液壓動力元件

1、第二章 液壓泵和液壓馬達(dá)1介紹液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理；液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能：壓力、流量、效率及其關(guān)系；三種類型的泵（馬達(dá)）的結(jié)構(gòu)、工作原理、優(yōu)缺點、應(yīng)用場合。2液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換2-1 概述液壓泵液壓馬達(dá)3液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換2-1 概述液壓泵是將電機(jī)輸出的機(jī)械能(轉(zhuǎn)矩 和角速度 的乘積)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?液壓泵的輸出壓力 和輸出流量 的乘積)，為系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液，是液壓系統(tǒng)中動力源；液壓馬達(dá)是將系統(tǒng)的液壓能(液壓馬達(dá)的輸入壓力 和輸入流量 的乘積)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能(液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩 和角速度 的乘積)，使系統(tǒng)輸出一定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動工作部件運(yùn)動；4一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作

2、原理和特點2-1 概述1凸輪2柱塞3彈簧4密封油腔5、6單向閥5一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理和特點2-1 概述容積式泵（液壓馬達(dá)）的工作原理：泵的工作原理：形成若干個密封的工作腔，當(dāng)密封工作腔的容積從小向大變化時，形成部分真空、吸油；當(dāng)密封工作腔的容積從大向小變化時，進(jìn)行壓油（排油）液壓馬達(dá)的工作原理：形成若干個密封的工作腔，進(jìn)油時，密封工作腔的容積從小向大變化；排油時，密封工作腔的容積從大向小變化時。（其輸出是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）6一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理和特點2-1 概述液壓泵正常工作的必備條件具有密封容積（密封工作腔）；密封容積能交替變化；具有配流裝置。其作用是保證密封容積在吸油過程中與

3、油箱相通，同時關(guān)閉供油通路；壓油時與供油管路相通，而與油箱切斷；吸油過程中油箱必須與大氣相通。7二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述1、工作壓力和公稱壓力 液壓泵的工作壓力：指泵出口處的實際壓力，即液壓泵所輸出的油液為克服阻力所必須建立起來的壓力。泵的工作壓力取決于泵的總負(fù)載。 液壓馬達(dá)的工作壓力：指液壓觀達(dá)輸入油液的實際壓力，其大小同樣也是取決于液壓馬達(dá)的負(fù)載。8二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述1、工作壓力和公稱壓力 液壓泵的公稱壓力：液壓泵工作壓力的最高限值。 液壓馬達(dá)的公稱壓力：液壓馬達(dá)工作壓力的最高限值。液壓泵的液壓馬達(dá)的公稱壓力均取決于它們本身結(jié)構(gòu)的密封性和規(guī)定的使用

4、壽命。9二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述2、排量和流量 液壓泵的排量是指在沒有泄漏的情況下，液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出的油液體積。液壓泵的排量僅僅取決于密封工作油腔每轉(zhuǎn)變化的容積而與轉(zhuǎn)速無關(guān)。 液壓泵的理論流量是指在沒有泄漏的情況下，單位時間內(nèi)輸出的油液體積，它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積，即10二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述2、排量和流量 液壓馬達(dá)的排量是指在沒有泄漏的情況下，液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所輸入的油液體積。 液壓馬達(dá)的理論流量是指在沒有泄漏的情況下，單位時間內(nèi)輸入的油液體積，它等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積，即11二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述3、功率和效率理論功率：12二、液

5、壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述3、功率和效率容積損失：指因泄漏而造成的流量損失。對于液壓泵，容積效率 表現(xiàn)為實際流量與理論流量之比。對于液壓馬達(dá)，容積效率 表現(xiàn)為理論流量與實際輸入流量之比。13二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述3、功率和效率液壓泵和液壓馬達(dá)的流量壓力特性曲線 液壓泵 液壓馬達(dá)14二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述3、功率和效率機(jī)械損失：指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。對于液壓泵，機(jī)械效率表現(xiàn)為理論輸入轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)之比。對于液壓馬達(dá)，機(jī)械效率表現(xiàn)為實際輸出轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩之比。15二、液壓泵和液壓馬達(dá)的基本性能2-1 概述3、功率和效率總效率：輸出功率與輸

6、入功率之比對于液壓泵，對于液壓馬達(dá)，液壓泵（液壓馬達(dá)）的總效率等于其容積效率與機(jī)械效率的乘積16二、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述3、功率和效率液壓泵的輸入功率又可表示為液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩可表示為若馬達(dá)的出口壓力不為零，則：為馬達(dá)的入口壓力與出口壓力之差17三、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述1、類型 液壓泵（液壓馬達(dá)）柱塞式葉片式齒輪式軸向柱塞式徑向柱塞式單作用葉片式雙作用葉片式外嚙何式內(nèi)嚙合式18三、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述1、類型 液壓泵（液壓馬達(dá)）定量式變量式手動調(diào)節(jié)排量自動調(diào)節(jié)排量恒壓式限壓式恒功率恒 流量19三、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述1、類型 （液壓馬達(dá)

7、）高速小扭矩液壓馬達(dá)低速大扭矩液壓以達(dá)20三、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述1、符號21三、液壓泵和液壓馬達(dá)的類型2-1 概述2、符號（新標(biāo)準(zhǔn)）22一、齒輪泵的構(gòu)造和工作原理2-2 齒輪泵23二、齒輪泵的流量2-2 齒輪泵1、流量計算齒輪泵的排量q是其兩個齒輪的齒間容積之總和2、流量脈動24二、齒輪泵的流量2-2 齒輪泵3、空穴現(xiàn)象提高轉(zhuǎn)速可增大流量，但若轉(zhuǎn)速過高，油液在離心力的作用下不易填滿齒間，形成“空穴現(xiàn)象”，并會使容積效率降低。4、增大流量的途徑提高轉(zhuǎn)速增大模數(shù)增加齒數(shù)增大齒寬25三、困油現(xiàn)象2-2 齒輪泵解決措施：開卸荷槽26四、徑向力不平衡2-2 齒輪泵解決措施：1、開平衡；2

8、、縮小壓油口。27五、齒輪泵的泄漏2-2 齒輪泵齒頂圓與殼體內(nèi)孔之間的徑向間隙；齒輪端面與側(cè)蓋之間的軸向間隙；齒寬方向上的不完全嚙合造成的齒面間隙。1、泄漏途徑：其中，途徑 2）是最主要的泄漏途徑，約占總泄漏的7580。28五、齒輪泵的泄漏2-2 齒輪泵浮動軸套；浮動（彈性）側(cè)板。2、補(bǔ)償軸向間隙的措施引入壓力油29一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵1、雙作用葉片泵的工作原理1）組成:2）工作原理1轉(zhuǎn)子 2定子 3葉片 4配油盤雙作用：指每轉(zhuǎn)有兩次吸油壓油過程。卸荷式葉片泵30一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵1、雙作用葉片泵的工作原理3）定子內(nèi)表面形狀31一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片

9、泵的結(jié)構(gòu)特點1）葉片傾角32一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點2）定子曲線33一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點2）定子曲線34一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點2）定子曲線35一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點2）定子曲線36一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵2、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點3）配油盤的三角槽減緩流量和壓力的脈動并降低噪聲37一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵3、雙作用葉片泵的流量1）流量計算2）流量穩(wěn)定性38一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵4、高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)特點39一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵4、高

10、壓葉片泵的結(jié)構(gòu)特點（子母葉片）小葉片大葉片所在油腔的油液壓力油40一、雙作用葉片泵2-3 葉片泵4、高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)特點（階梯葉片）與所在油腔相通與壓力油相通41二、單作用葉片泵2-3 葉片泵1、結(jié)構(gòu)及工作原理1）結(jié)構(gòu)2）工作原理1轉(zhuǎn)子 2定子3葉片 配油盤（側(cè)面）單作用非卸荷式泵 徑向力不平衡 平量泵42二、單作用葉片泵2-3 葉片泵2、流量計算1）排量2）流量43三、葉片馬達(dá)2-3 葉片泵44一、徑向柱塞泵的工作原理和流量計算2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)45二、軸向柱塞泵的工作原理和流量計算2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)46二、軸向柱塞泵的工作原理和流量計算2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)47軸向柱塞泵式手

11、動變量泵2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)48三、軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)49三、軸向柱塞液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)2-4 柱塞泵和柱塞馬達(dá)501、限壓式變量泵的工作原理和結(jié)構(gòu)2-5 液壓泵的流量調(diào)節(jié)512、限壓式變量泵的靜態(tài)特性2-5 液壓泵的流量調(diào)節(jié)靜態(tài)特性：流量壓差特性522、限壓式變量泵的靜態(tài)特性2-5 液壓泵的流量調(diào)節(jié)靜態(tài)特性：流量壓差特性可求得：結(jié)構(gòu)圖533、限壓式變量泵的優(yōu)缺點及應(yīng)用2-5 液壓泵的流量調(diào)節(jié) 限壓式變量葉片泵與雙作用定量葉片泵相比：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，相對運(yùn)動的機(jī)件多，軸上受單向徑向液壓力大，故泄漏大，容積效率和機(jī)械效率較低。由于流量有脈動和困油

12、現(xiàn)象的存在，因而壓力脈動和噪聲大，工作壓力的提高受到限制;限壓式變量葉片泵的流量壓力特性正好滿足既要實現(xiàn)快速行程又要實現(xiàn)工作進(jìn)給的工作部件對液壓源的要求。544、限壓式變量泵的典型結(jié)構(gòu)2-5 液壓泵的流量調(diào)節(jié)55機(jī)床常用液壓泵性能比較性能外嚙合齒輪泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵螺桿泵工作壓力低壓中壓中壓高壓高壓低壓流量調(diào)節(jié)不能不能能能能不能效率低較高較高高高較低流量脈動很大很小一般一般一般最小自吸能力好較差較差差差好對油的污染敏感性不敏感較敏感較敏感很敏感很敏感不敏感噪聲大小較大較小較小最小選價便宜較貴較貴貴貴較貴56本章小結(jié)一、主要概念1、容積式泵（液壓馬達(dá)）的工作原理；2、泵和液壓馬達(dá)的工作壓力、排量、理論流量、實際流量、容積效率、輸入轉(zhuǎn)矩（泵）、輸出轉(zhuǎn)矩（馬達(dá)）、機(jī)械效率、輸入、輸出功率、總效率、各量的單位（量綱）及相關(guān)量間的關(guān)系；57本章小結(jié)一、主要概念3、常用泵齒輪泵、葉片泵、柱塞泵