大工14春《液压传动与控制》辅导资料三.doc

大连理工大学网络教育学院液压传动与控制辅导资料三主 题：第4章 液压泵和液压马达（第12节）学习时间：2014年4月14日4月20日内 容：这周我们将学习本门课程课件第4章的第12节，这部分重点介绍液压泵和液压马达的作用、分类、参数计算；齿轮泵的工作原理、流量计算、流量脉动、结构特点、优缺点，提高外啮合齿轮泵压力措施，螺杆泵和内啮合齿轮泵的结构，希望同学们认真学习该部分知识，下面整理出整体框架供同学们学习。一、本周学习目标1.掌握液压泵和液压马达的工作原理、分类、参数计算；2.掌握齿轮泵的工作原理、使用性能、结构特点、参数计算。二、本周学习内容1. 概述 2. 齿轮泵三、具体主要内容（一）作用和分类1.作用液压泵和液压马达都是能量转换元件。液 压 泵（动力元件）：把电机输入的机械能转化成油液输出的液压能。 液压马达（执行元件）：把输入油液的液压能转化成输出的机械能。 2.容积式液压泵（液压马达）的工作原理液压泵是靠密封腔的容积变化进行工作的，密封容积由小变大吸油，由大变小压油，因此液压泵也叫容积式泵。液压马达与液压泵在原理上可逆，结构相似，是将液体的压力能转换为机械能。3.分类液压泵和液压马达按结构形式分类可分为：齿轮式、柱塞式、叶片式。液压泵和液压马达按排量分类可分为：定量泵（马达）、变量泵（马达）。（二）压力、排量、流量1.压力（1）工作压力工作压力泵（马达）的工作压力是指实际工作时的压力。 液压泵的工作压力指出口压力；液压马达的工作压力指进口压力。液压系统的工作压力是由外载荷决定的。（2）额定压力额定压力在规定的温度、转速、寿命等条件下，可以长时间运转的压力。 液压泵（马达）：在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力。（3）最大工作压力最大工作压力允许短时间超载工作的压力(0.5-1.0小时)。取决于零件的强度、密封工作空间的密封性能允许的最高工作压力。2.排量、流量（1）几何排量（排量）泵(马达)每转一周由其密封容腔几何尺寸变化所算得的排出(输入)液体的体积。单位： ml/r 以字母v表示。（2）流量q有理论流量和实际流量、额定流量。 几何流量（理论流量）：qt单位时间内由其密封空间几何尺寸变化计算而得出的排出(输入)的液体体积。即无泄漏的情况下，单位时间内所能排出（所需排入）的液体体积 qt=vn 单位： m3/s , l/min实际流量 泵（马达）在具体的工作条件下，泵输出（输入到马达）的流量。单位时间泵排出(输入马达)液体的体积。 q=vnv 额定流量额定流量：泵（马达）在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量即在额定转速、额定压力下由泵输出（输入到马达）的流量。 产品铭牌上的流量是泵或马达的额定流量；产品铭牌上的压力为额定压力。注意:理论流量、实际流量、额定流量三者是不同的。3.转速n（r/min）（1）额定转速在额定工况下可以长时间运转的转速。 （2）最高转速泵 ： 不吸空的最大转速。nmax 马达：可以正常运转的最大转速。 （3）最低转速泵 ： 有稳定的流量输出的最低转速。 马达：不产生爬行的最低转速。 产品铭牌上通常给出泵或马达的额定转速和最高转速。（三）功率和效率 1. 不考虑损失 输入功率=输出功率 泵或马达理论输出功率=理论输入功率 设泵(或马达)转动一周，则：2. 容积损失容积效率设工作时从高压腔到低压腔的泄漏量为q,3.机械效率液压泵：驱动液压泵的转矩T理论上需要的几何转矩Tt，转矩损失为T4.总效率泵或马达输出功率与输入功率的比。5.小结（四）外啮合齿轮泵工作原理 齿轮泵从结构上分：外啮合、内啮合。1.外齿轮泵的结构吸油：吸油腔体积周期性由小到大；排油：排油腔体积周期性由大到小； 配油：齿的顺序啮合。 2.排量计算和流量脉动（1）瞬时流量依据啮合原理，流量：其中：（2）排量V计算 式中，C为修正系数。（3）流量脉动用流量脉动率表示 =（qmaxqmin）/q其中: q平均流量3. 外啮合齿轮泵的结构特点（1）困油困油的危害：封闭腔容积的减小使其压力升高，径向力增大；封闭腔容积的增大使其压力下降，产生气穴。减小困油的方法：在泵体两侧盖板上开对称卸荷槽。（2）泄油泄油的原因：啮合线间隙齿顶与泵体内孔的间隙齿轮两侧端面与两侧盖板的间隙齿轮两侧端面与两侧盖板的间隙（3）径向不平衡力径向不平衡力的危害：影响轴承的寿命，使轴弯曲、齿顶和壳体内表面产生摩擦。减小径向不平衡力的措施：缩小压油口；增大吸油口。4.外啮合齿轮泵的优缺点优点：结构简单，尺寸小，制造方便； 价格低廉，工作可靠，自吸能力强； 对油污染不敏感，维护容易； 成本低。缺点：受不平衡的径向力大，磨损严重泄露大，流量、压力脉动大，噪声大5. 提高外啮合齿轮泵压力的措施关键：解决轴向泄漏问题齿轮端面和端盖侧面的间隙还有径向压力不平衡 思路：轴向间隙自动补偿 原理：与齿轮端面接触的部件轴向可移动；并以一定压力压向齿轮端面方法：（1）浮动轴套 （2）浮动侧板 （3）缩小压油口扩大泵体高压区径向间隙 (五)螺杆泵和内啮合齿轮泵1.螺杆泵结构：两个螺杆或三个螺杆2.内啮合齿轮泵结构：渐开线和摆线四、练习题1试说明困油的危害及解决办法。答案：困油的危害：封闭腔容积的减小使其压力升高，径向力增大；封闭腔容积的增大使其压力下降，产生气穴。减小困油的方法：在泵体两侧盖板上开对称卸荷槽。2.简述外啮合齿轮泵的优缺点答案：优点：结构简单，尺寸小，制造方便； 价格低廉，工作可