课外作业_第2讲_液压泵_参考答案.pdf

课外作业课外作业 第二章第二章 液压泵液压泵 参考答案参考答案 2 9 有一齿轮泵 已知齿顶圆直径 De 48mm 齿宽 B 24mm 齿数 z 13 若最大工作压力 p 10MPa 电动机转速 n 980 r min 求电动机功率 泵的容积效率 V 0 90 总效率 0 8 解 因齿数 z 13 齿轮为正移距修正齿轮 齿顶圆直径 De z 3 m 所以齿轮的模数为 48 3mm 3133 e D m z 齿轮泵的排量为 223 2213 324mm r17 64mL rVzm B 齿轮泵的实际流量为 0 90 980 17 64L min15 56L min V qnV 电动机的功率为 63 10 1015 56 10 W3 24 KW 0 8 60 i pq P 2 10 有一齿轮泵 在齿轮两侧端面间隙 1 2 0 04mm 转速 n 1000r min 工作压力 p 2 5MPa时输出的流量q 20L min 容积效率 V 0 90 工作一段时间后 端面间隙因磨损 分贝增大为 1 0 042mm 2 0 048mm 其他间隙不变 若泵的工作压力和转速不变 求此 时的容积效率 提示 1 2 0 04mm时端面间隙泄漏量占总泄漏量的85 解 当 1 2 0 04mm时的总泄漏量为 11 0 9 20L min2 22L min 0 9 V t VV q qqqqq 当 1 2 0 04mm时端面的泄漏量为 1 0 85 0 85 2 22L min 1 89L minqq 当 1 2 0 04mm时其他间隙的泄漏量为 22 2 22 1 89 L min0 33L minqqq 因泄漏量的大小与间隙的三次方成正比 因此磨损后端面的泄漏量为 3333 12 11 333 12 0 0420 048 1 89L min 2 73L min 2 0 04 qq 磨损之后总泄漏量为 12 2 730 33 L min3 06L minqqq 齿轮泵的理论流量为 20 L min22 22L min 0 9 t V q q 磨损之后的容积效率为 22 223 06 0 86 22 22 t V tt qqq qq 补充题1 简述外啮合齿轮泵液压径向力产生的原因及平衡措施 答 产生原因 位于吸油区的齿槽在装满油液后随着齿轮的旋转被带到压油区 该过程中齿槽内的油液由吸 油区的低压逐步增压到压油区的高压 从而在齿轮上产生一个径向的合力 使作用在齿轮轴 上的径向力不平衡 使轴承载荷增加 轴受径向力而变形 平衡措施 1 开压力平衡槽 通过在盖板上开设平衡槽 使它们分别与低 高压腔相通 产生一个与液压径向力平衡的作 用力 2 减小压油孔 常用方式 3 增大径向间隙加径向浮动块 4 增加轴承承载能力 补充题2 简述液压泵噪声产生的原因及降低噪声的措施 答 液压泵噪声产生的原因 1 泵的流量脉动和压力脉动 造成泵构件的振动 2 泵的工作腔从吸油腔突然和压油腔相通 或从压油腔突然和吸油腔相通时 产生的油液流 量和压力突变 对噪声的影响甚大 3 空穴现象 当泵吸油腔中的压力小于油液所在温度下的空气分离压时 融解在油液中的 空气要析出而变成气泡 这种带有气泡的油液进入高压腔时 气泡被击破 形成局部的 高频压力冲击 从而引起噪声 4 泵内流道具有截面突然扩大和收缩 急拐弯 通道截面过小而导致液体紊流 漩涡及喷 流 使噪声加大 5 由于机械原因 如转动部分不平衡 轴承不良 泵轴的弯曲等机械振动引起的机械噪声 降低噪声的措施 1 要消除液压泵内部油液压力的急剧变化 2 为吸收液压泵流量及压力脉动 可在液压泵的出口装置消声器 3 装在油箱上的泵应使用橡胶垫减振 4 压油管的一段用高压软管 对泵和管路的连接进行隔振 5 防止泵产生空穴现象 可采用直径较大的吸油管 减小管道局部阻力 采用大容量的吸 油过滤器 防止油液中混入空气 6 合理设计液压泵 提高零件刚度 补充题3 简述各类液压泵的特点以及选择液压泵的原则 答 1 齿轮泵 外啮 对油不敏感 结构简单 造价低 脉动大 噪声大 内啮 对油不敏感 结构简单 造价高 脉动小 噪声小 2 叶片泵 双作用 对油敏感 结构紧凑 不可变量 不受径向不平衡力 噪声小 单作用 可变量 压力低 受径向不平衡力 噪声大 3 柱塞泵 压力高 可变量 对油敏感 噪声大 选择液压泵的原则 1 是否要求变量 要求变量时选择变量泵 或者采用变频电机 或伺服电机 驱动定量泵 通过改变电动机转 速的方法实现泵的变量输出 2 工作压力 相对而言 柱塞泵的额定工作压力最高 3 工作环境 齿轮泵的抗污染能力最强 特别适合于工作环境较差的场合 4 噪声指标 属于低噪音的液压泵有啮合齿轮泵 双作用叶片泵和螺杆泵 后两种泵的瞬时流量均匀 5 效率 按结构形式分 轴向柱塞泵的总效率最高 同种结构形式的液压泵 排量大的效率高 同一排量的液压泵 在额定工况下总效率最高 补充题4 轴配流径向柱塞泵的柱塞直径d 25mm 柱塞数z 5 偏心距e 8mm 工作压力p 16MPa 转速 n 1800r min 容积效率 V 0 95 机械效率 m 0 9 试求 1 泵的理论排量 理论流量和实际流量 2 泵的输出功率和输入功率 3 偏心距为e 6mm时泵的理论流量 实际流量和容积效率 解 1 理论排量 22 3 25 8 5 10 mL r39 27mL r 22 d Vez 理论流量 333 1800 39 27 10 L min70 686L min 1 178 10 m s t qnV 实际流量 33 0 95 70 686L min67 752L min 1 121 10 m s Vt qq 2 输出功率 66 16 101 121 10 kW17 94kW o Ppq 输入功率 m 17 94 kW20 98kW 0 95 0 9 o i V P P 3 偏心距为e 6mm时泵的理论流量 3333 6 1 178 10m s 0 884 10 m s 8 tt e qq e 因为工作压力不变 所以泄漏量不变 33333 1 178 101 124 10m s0 057 10 m s t qqq 实际流量 333333 0 884 10 m s0 057 10 m s0 827 10 m s t qqq 容积效率 3 3 0 827 10 0 936 0 884 10 V t q q 补充题5 有一轴向柱塞泵 已知柱塞直径 d 25mm 柱塞分布圆直径 D 70mm 柱塞数z 7 斜盘倾 角 20 转速n 1500r min 工作压力 p 25MPa 机械效率 m 0 9 容积效率 V 0 95 试求 1 泵的实际流量及泵的输入功率 2 若其他参数不变 斜盘倾角 变为12 求泵的实际流量及输入功率 3 若其他参数不变 仅泵的转速 n变为1000r min 求泵的实际流量及容积效率 解 1 泵的排量 2 3 2 3333 25 10 tan70 107tan20 m r0 088 10 m r 44 d VDz 平均理论流量 333333 1500 0 088 10 m s1 178 10 m s2 2 10 m s 60 t qnV 实际流量 3333 0 95 2 2 10 m s2 09 10 m s Vt qq 输出功率 66 25 102 09 10 kW52 25kW o Ppq 输入功率 m 52 25 kW61 11kW 0 95 0 9 o i V P P 2 泵的理论流量 3333 tantan12 2 2 10m s1 285 10 m s tantan20 tt qq 泵的实际流量 333333 1 285 10 m s2 22 0910 m s1 175 10 m s ttt qqqqqq 输入功率 mm 25 1 175 kW32 64kW 0 9 t i V pqpq P 3 泵的理论流量 3333 1000 2 2 10m s1 467 10 m s 1500 tt n qq n 泵的实际流量 333333 1 467 10 m s2 22 0910 m s1 357 10 m s ttt qqqqqq 泵的容积效率 3 3 1 357 10 0 925 1 467 10 V t q q 补充题6 双作用叶片泵输出压力 p 6 3MPa 转速 n 1420r min时输出流量为50L min 实际输入功率 Pi 7 5kW 当泵空载运行时输出流量为q0 56L min 转速 n0 1450r min 试求泵的排量 容 积效率及总效率 解 空载时可视为泵