第三章液壓泵與液壓馬達

第三章液壓泵與液壓馬達液壓泵--動力元件：將驅(qū)動電機的機械能轉換成液體的壓力能，供液壓系統(tǒng)使用，它是液壓系統(tǒng)的能源。泵是靠密封工作腔的容積變化進行工作的，而輸出流量的大小是由密封工作腔的容積變化大小和變化頻率來決定的。動畫3-1概述一、液壓泵的工作原理

吸油：密封容積增大，形成局部真空；壓油：密封容積減小，壓力增加。容積式泵:

依靠密封容積的變化來吸油、壓油。三個特征：（1）有一個或者多個密封油腔。（2）密封容積能產(chǎn)生由小到大和由大到小的周期性變化。

密封容積由小變大時吸油；由大變小時壓油。（3）有配油機構。保證密封容積由小變大時，只與吸油管相通；密封容積由大變小時，只與壓油管相通（如兩個單向閥）。二、液壓泵的主要性能參數(shù)（一）壓力1、額定壓力pn指泵在正常工作條件下可連續(xù)運轉所允許的最高壓力，超過此值就是過載。2、最高允許壓力pmax指泵在短時間所允許超載使用的極限壓力。3、工作壓力pp液壓泵的工作壓力是指它的輸出壓力。4、吸入壓力指液壓泵進口處的壓力。

（二）液壓泵的轉速（r/min）1.額定轉速n

在額定壓力下，根據(jù)試驗結果推薦能長時間連續(xù)運行并保持較高運行效率的轉速。2.最高轉速nmax

在額定壓力下，為保證使用壽命和性能所允許的短暫運行的最高轉速。3.最低轉速nmin

為保證液壓泵可靠工作或運行效率不至過低所允許的最低轉速。（三）液壓泵排量和流量1.排量Vp(m3/r)

是指在不考慮泄漏的情況下，液壓泵主軸每轉一周所排出的液體體積。2.理論流量qt

(m3/s)

是指在不考慮泄漏的情況下，單位時間內(nèi)排出的液體體積。qt=Vn3.實際流量qp

指液壓泵工作時的輸出流量。

qp=qt-△q4.額定流量qn

指在額定轉速和額定壓力下泵輸出的流量。1.輸入功率：

Pi=2πnT2.輸出功率：

Po=ppqp3.容積效率：ηpv=qp/qt4.總效率：ηp=Po/Pi=ppqp/2πnT=ηpmηpv5.機械效率：ηpm=η

/ηpv

（四）功率與效率三、液壓馬達的主要性能參數(shù)（一）壓力液壓馬達的額定壓力、最高壓力、工作壓力的定義與液壓泵相同，其差別是指液壓馬達的進口壓力，而液壓馬達的出口壓力則稱為背壓。為保證液壓馬達運轉的平穩(wěn)性，一般取液壓馬達的背壓為0.5MPa-1MPa。（二）排量和流量液壓馬達的排量、理論流量、實際流量、額定流量及泄漏量的定義與液壓泵類似，所不同的是進入液壓馬達的液體體積，且實際流量qM大于理論流量qMt,即qM-

qMt=ql理論轉速：nt=qM/VM容積效率：ηMv＝qMt/qM＝（qM-ql）/qM

＝1－ql/qM輸出轉速nM=

（qM-ql）/VM=

qM/VMηMv（三）液壓馬達的轉速和容積效率（四）液壓馬達的轉矩和機械效率實際輸出轉矩TM＝TMt-ΔT

理論輸出轉矩TMt＝ΔpVM/2π機械效率ηMm＝TM/TMt（五）功率與總效率1.輸入功率：PMi=pMqM2.輸出功率：PMo=2πnMTM3.總效率：ηM=PMo/PMi=2πnMTM/pMqM=ηMmηMv1、某泵轉速n=950轉/分，空載流量為160升/分，在壓力為29.5Mpa時，相同轉速下的實際流量為150升/分，泵的總效率為η=0.87，求：（1）容積效率？（2）機械效率？（3）驅(qū)動泵的電機功率N?2、液壓泵進口壓力，出口壓力，實際輸出流量，泵輸入轉矩，輸入轉速，容積效率。試求：（1）泵的輸入功率，（2）泵的輸出功率，（3）泵的總效率，（4）泵的機械效率四、液壓泵和液壓馬達的分類■按運動部件的形狀和運動方式分為齒輪泵，葉片泵，柱塞泵，螺桿泵?！X輪泵又分外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵▲葉片泵又分雙作用葉片泵，單作用葉片泵和凸輪轉子泵▲柱塞泵又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵■按排量能否變量分定量泵和變量泵?！鴨巫饔萌~片泵，徑向柱塞泵和軸向柱塞泵可以作變量泵1.液壓泵的分類ns＞500r/min為高速液壓馬達：齒輪馬達，葉片馬達，軸向柱塞馬達ns＜500r/min為低速液壓馬達：徑向柱塞馬達（單作用連桿型徑向柱塞馬達，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達）2.馬達的分類：a.單向定量液壓泵b.雙向定量液壓泵c.單向變量液壓泵d.雙向變量液壓泵3.液壓泵和液壓馬達的圖形符號：a.單向定量液壓馬達b.雙向定量液壓馬達c.單向變量液壓馬達d.雙向變量液壓馬達3.2齒輪泵和齒輪馬達

齒輪娛泵的怒分類外嚙告合內(nèi)嚙帽合分類按齒隙形曲轎線按嚙王合形擦式漸開岸線擺線一、跪齒輪偉泵原咬理和蠶結構1.結構郊：齒握輪、市殼體疲、端烘蓋等動畫岸演示2.工作啄原理密封的工作襲腔：我泵體役、端潑蓋和豆齒輪郊的各遮個齒除間槽雪組成秋了若水干個葬密封持工作啞容積堆。齒輪暫嚙合昏線將吸火油區(qū)貌和壓到油區(qū)魚隔開猛，起蘿配流賴作用件。吸油獸過程英：輪尸齒脫鹽開嚙所合→V悟↑肉→尤p何↓陪→吸油蕩；排油最過程圈：輪朵齒進悔入嚙棕合→V躲↓呆→藍p喜↑石→排油絞。動畫粘演示二、賢排量福和平鹿均流蹈量的棍計算排量在：V=指πD銷hb=2孤πz辜m2bz—齒數(shù);m密—齒輪五模數(shù);b賞—齒寬;h鄭—有效客齒高;h場=2迎zm勝.實際古流量雜：q=粥Vn銀ηv=π鈔Dh切bn京ηv=2愈πz坦m2bn濤ηv1、泄兆漏問慣題泄漏齒輪而泵存際在端面僻泄漏、徑向垮泄漏和輪齒扇嚙合俱處泄漏。其中端面路泄漏占80％—8殺5％。三、著齒輪證泵結果構特囑點減少服泄露捎的措達施：腸間隙囑補償其中鑼端面間隙陶補償跨采用兆靜壓平衡在齒濟輪和控蓋板善之間醫(yī)增加譜一個稅補償躺零件撥，如浮動暑軸套或浮動營側板，在杠浮動獄零件惠的背膜面引抖入壓力著油，讓線作用基在背待面的評液壓迎力稍大于正面肝的液錄壓力骨，其綿差值汪由一艘層很軟薄的嶼油膜伶承受焦。吸壓1)產(chǎn)生幅原因川：ε>盯1，構臉成閉劫死容挽積Vb2)危害:Vb由大醋→小胳，p↑雜↑,油液暈發(fā)熱崗，軸礙承磨陷損。Vb由小釋→大愉，p場↓↓剛,汽蝕毯、噪甚聲、努振動犧、金米屬表敞面剝嶺蝕。2.困油夕現(xiàn)象動畫填演示卸荷措塵施獲在應前后滋蓋板返或浮喚動軸雙套上暫開卸校荷槽原則：Vb由大坦→小扶，與瓦壓油穗腔相專通Vb由小賺→大告，與千吸油鄉(xiāng)豐腔相錫通保證吸、金壓油賺腔始奴終不停通3.徑向霧力不朝平衡1）原萬因：許齒谷稍內(nèi)的他油液閱由吸油編區(qū)的計低壓逐步換增壓倚到壓油拼區(qū)的強高壓。2）危焰害：控軸承哀磨損太、刮襲殼。3）液齒壓徑桃向力覽的平塔衡措陰施之輸一：通過商在蓋齊板上開設難平衡對槽，使蛛它們胸分別立與低己、高叼壓腔是相通下，產(chǎn)先生一葛個與石液壓毫徑向你力平蜂衡的篇作用樓。四、朱內(nèi)嚙摟合齒舞輪泵與外聚嚙合多齒輪光泵相微比，勻內(nèi)嚙商合漸黨開線高齒輪淘泵具花有流量擾脈動旺小，結城構緊躬湊，勺重量鋸輕，暗噪音傲小，縫效率熄高，無困母油現(xiàn)閉象等一憶系列私優(yōu)點。1.漸開烘線齒湯輪泵動畫內(nèi)嚙肺合擺老線齒能輪泵捧的優(yōu)毯點是餅結構議緊湊彩，零拳件少賤，工膛作容題積大壓，轉速輛高，運帽動平施穩(wěn)，攔噪音犬低。缺點伸是流量君脈動旬比較愛大，嚙邪合處貫間隙扶泄漏裹大，昆工作圓壓力拘較低猴，通罩常作果為潤露滑補勞油等輔助神泵使用蘋。2.擺線旅齒輪知泵（酬轉子親泵）§3遠-3葉片轎泵分類單作右用雙作雖用每轉組排油膀一次每轉殿排油謙兩次變量尖泵定量毫泵單作用葉片泵雙作用葉片泵（1）組鹿成:轉子栗、定壤子、竊葉片鞏、配補油盤近、殼靜體、困端蓋頌等一、吵單作牛用葉為片泵（2）特認點：定子完和轉驢子偏估心,定子乘與轉毛子不稿同心幸，存唐在一師個偏心芒距e；定子撿內(nèi)曲帆線是圓；配油離盤有二吐個月斜牙形解窗口倦。葉片舒靠離心明力伸出芝。1.工作怪原理圖2.7單作用葉片泵工作原理1—壓油口;2—轉子;3—定子;4—葉片;5—吸油口（3）工狂作原費理密封虛工作片腔（訊轉子英、定銜子、棟葉片爽、配風油盤唯組成書）吸油飾過程劉：葉貧片伸凡出→V驕↑卸→亦p澆↓采→吸油息；排油傲過程挎：葉扶片縮撞回→V塵↓霧→愁p仗↑駐→排油蚊。旋轉臘一周痛，完喘成一次桿吸油茫，一擊次排鹿油——單作筍用泵徑向命力不姑平衡——非平醫(yī)衡式芳葉片果泵（一好個吸際油區(qū)勤，一容個排什油區(qū)爬）動畫2.流量呀計算揀和流舊量脈搬動1)流量丈計算：式中果：B-葉片邀寬度e–偏心濫距D-定子嚇內(nèi)徑排量窗：流量黃：3、單澤作用降葉片投泵的歐結構斯要點（1）為族了調(diào)挎節(jié)泵六的輸敞出流院量，驕需要石移動羊定子糊的位愛置，土以改經(jīng)變偏心政距e。（2）徑向敘液壓氧力不算平衡，故兆限制深了工賠作壓戲力的朱提高擴。單怖作用民葉片花泵的彈額定色壓力蝕不超厚過7M顆Pa。（3）葉復片數(shù)耕越多嚷，流狼量脈動老率越毛小，奇數(shù)葉片晚泵的度脈動而率比真偶數(shù)企葉片隙泵的脈動彼率小。二、撞雙作叉用葉箭片泵1、結波構特色點：組成鉗：定抖子、球轉子噸、葉悔片、賤配流壟盤、氧泵軸麥、泵蒜體等緩?！穸ㄗ勇毢娃D建子同秩心；●定眠子內(nèi)功曲線默由四頓段圓愉弧和揮四段徹過渡霸曲線快組成配；●配凱油盤晃上有處四個眾月牙讓形窗辭口。結構甲特點衣：旋轉舞一周繁，完卡成二池次吸掙油，矩二次映排油——雙作破用泵徑向丙力平探衡——平衡砌式葉慈片泵(兩個虎吸油摟區(qū)，插兩個佛排油番區(qū)）2、工寇作原戒理：（動畫）（動畫）V=逃2π努(R2-r2)Bq=怠Vn云ηv=先2π軌(R2-r2)B鼻n秀ηv其中員：B-葉片化寬度R-定子鏡長軸漂半徑r-定子濕短軸竟半徑θ–葉片屋傾角b–葉片什厚度Z-葉片綠數(shù)目忽略全葉片怪厚度:V=稿2π番(R2-r2)B-2遇Bb除Z(借R-糟r)偷/c歉os竄θq=扎Vn搶ηv=屢2π登(R2-r2)B嫁n句ηv-2蝦Bb仁Z(跡R-蓮r)荒/c毯os聽θ缺nηv如考必慮葉匯片厚跳度:3、流量怖計算1.結構銹特點:彈簧乓、反販饋柱夏塞、限位役螺釘桐。eoo’2.工作預原理碎：靠反六饋力芽和彈古簧力照平衡缺，控捉制偏已心距竊的殲大小者來改某變流見量。轉子棒中心效固定坊，定子睡可以遼水平閣移動外反經(jīng)饋、繡限壓三、謊限壓賤式變獎量葉洽片泵閱（動畫）3.限壓男式變猶量泵春的流槍量壓狠力特紡性(1痰)調(diào)節(jié)Fs，可鬧調(diào)節(jié)pc，pma每x，使BC段左拋右平調(diào)移。(2無)若更名換彈棋簧，乏可改會變BC段斜賞率(3項)調(diào)節(jié)健偏心督距，雀可使AB段上肉下平飾移，BC段斜結率不聞變。軸向昨式徑向級式3-檔4柱塞夕泵一緊、徑村向柱恒塞泵（1）組渣成：定子畢不動缸體賞（轉惠子）賺轉動偏心橋距e配油乓軸（牙不動垮）襯套汽（與答缸體響緊配裂合）（2）工痛作原漢理密封開工作及腔柱塞緒伸出談：離備心力1、工燦作原爽理動畫2、流彈量計傾算（1）徑袍向尺去寸大飄，結捏構較粗復雜蝕，自秋吸能工力差嗎，（2）配蹦油軸恒受到徑向斑不平愧衡液厭壓力的作盞用，睛易于峰磨損礙，限參制了糟它轉系速和種壓力飽的提攀高。（3）可捕作成單向或雙向變量紙泵（4）存頃在困油扯現(xiàn)象3、結肝構特焦點二、防軸向畝柱塞倦泵1、工遼作原肆理錄像*缸體孩轉動*央斜盤膀、配餅油盤解不動缸體桐、柱茅塞、襲配油羨盤、房誠斜盤（1）組此成：密封占工作譯腔（蛇缸體間孔、熄柱塞獄底部身）由于顆斜盤拌傾斜鄰放置四，使樹得柱貫塞隨杰缸體附轉動膀時沿略軸線小作往這復運喚動，分底部耽密封淺容積途變化迅，實屯現(xiàn)吸蕉油、展排油老。吸油嘉過程鬧：柱蜓塞伸耗出→V↑撲→p往↓→吸油鞏；排油扮過程忌：柱魯塞縮擦回→v↓漿→p血↑→排油嗚。（2）工創(chuàng)作原禍理2.流量停計算排量:一個示密封絨空間:流量:式中解：d-柱塞凡直徑D-柱塞憐分布養(yǎng)圓直火徑δ-斜盤測傾角z-柱塞塞數(shù)q∝tg筆δ報,垂δ↑q↑兆;δ↓q↓。改變δ的大掠小——變量外泵；改變δ的方廁向——雙向揉泵。流量道脈動時率：z為奇暈數(shù)z為偶努數(shù)結論切：柱豪塞數(shù)少為奇腥數(shù)時泊流量活脈動唱小，榮柱塞失數(shù)越計多，首脈動液越小題。一般拔取z判=藍7、9、113、結蠶構要日點（1）缸絮體端仁面間賢隙自央動