液壓與氣壓傳動第二PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1液壓與氣壓傳動第二液壓與氣壓傳動第二第一節(jié)第一節(jié) 概述概述3一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理齒輪泵齒輪泵 葉片泵葉片泵 柱塞泵柱塞泵第1頁/共48頁3 容積式泵的共同工作原理容積式泵的共同工作原理是：是：必定有一個或若干個周期變化空間；必定有一個或若干個周期變化空間；需要有相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)；需要有相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)；油箱必須和大氣相通，這是液壓泵正常工作的外部條件。油箱必須和大氣相通，這是液壓泵正常工作的外部條件。第2頁/共48頁3二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)壓力壓力額定壓力額定壓力工作壓力工作壓力最大壓力最大壓力在正常工作

2、條件下可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力在正常工作條件下可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力液壓泵工作時輸出壓力油的壓力液壓泵工作時輸出壓力油的壓力在短時間內(nèi)運(yùn)行所允許的最高壓力值在短時間內(nèi)運(yùn)行所允許的最高壓力值第3頁/共48頁3排量與流量排量與流量排量排量理論流量理論流量額定流量額定流量實際流量實際流量無泄露時，泵每轉(zhuǎn)所排出的液體體積（用無泄露時，泵每轉(zhuǎn)所排出的液體體積（用V表示）表示）無泄露情況下，液壓泵單位時間內(nèi)所輸出的液體的體積無泄露情況下，液壓泵單位時間內(nèi)所輸出的液體的體積液壓泵（馬達(dá)）在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出液壓泵（馬達(dá)）在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出/入的流量入的流量液壓泵（馬達(dá)）在工作時實際輸出液壓泵（馬達(dá)）

3、在工作時實際輸出/入的流量入的流量AlldV24nVqVt第4頁/共48頁3效率與功率效率與功率液壓泵的效率與功率液壓泵的效率與功率 液壓泵的容積效率為實際流液壓泵的容積效率為實際流量與理論流量的比值，即量與理論流量的比值，即容積效率容積效率 由于液壓泵工作時存由于液壓泵工作時存在在 泄露，因此實際流量泄露，因此實際流量qv總是小于理總是小于理 論流量論流量qVt。VVtVqqqVtVVtVVqqqq1第5頁/共48頁3式中，式中，T為損失轉(zhuǎn)矩。為損失轉(zhuǎn)矩。 液壓泵的機(jī)械效率是理論轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩的比值，用液壓泵的機(jī)械效率是理論轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩的比值，用m表示，表示，即即機(jī)械效率機(jī)械效率 由于液壓

4、泵存在機(jī)械磨擦（相對運(yùn)動零件之間及液體由于液壓泵存在機(jī)械磨擦（相對運(yùn)動零件之間及液體 粘性磨擦）因此它的粘性磨擦）因此它的輸入轉(zhuǎn)矩輸入轉(zhuǎn)矩Ti必必然大于理論所需轉(zhuǎn)矩然大于理論所需轉(zhuǎn)矩Tt，則理論，則理論 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩Tt。TTTitiitmTTTT1第6頁/共48頁3 液壓泵輸出功率液壓泵輸出功率P為為液壓泵的功率液壓泵的功率 液壓泵輸入的是機(jī)械能，表現(xiàn)為輸入轉(zhuǎn)矩液壓泵輸入的是機(jī)械能，表現(xiàn)為輸入轉(zhuǎn)矩T Ti i和轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn) 速速n n，輸出的為液壓能，表現(xiàn)為輸出流量（實際流量）和壓力。所，輸出的為液壓能，表現(xiàn)為輸出流量（實際流量）和壓力。所 以液壓泵輸入功率以液壓泵輸入功率P Pi i為為nTPit2

5、VpqP 液壓泵的總效率液壓泵的總效率 液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值稱為液液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值稱為液壓壓 泵的總效率，用泵的總效率，用V表示，即表示，即mViViVnTpqPP2第7頁/共48頁3液壓馬達(dá)的效率與功率液壓馬達(dá)的效率與功率液壓馬達(dá)的容積效率液壓馬達(dá)的容積效率 液壓馬達(dá)輸入流量液壓馬達(dá)輸入流量q qV V要大于其理論流量要大于其理論流量 q qVtVt，因為工作時有泄露流量，因為工作時有泄露流量q qV V， 故液壓馬達(dá)的容積效率為故液壓馬達(dá)的容積效率為VVVVVVtMVqqqqqqq1液壓馬達(dá)的機(jī)械效率液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 由于液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時相對運(yùn)動件之間的由于液壓

6、馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時相對運(yùn)動件之間的 機(jī)械磨擦引起的轉(zhuǎn)矩?fù)p失，故機(jī)構(gòu)效率為機(jī)械磨擦引起的轉(zhuǎn)矩?fù)p失，故機(jī)構(gòu)效率為ttttPMmTTTTTTT1第8頁/共48頁3液壓馬達(dá)輸入功率液壓馬達(dá)輸入功率P Pi iVipqP MmMVVPiMpqnPPP2液壓馬達(dá)輸出功率液壓馬達(dá)輸出功率P PPnTP2液壓馬達(dá)的總效率為液壓馬達(dá)輸出功率與輸入功率之比液壓馬達(dá)的總效率為液壓馬達(dá)輸出功率與輸入功率之比第9頁/共48頁3轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 理論轉(zhuǎn)速理論轉(zhuǎn)速 實際轉(zhuǎn)速實際轉(zhuǎn)速噪聲噪聲液壓泵的額定轉(zhuǎn)速液壓泵的額定轉(zhuǎn)速 額定壓力下能連續(xù)長時間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最大額定壓力下能連續(xù)長時間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最大 轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。tVttVqn tVtMVtMV

7、Vqnn液壓馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速 液壓馬達(dá)的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速 第10頁/共48頁3三、液壓泵和液壓馬達(dá)的分類三、液壓泵和液壓馬達(dá)的分類液壓泵的分類液壓泵的分類液壓馬達(dá)的分類液壓馬達(dá)的分類齒輪泵、葉片泵和柱塞泵以及螺桿泵和凸輪轉(zhuǎn)子泵齒輪泵、葉片泵和柱塞泵以及螺桿泵和凸輪轉(zhuǎn)子泵高轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)和低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)高轉(zhuǎn)速液壓馬達(dá)和低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)第11頁/共48頁第二節(jié)第二節(jié) 齒輪泵和齒輪馬達(dá)齒輪泵和齒輪馬達(dá)3一、齒輪泵的工作原理一、齒輪泵的工作原理齒輪泵齒輪泵第12頁/共48頁3二、齒輪泵的結(jié)構(gòu)二、齒輪泵的結(jié)構(gòu)第13頁/共48頁3齒輪泵的泄漏齒

8、輪泵的泄漏徑向力不平衡徑向力不平衡 為減少不平衡的徑向力，為減少不平衡的徑向力，CBCB型齒輪型齒輪泵采取縮壓油口的辦法，從而減少了受泵采取縮壓油口的辦法，從而減少了受壓力油作用的齒數(shù)，縮小了壓力油作用壓力油作用的齒數(shù)，縮小了壓力油作用面積，使徑向力隨之減小。面積，使徑向力隨之減小。齒輪泵的泄漏途徑為：齒輪泵的泄漏途徑為： 齒輪端面與泵蓋間的軸向間隙齒輪端面與泵蓋間的軸向間隙 齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔間的徑向間隙齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔間的徑向間隙 兩齒輪的齒面嚙合處等。兩齒輪的齒面嚙合處等。第14頁/共48頁3齒輪泵的困油現(xiàn)象齒輪泵的困油現(xiàn)象第15頁/共48頁3 中、高壓齒輪中、高壓齒輪泵多設(shè)計有撓

9、性側(cè)泵多設(shè)計有撓性側(cè)板式端面間隙補(bǔ)償板式端面間隙補(bǔ)償裝置。裝置。 第16頁/共48頁3三、排量及平均流量的計算三、排量及平均流量的計算 兩個齒輪齒間的有效容積：兩個齒輪齒間的有效容積：設(shè)齒輪的模數(shù)為設(shè)齒輪的模數(shù)為m m，理論排量公式，理論排量公式齒輪泵的實際流量為齒輪泵的實際流量為 流量和主要參數(shù)的關(guān)系流量和主要參數(shù)的關(guān)系 輸油量與齒輪模數(shù)輸油量與齒輪模數(shù)m m的平方成正比的平方成正比泵體積一定時，齒數(shù)與輸油量成反比泵體積一定時，齒數(shù)與輸油量成反比輸油量和齒寬輸油量和齒寬B B、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n成正比成正比bhDDVt)22(44212bzmVt22VVbnzmq22第17頁/共48頁3四、內(nèi)

10、嚙合齒輪泵四、內(nèi)嚙合齒輪泵 第18頁/共48頁3五、齒輪馬達(dá)的工作原理及應(yīng)用五、齒輪馬達(dá)的工作原理及應(yīng)用 將壓力油輸入齒輪泵，則由將壓力油輸入齒輪泵，則由于壓力油的作用使齒輪旋轉(zhuǎn)，并于壓力油的作用使齒輪旋轉(zhuǎn)，并輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，齒輪泵就變成輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，齒輪泵就變成了齒輪馬達(dá)。了齒輪馬達(dá)。第19頁/共48頁第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵和葉片馬達(dá)葉片泵和葉片馬達(dá)3一、單作用式葉片泵一、單作用式葉片泵（非平衡式葉片泵）（非平衡式葉片泵）第20頁/共48頁3 單作用式葉片泵的流量計算單作用式葉片泵的流量計算密封工作腔的最大容積密封工作腔的最大容積V V1 1密封工作腔的最小容積密封工作腔的最小容積V V2

11、2容積變化量容積變化量V V故單作用式葉片泵的理論排量故單作用式葉片泵的理論排量V Vt t為為實際流量為實際流量為bdeDV222221bDeVbdeDV222222DebbzzDeVzVt22VVDebnq2第21頁/共48頁3二、雙作用式葉片泵二、雙作用式葉片泵（平衡式葉片泵（平衡式葉片泵/ /卸荷式葉片泵）卸荷式葉片泵）雙作用式葉片泵的工作原理雙作用式葉片泵的工作原理第22頁/共48頁雙作用式葉片泵的流量計算雙作用式葉片泵的流量計算 理論排量理論排量葉片所占體積造成的損失葉片所占體積造成的損失V為為3brRVVVbrrVbrRV222222120222021brRVzVt2222cos

12、/)(2zrRbVVzVztnrRrRbqrRrRbVcos)(2cos)(22222第23頁/共48頁雙作用式葉片泵的典型結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用雙作用式葉片泵的典型結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用 3第24頁/共48頁制造要求高，加工較困難。制造要求高，加工較困難。對油液污染敏感，容易損壞。對油液污染敏感，容易損壞。吸油能力差。吸油能力差。流量均勻，壓力脈動很小，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲也較小。流量均勻，壓力脈動很小，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲也較小。流量增大，故結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。流量增大，故結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。密封可靠，壓力較高，一般多為中壓泵。密封可靠，壓力較高，一般多為中壓泵。優(yōu)點：優(yōu)點： 缺點：缺點：3第25頁/共48頁雙作

13、用式葉片泵的結(jié)構(gòu)要點雙作用式葉片泵的結(jié)構(gòu)要點定于過渡曲線定于過渡曲線 3第26頁/共48頁葉片傾角葉片傾角 3第27頁/共48頁端面間隙的自動補(bǔ)償端面間隙的自動補(bǔ)償 為了減少端面泄露，采取的間隙自動補(bǔ)償措施是將右配為了減少端面泄露，采取的間隙自動補(bǔ)償措施是將右配油盤與壓油腔相連，對轉(zhuǎn)子端面間隙進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｓ捅P與壓油腔相連，對轉(zhuǎn)子端面間隙進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)淖饔?。提高工作壓力的主要措施提高工作壓力的主要措施雙葉片結(jié)構(gòu)雙葉片結(jié)構(gòu)3第28頁/共48頁彈簧葉片式結(jié)構(gòu)彈簧葉片式結(jié)構(gòu)母子葉片式結(jié)構(gòu)母子葉片式結(jié)構(gòu)3第29頁/共48頁三、限壓式變量葉片泵三、限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵的工作原理限壓式變

14、量葉片泵的工作原理第30頁/共48頁外反饋限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu)外反饋限壓式變量葉片泵的結(jié)構(gòu) 3特點：特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形尺寸大、作相對運(yùn)動的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受不平衡徑向液壓力作用，噪聲大、容積效率、機(jī)械效率低，流量脈動和困油現(xiàn)象嚴(yán)重。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外形尺寸大、作相對運(yùn)動的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受不平衡徑向液壓力作用，噪聲大、容積效率、機(jī)械效率低，流量脈動和困油現(xiàn)象嚴(yán)重。用途：用途：負(fù)載壓力自動調(diào)節(jié)流量，減少功率損耗，減少油液發(fā)熱，可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。負(fù)載壓力自動調(diào)節(jié)流量，減少功率損耗，減少油液發(fā)熱，可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第31頁/共48頁3四、葉片式液壓馬達(dá)四、葉片式液壓馬達(dá)第32頁/共48頁第四節(jié)

15、第四節(jié) 柱塞泵和柱塞馬達(dá)柱塞泵和柱塞馬達(dá)3優(yōu)點：優(yōu)點：加工方便、配合精度高、密封性好，所以加工方便、配合精度高、密封性好，所以具有壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高及流量易具有壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高及流量易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點。于調(diào)節(jié)等優(yōu)點。缺點：缺點：自吸性差，對油液污染敏感，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自吸性差，對油液污染敏感，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。成本高。分類：分類：徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。第33頁/共48頁3一、斜盤式軸向柱塞泵和馬達(dá)一、斜盤式軸向柱塞泵和馬達(dá)斜盤式軸向柱塞泵的工作原理斜盤式軸向柱塞泵的工作原理第34頁/共48頁3斜盤式軸向柱塞泵的流量計算斜盤式軸向柱塞泵的流量計算 一個柱塞的排量一

16、個柱塞的排量Vi為為理論排量理論排量Vt為為當(dāng)當(dāng)z z為偶數(shù)時為偶數(shù)時當(dāng)當(dāng)z z為奇數(shù)時為奇數(shù)時tan2422RdhdVitan2tan222VVitRzndqRzdzVV%1004tan2%1002tanzzzzqq第35頁/共48頁3斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)CY14-1柱塞泵的主體結(jié)構(gòu)柱塞泵的主體結(jié)構(gòu)第36頁/共48頁3 為減少滑靴與斜盤的滑動磨擦，采用了靜壓支承結(jié)構(gòu)。為減少滑靴與斜盤的滑動磨擦，采用了靜壓支承結(jié)構(gòu)。第37頁/共48頁3 配油盤是液壓泵的關(guān)鍵零件。配油盤是液壓泵的關(guān)鍵零件。第38頁/共48頁3手動變量機(jī)構(gòu)手動變量機(jī)構(gòu)第39頁/共48頁3斜盤式軸向柱塞馬達(dá)

17、斜盤式軸向柱塞馬達(dá) 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩T可按下式計算可按下式計算mVpqT2第40頁/共48頁3二、徑向柱塞泵二、徑向柱塞泵第41頁/共48頁3三、徑向柱塞馬達(dá)三、徑向柱塞馬達(dá) 缸體徑向力缸體徑向力 缸體切向力缸體切向力24dpFStanSTFF 第42頁/共48頁第五節(jié)第五節(jié) 其他形式的液壓泵其他形式的液壓泵3一、螺桿泵一、螺桿泵第43頁/共48頁3 螺桿泵具有以下優(yōu)點：螺桿泵具有以下優(yōu)點：無困油現(xiàn)象，工作平穩(wěn)；無困油現(xiàn)象，工作平穩(wěn)；容積效率高，額定壓力高；容積效率高，額定壓力高；結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動慣量小，可采用很高的轉(zhuǎn)速；結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動慣量小，可采用很高的轉(zhuǎn)速；密封面積大，對油液的污染不敏感。密封面積大，對油液的污染不敏感。第44頁/共48頁3二、