液压及气压传动基础_液压泵液压马达

1、2021年10月18日机械学院液压与气压传动液压传动Hydraulic Transmission 机械学院机械学院2021年10月18日机械学院液压与气压传动液压泵和液压马达作用液压泵和液压马达作用n液压泵（动力元件）：将原动机的机械能转换为液液压泵（动力元件）：将原动机的机械能转换为液体的压力能。体的压力能。n液压马达（执行元件）：用来驱动外负载作功的，液压马达（执行元件）：用来驱动外负载作功的，它将液体的压力能转换为旋转运动的机械能。它将液体的压力能转换为旋转运动的机械能。2021年10月18日机械学院液压与气压传动能量转换示意图能量转换示意图 MQPQPM2021年10月18日机械学院液

2、压与气压传动液压泵和马达工作原理液压泵和马达工作原理液压泵是靠液压泵是靠密封工作腔密封工作腔的容积变化的容积变化工作的。工作的。液压马达和液压泵结构类似，不能可逆工作。液压马达和液压泵结构类似，不能可逆工作。单向阀1、2在逻辑上是互逆称为配油装置。2021年10月18日机械学院液压与气压传动构成容积泵的基本条件：n1 1、密封性能的可变工作容积。、密封性能的可变工作容积。n2 2、周而复始的增大和减小，增大时与吸油、周而复始的增大和减小，增大时与吸油口相连，减小时与排油口相通。口相连，减小时与排油口相通。n3 3、吸油口与排油口不能同时开启。、吸油口与排油口不能同时开启。2021年10月18日

3、机械学院液压与气压传动液压泵和马达的分类：2021年10月18日机械学院液压与气压传动液压泵和马达基本性能参数由能量转换示意图可知它们的基本参数。由能量转换示意图可知它们的基本参数。1 1、压力、压力定义：液体与固体壁面之间单位面积的作用力。定义：液体与固体壁面之间单位面积的作用力。在实际工作中，泵的工作压力随负载而定。在实际工作中，泵的工作压力随负载而定。工作压力：泵和马达实际工作时的压力。工作压力：泵和马达实际工作时的压力。 分别：泵的输出压力分别：泵的输出压力 马达的输入压力马达的输入压力2021年10月18日机械学院液压与气压传动压力额定压力：连续运转下允许的工作压力，保证效率额定压力

4、：连续运转下允许的工作压力，保证效率 和寿命。指铭牌上的压力。和寿命。指铭牌上的压力。最大压力：在短时间内超负载所允许的极限压力，由最大压力：在短时间内超负载所允许的极限压力，由 系统中的溢流阀来限定。系统中的溢流阀来限定。2021年10月18日机械学院液压与气压传动2、流量n定义：单位时间内输出液体的体积。定义：单位时间内输出液体的体积。理论流量：在不考虑泄漏的情况下，理论流量：在不考虑泄漏的情况下，泵（马达）泵（马达）在在 单位时间内单位时间内排出（吸入）排出（吸入）的液体体积。的液体体积。tQ2021年10月18日机械学院液压与气压传动理论流量的计算方法nqQ)/(3smq排量：泵（马达

5、）每转一周排出液体的体积。排量)/(3rmn转速)/(sr2021年10月18日机械学院液压与气压传动三、泵与马达性能参数计算三、泵与马达性能参数计算n综合分析泵与马达参数之间运算关系，对它们的异同建立明确概念n为使参数便于记忆，介绍时先不考虑单位，得到本质不带系数公式，实际运算时，要注意：要注意：n 系数与单位系数与单位 避免错误！2021年10月18日机械学院液压与气压传动（一）泵性能参数计算（一）泵性能参数计算n1、泵输入机械功率泵输入机械功率Nbn2泵理论液压功率泵理论液压功率Nbt （轴承、密封磨擦）n变换为液压功率的理论机械功率bbbMNbbbnMN2bbbtMMMbbbbbbbt

6、bmMMMMMMM1bbtbtmnMN22021年10月18日机械学院液压与气压传动n泵的理论液压功率n理机无损变为理液n液压参数表示的转矩公式：转矩公式：btbbtyQPNbbbtnqQbbbbtynqpNbtybtmNNbbbbbtnqpnM22bbbtqpM2021年10月18日机械学院液压与气压传动n3、泵的输出功率泵的输出功率Nbon泵有泄漏n容积效率n泵的输出功率n泵的总效率bbtbQQQbtbbtbbtbtbbvQQQQQQQ1bbboQPNbbbmbtbvbtbbbbbbbobnMQPnMQPNN22bvbmb2021年10月18日机械学院液压与气压传动（二）马达性能参数计算（

7、二）马达性能参数计算n1、马达输入功率马达输入功率（液压功率）n2、马达理论功率马达理论功率Nmt 理论液压功率mmmiQPNmtmmminqpNmtNmmmtQQQmmmmmmmtmvQQQQQQQ1mmmmtmmtynqPQPNmmtmnnn2021年10月18日机械学院液压与气压传动n理论机械功率 泵与马达一样n3、马达输出功率马达输出功率 输出转矩 机械效率mmtmtmMNmmtmtmnMN2mtmmtyNNmmtmmmnMnqp22mmmtqpMmmtmMMMmtmmtmmtmtmmmMMMMMMM12021年10月18日机械学院液压与气压传动n输出功率n马达总效率（输出功率与输入功

8、率之比）mmmmmnMMN2mvmmmmmmmtmtmmmmmimmnqpnMnqpnMNN22mvmmm2021年10月18日机械学院液压与气压传动bbbnMN2 bbtbtmnMN2btbbtyQpNbQbvboNbbQp miNmmQp mQmvmtmmtyQpNmmtmbmnMN2mMmmmmmnMN2 （三）泵与马达能量转换示意泵与马达能量转换示意图图bMbm2021年10月18日机械学院液压与气压传动n（四）常用单位换算与功率计算公式（四）常用单位换算与功率计算公式n1、单位换算、单位换算n压力：n流量：n功率：n2、功率计算公式、功率计算公式：n单位分别取26101mNPMPaa

9、25101mNpbaralm100013310001cml smNw11pswkw36. 110001min,.min,.,3lsmlPbarPaa2021年10月18日机械学院液压与气压传动n泵输入功率n马达输出功率n泵输入功率kwQpNbvbmbbb7106kwQpNmvmmmmm600 wQpNbvbmbbb2021年10月18日机械学院液压与气压传动4、扭矩n种类：实际扭矩和理论扭矩种类：实际扭矩和理论扭矩理论扭矩：不考虑损失，泵的驱动扭矩或马达输出理论扭矩：不考虑损失，泵的驱动扭矩或马达输出 扭矩。扭矩。实际扭矩：泵（马达）工作过程中，实际输入（输实际扭矩：泵（马达）工作过程中，实际

10、输入（输 出）的扭矩。出）的扭矩。n对于液压泵，理论扭矩是经过摩擦损失后的扭矩，对于液压泵，理论扭矩是经过摩擦损失后的扭矩，该扭矩小于实际输入扭矩；该扭矩小于实际输入扭矩；n对于液压马达，正相反，经过摩擦损失的扭矩为对于液压马达，正相反，经过摩擦损失的扭矩为实际输出扭矩，该扭矩小于理论扭矩。实际输出扭矩，该扭矩小于理论扭矩。 2021年10月18日机械学院液压与气压传动5、功率n理论机械功率和理论液压功率理论机械功率和理论液压功率n所谓能量转换对液压泵来讲是以理论机械功率所谓能量转换对液压泵来讲是以理论机械功率与理论液压功率做等量的转换；与理论液压功率做等量的转换；n对液压马达来讲是以理论液压

11、功率与机械功率对液压马达来讲是以理论液压功率与机械功率进行等量的转换。进行等量的转换。2021年10月18日机械学院液压与气压传动6、效率容积效率泵的容积效率 实际流量理论流量bQbtQ马达的容积效率 实际流量理论流量mtQmQ两类：容积效率和机械效率bvmv2021年10月18日机械学院液压与气压传动实际流量n定义：泵（马达）工作时实际排出（输入）的流量tQ液压泵理论流量泄漏流量马达理论流量+泄漏流量2021年10月18日机械学院液压与气压传动3、转速n额定转速：指液压泵在正常工作情况下的转额定转速：指液压泵在正常工作情况下的转数，使液压泵具有一定的自吸性能，避免产数，使液压泵具有一定的自吸

12、性能，避免产生空穴和气蚀现象。生空穴和气蚀现象。n最大转速：大于该转速，液压泵的寿命显著最大转速：大于该转速，液压泵的寿命显著降低。降低。2021年10月18日机械学院液压与气压传动效率机械效率泵的机械效率 理论扭矩实际扭矩bM马达的机械效率 理论扭矩实际扭矩mMmtMbtMbmmm2021年10月18日机械学院液压与气压传动（五）负载特性曲线与转速特性曲线负载特性曲线与转速特性曲线1、负载特性曲线：负载特性曲线：一定转数下，容积效率和总效率随油压而变化的一定转数下，容积效率和总效率随油压而变化的关系曲线关系曲线2、转速特性曲线、转速特性曲线 在一定压力（通常为额定转速）在一定压力（通常为额定转速）下，容