離去時，如壓油只作用在緩沖環(huán)上，活塞要移動的那一瞬間將非常不穩(wěn)定甚至無足夠力量推動活塞，故必須使壓油經(jīng)緩沖閥內(nèi)的止回閥作用在活塞上，如此才能使活塞平穩(wěn)的前進(jìn)。6放氣裝置在安裝過程中或停止工作的一段時間后，空氣將滲入液壓系統(tǒng)內(nèi)，缸筒內(nèi)如存留空氣，將使液壓缸在低速時產(chǎn)生爬行、顫抖現(xiàn)象，換向時易引起沖擊，因此在液壓缸結(jié)構(gòu)上要能及時排除缸內(nèi)留存的氣體。一般雙作用式液壓缸不設(shè)專門的放氣孔，而是將液壓油出入口布置在前后蓋板的最高處。大型