模块一--任务二--泵与马达

41-1,第三章液压泵和液压马达,第一节液压泵第二节齿轮泵第三节叶片泵第四节柱塞泵第五节液压马达第六节液压泵和液压马达的选用重点：泵与马达的工作原理、结构特点以及参数计算,41-2,在液压系统中，液压泵和液压马达都是能量转换装置。液压泵是把驱动电动机的机械能转换成液压系统中油液的压力能，供系统使用；液压马达是把输来的油液的压力能转换成机械能，使工作部件克服负载而对外做功。因此，从工作原理上来讲，大部分液压泵和液压马达是可逆的。一、液压泵的工作原理二、液压泵的性能参数三、液压泵的分类,第一节液压泵,液压泵的工作的四个条件：（1）密闭空间（2）有容积的大小变化（3）有配流控制阀（4）与大气相连,41-3,记下,4,液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。,液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的动力源。,液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。,41-5,容积式液压泵，利用改变封闭容积的大小来输出压力油。液压马达的工作原理与液压泵的相同。,一、液压泵的工作原理,41-6,41-7,容积式泵、马达的工作原理,41-8,(1)工作压力和额定压力工作压力：泵的输出压力。额定压力：连续运转的最高压力。(2)排量和流量排量V：一转输出的量。流量：单位时间内输出的量。理论流量：实际流量：,二、液压泵的性能参数,41-9,按排量是否可变分为：定量泵和变量泵。按结构分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三大类。,三、液压泵的分类,41-10,齿轮泵由于结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸能力强、对油液污染不灵敏、维修方便及工作可靠等优点，在汽车上得到了广泛的应用。其缺点是泄漏较大，流量脉动大，噪声较高，径向不平衡力大，所达到的额定压力还不够高。但通过结构上的改进后，也可以达到较高的工作压力，目前其最高工作压力可达30MPa。齿轮泵按结构形式分为外啮合和内啮合两种。一、外啮合齿轮泵二、内啮合齿轮泵,第二节齿轮泵,41-11,泵的泵体内装有一对相同的外啮合齿轮，齿轮两侧靠端盖密封。泵体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。,1.外啮合齿轮泵工作原理,41-12,(1)困油现象封闭的容积由大变小，再由小变大，使油压变化，产生振动和噪声。,3.外啮合齿轮泵结构上的几个问题,挤压产生的径向力,挤压产生的径向力,41-13,(2)径向不平衡力在齿轮泵中，油液作用在轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增，因此，齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。压力越高，径向不平衡力越大，它能使泵轴弯曲，使定子偏磨，加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命常采取缩小压油口的办法减小径向不平衡力,41-14,(3)泄漏泄漏有三条途径：,在这三类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油就愈多。,41-15,(4)措施减小端面轴向间隙，一般采用齿轮端面间隙自动补偿的办法来解决。,41-16,CBZ2型高压齿轮泵,此泵是采用双向补偿，其压力高、效率高、寿命长。,1主动齿轮轴2骨架油封3前泵盖4轴承5定位销6泵体7浮动侧板8垫板9支承套10后泵盖11螺栓12径向密封块13密封圈,41-17,二、内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵(摆线转子泵)两种。,41-18,摆线转子泵,摆线转子泵的额定压力一般为2.5MPa、4MPa。这种泵作为补油泵和润滑泵使用，广泛应用于大、中型车辆的液压转向系统中。,小结本次课讲述了液压泵的工作原理，着重把齿轮泵的结构和工作过程进行了剖析，把其结构的原因、作用进行了讲述，让学生有对齿轮泵的形象认知。,41-19,41-20,叶片泵按其每个工作腔在泵每转一周时吸油、排油的次数，分为单作用式和双作用式两类。单作用式常作变量泵使用，双作用式只能作定量泵使用。叶片泵具有结构紧凑、运动平稳、噪声小、输油均匀、寿命长等优点，广泛应用于中、低压液压系统中。其工作压力为621MPa。一、单作用叶片泵二、双作用叶片泵,第三节叶片泵,41-21,1.单作用叶片泵工作原理,泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖（图中未示）等件所组成。,41-22,2.限压式变量叶片泵,限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有不平衡的径向液压力，噪声较大，容积效率和机械效率都没有定量叶片泵高。它能按负载压力自动调节流量，在功率使用上较为合理，可减少油液发热；因此把它用在液压系统中要求执行元件有快、慢速和保压阶段的场合，有利于节能和简化液压系统。,41-23,限压式叶片泵工作原理,图2.11外反馈限压式变量叶片泵1转子；2弹簧；3定子；4滑块滚针支承；5反馈柱塞；6流量调节螺钉,41-24,转子转一转泵吸油压油各两次，作用在转子上的液压力径向平衡，故又称为平衡式叶片泵。,1.双作用叶片泵工作原理,41-25,2.双作用叶片泵在结构上的特点,保证叶片紧贴定子内表面；定子内曲线。,a)子母叶片b)双叶片1转子2定子3母叶片4子叶片5、6叶片,41-26,3.YB型叶片泵的结构,1左配油盘2、8滚子轴承3传动轴4定子5右配油盘6后泵体7前泵体9油封10压盖11叶片12转子13螺钉,小结本节课讲述了叶片泵的结构，工作原理。通过拆解叶片泵的实物，达到了解叶片泵的目的，完成叶片泵的深入学习和掌握。,41-27,41-28,柱塞泵具有结构紧凑、加工方便、单位功率体积小、容积效率高、工作压力高、易实现变量等优点，故可在高压系统中使用；其缺点是结构复杂、造价高、对油液的污染敏感、使用和维修要求严格。在起重运输车辆、工程机械的液压系统中应用广泛。柱塞泵分轴向和径向两类。轴向柱塞泵又分为直轴式(斜盘式)和斜轴式两种。其中，直轴式应用较广。一、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理二、斜盘式轴向柱塞泵的结构,第四节柱塞泵,41-29,一、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理,泵由斜盘1、柱塞2、缸体3、配油盘4等主要零件组成。,41-30,二、斜盘式轴向柱塞泵的结构,1中间泵体2内套3弹簧4缸套5缸体6配油盘7前泵体8传动轴9柱塞10外套11轴承12滑靴13钢球14回程盘15斜盘16轴销17变量活塞18丝杆19手轮20变量机构壳体,41-31,滑靴结构,通过柱塞和滑靴上的小孔a、b将压力油引入盘形腔c中，使滑靴和斜盘间形成一定厚度的油膜，即形成静压支承。这样使滑靴和斜盘平面间的高速滑动摩擦变为液体摩擦，减小了磨损，提高了使用寿命。,1斜盘2滑靴3柱塞,41-32,斜轴式轴向柱塞泵,传动轴5的轴线相对于缸体3有倾角，柱塞2与传动轴圆盘之间用相互铰接的连杆4相连。轴5旋转时，连杆4就带动柱塞2连同缸体3一起绕缸体轴线旋转，柱塞2同时也在缸体的柱塞孔内做往复运动，使密封腔容积不断发生增大和缩小的变化，通过配流盘1上的窗口6和7实现吸油和压油。,图2.221配流盘；2柱塞；3缸体；4连杆；5传动轴；6吸油窗口；7压油窗口,41-33,一、液压马达的工作原理以轴向柱塞马达为例说明液压马达的工作原理二、液压马达的性能参数三、液压马达的分类四、典型液压马达的结构和工作原理,第五节液压马达,41-34,一、液压马达工作原理,轴向柱塞马达工作原理1斜盘2缸体3柱塞4配油盘,41-35,二、液压马达的性能参数,理论流量：转速：理论转矩：机械效率：实际转矩：,容积效率:,41-36,三、液压马达的分类,a)单向定量液压马达b)单向变量液压马达c)双向定量液压马达d)双向变量液压马达e)摆动式液压马达,41-37,1.齿轮式液压马达,41-38,2.叶片式液压马达,41-39,3.摆动式液压马达,a)单叶片摆动式液压马达b)双叶片摆动式液压马达1定子块2叶片3缸体,41-40,第六节液压泵和液压马达的选用,一、液压泵的选型二、液压马达的选型三、液压泵和液压马达的使用,41-41,一、液压泵的选型,齿轮泵结构简单、体积小、价格便宜、工作可靠、维修方便，可以适应多尘、高温和剧烈冲击这样恶劣的使用条件。运输车辆和工程机械多选用双联或三联齿轮泵。缺点是寿命短、流量较小、不能变量。叶片泵的输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高。目前仅在起重运输车辆、工程机械的液压系统中选用中、高压叶片泵。轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，在高压系统中应用较多。但其结构复杂，价格较贵。汽车柴油机中常用柱塞泵来输送高压燃油。,41-42,二、液压马达的选型,选择液压马达的主要依据应该是设备对液压系统的工作要求、转矩、转速、体积、重量、价格等要求，以确定液压马达的类型、性能参数等。一般来讲，齿轮式液压马达结构简单，价格便宜，常用于高转速、低转矩和运动平稳性要求不高的场合。如驱动研磨机、风扇等。叶片式液压马达转动惯量小，动作灵敏，容积效率低，机械特性软，适用于中速以上，转矩不大，要求起动、换向频繁的场合。轴向柱塞式马达容积效率高，调整范围大，且低速稳定性好，耐冲击性能差，常用于要求较高的高压系统。,41-43,1.液压泵和液压马达的安装要求,1)液压泵和液压马达与其他机械装置连接时要对中。2)液压泵和液压马达轴端一般不得承受径向力，不得将带轮、齿轮等传动零件直接安装在液压泵和液压马达的轴上。3)液压泵和液压马达对系统滤油精度有一定要求。4)对于某些马达，在回油路要安装背压阀，以使马达回油口具有足够的背压来保证正常工作。5)泵的进油口和出油口可各安装一段胶管。,41-44,2.使用液压泵和液压马达时的注意事项,1)工作压力、转速不能超过规定值。2)规定了旋转方向的泵，不得反向旋转；泵的进、出油口不得接反。3