第三章液压泵与液压马达.ppt

1、第1、3章液压泵和液压马达，第2章，本章的主要内容是液压泵和液压马达的工作原理和性能残奥表。 齿轮式、叶片式、插棒式液压泵。 高速液压马达及低速大扭矩马达。 通过本章的学习，了解了这些个泵与马达的工作原理(泵如何吸油、与压油配流、马达如何产生转速、扭矩)、结构特征以及主要性能特征所要求掌握的不同类型水泵电机之间的性能差异和适用范围，并在未来3，3.1液压泵，马达概要，泵符号，4，3.1液压泵，马达概要，马达符号，5， 3.1液压泵、马达概要、3.1.1容积式泵、马达工作原理、6、7、液压泵和液压马达工作所需条件： (1)需要可周期性变化大小的封闭容积(2)封闭容积增大时吸入低压油的封闭容积减小

2、时排出高压油(3)配置成高低压油不连通液压泵、8、液压泵、液压马达都是液压执行机构中的能量转化元件。 液压泵由原动机驱动，将输入的机械能量转换成油液的压力能量，以压力、产水量的形式输入系统。 这是油压系统的动力源。 液压马达是将输入的压力能量转换为机械能，以扭矩和转速的形式向执行机构传送、办事儿的液压执行机构的执行机构。液压输出、机械输入、液压输入、机械输出、9、液压输出、机械输入、液压输入、机械输出、液压马达是实现连续旋转运动的致动器，原理上，但实际上，性能、结构对称性等要求不同，因此，在更换液压泵和液压马达时10、根据工作室的容积变化进行吸油和排油是液压泵的共同特征，因此该泵也被称为容积泵

3、。 根据单位时间内能否调节油液的体积，液压泵可以分为定量泵和变量泵两种，根据分类结构形式分为齿轮式、叶片式、柱塞式三种。 液压马达的形状也相同。 由工作过程可知，不考虑漏油，液压泵在每个工作周期吸入或排出的油液体积仅依赖于工作部件的几何尺寸(例如，柱塞泵的柱塞直径和工作行程)。11、3.1.2液压泵、电机基本性能残奥表、液压泵基本性能残奥表主要指液压泵压力、排量、产水量、功率和效率等。 工作压力：泵(马达)实际工作时的压力。 泵指输出压力马达是指输入压力。 实际工作压力取决于相应的外部负载。 额定压力：泵(马达)在额定运行条件下按照试验基准规定的连续运行的最高压力，超过该值时为过载。 排出量：

4、内外无泄漏时，泵(马达)每旋转一周排出(吸入)的液体体积。 12、(3.1 )、理论产水量：内外无泄漏时，每单位时间泵(马达)排出(吸入)液体的体积。 泵、马达的产水量是其转速和排出量的积，即。 额定产水量：额定转速和额定压力下的泵输出(马达输入)的产水量也是必须按照试验基准保证的产水量。 由于泵和电动机有内部泄漏，油液有可压缩性，所以额定产水量和理论产水量不同。 功率和效率：液压泵由原动机驱动，输入量为力矩和角速度，输出量为液体压力和产水量液压泵，如果不考虑电机在能量转化过程中的损耗，输出功率等于输入功率，即它们的理论功率为：13，式中：液压泵，电机的压力和理论产水量。 实际上，由于液压泵和

5、液压马达在能量转化过程中有损耗，所以输出功率比输入功率小。电力损失可以分为容积损失和机械损失两种：容积损失泄漏，是空化作用和油液在高压下的压缩等造成的产水量损失。 机械损失是指摩擦引起的扭矩上的损失。 对于(3.1 )、14、液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的产水量减少。 以泵的产水量损失为例。 泵的容积损失可以用容积效率表示。 泵容积损失、15、机械损失是指摩擦引起的扭矩上的损失。 对液压泵来说，泵的驱动扭矩总是比理论上需要的驱动扭矩大，如果把扭矩损失作为理论扭矩，用机械效率来表示泵的实际输入扭矩，机械损失，16，泵的机械损失，液压泵的总效率与其容积效率和机械效率的乘积：(3)其主要缺

6、点是产水量和压力脉动大，噪音很大齿轮泵广泛应用于采矿设备、冶金设备、建筑机械、建筑机械、农林机械等各行各业。 齿轮泵根据其啮合形式分为外啮合和内啮合两种，外啮合齿轮泵应用广泛，内啮合齿轮泵辅助泵多。18、321外接齿轮油泵的结构和工作原理，外接齿轮油泵的工作原理排量，产水量外接齿轮泵的产水量脉动外接齿轮泵的问题和结构特点。19、321外接齿轮油泵的结构和工作原理，泵主要由从动齿轮、驱动轴、泵体及侧大板块等主要零配件组成。图3.3外接齿轮油泵的工作原理1泵体2驱动齿轮3从动齿轮中，泵体内相互啮合的主、从动齿轮与两端盖及泵体一起构成密封工作容积，齿轮的啮合点将左右两室隔开，形成吸、压油室。 20、

7、当齿轮向图示方向旋转时，右侧吸油室内的齿的啮合脱离，密封室的容积增大，构成吸油的旋转的齿被带入左侧的压力油室。 21、左侧压力油室内的齿持续进入啮合，减少密封室容积，油液被挤出排出到系统，这就是齿轮泵的吸油和压力油过程。22、322齿轮泵的产水量和脉动率能够使外接齿轮泵的排出量近似于两个啮合齿轮的齿谷容积之和。 假定齿谷容积等于齿轮齿体积，则在齿轮的齿数为模数数、节圆直径、有效齿高、齿宽的情况下，根据齿轮残奥计的校正公式，齿轮油泵的排出量与(3.7 )近似，实际上，齿谷容积比齿轮的齿体积稍大，齿数越少误差越大(3.8 )， 由此得到的齿轮泵的输出产水量为(3.9 )、23、大、24，是齿轮泵的

8、产水量脉动，由、来表示最大、最小瞬时产水量，如果表示平均产水量，则产水量脉动率实际上是在齿轮啮合的过程中，由于排出量是旋转角的周期函数，因此瞬时产水量是脉动的。 脉动的大小用脉动率表示。 (2.9 )、产水量脉动率是测定容积式泵产水量质量的重要指标。 在25、容积式泵中，齿轮泵的产水量脉动最大，齿数越少脉动率越大，这是外接齿轮泵的弱点之一。 产水量脉动直接影响系统的动作稳定性，引起压力脉动，从而使管路系统产生振动和噪音。 由于齿轮泵的产水量脉动、26、323齿轮泵的结构特征、27、3.2.3.1关入现象、齿轮啮合时的过度说唱乐系数必定大于1，一部分油液被关入在两对齿轮啮合时形成的关入油室中，该

9、密封容积的大小取决于齿轮回28、封闭现象齿间密封容积周期性增大减少。被封入的油液被压迫而产生瞬间高压，如果密闭室被封入的油液没有油路而通向排放通讯端口，则油液被从间隙推出而油液发热，如果对轴承等零配件也施加冲击载荷而使密封容积变大，则没有油液的补充，或者部分成为真空，使溶解在油液中的瓦斯气体分离、29、3.2.3.1关闭现象、图2.5齿轮泵的关闭现象和解除措施、容积减少时通向压油侧、容积增大时通向吸油侧、30、3.2.3.2径向不平衡力、齿轮泵中油液作用，压力越高，径向线定不平衡越大经常通过减小压力油通讯端口来减小径向的不均衡力。 31、3.2.3.3齿轮泵泄漏通道及端面间隙的自动补偿，齿轮泵

10、压油室的压油可通过3条路径泄漏到吸油室：这3种间隙中端面间隙的泄漏量最大，压力越高，从间隙泄漏的液压油越多。 32、提高齿轮泵的压力和容积效率，实现齿轮泵的高压化，需要在结构上采取措施来自动补偿端面间隙。 通常采用的自动补偿端面间隙装置有浮动套筒式和弹性侧板式2种。 33、324内啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵有印花鲁特琴齿形和摆动线齿形2种，其结构示意图如图3.6所示。图3.6在内啮合齿轮油泵1的吸油室、2压油室、3隔板、34、内鲁特琴齿形内啮合齿轮油泵中，在小齿轮和内齿齿轮之间插入三日月隔板，分隔吸油室和压油室。 如图3.6(a )所示。 内啮合齿轮泵的小齿轮为主动车，大齿轮为从动车，动作时大齿

11、轮与小齿轮向同一方向旋转。图3.6内啮合齿轮泵1的吸油室、2压油室、3分隔板、压油窗、吸油窗、35、图3.6内啮合齿轮泵1的吸油室、2压油室、3分隔板、压油窗、吸油窗、圆滚线齿形啮合齿轮泵在也被称为圆滚线泵的这种泵中，小齿轮如图3.6(b )所示。 36、内啮合齿轮泵结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、噪音低，但在低速、高压下工作时，压力脉动大、容积效率低，一般用作中低压系统和彩妆机油泵。 内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂，加工困难，价格高，不适合高压箱。37、3.3叶片泵、单动叶片泵、双动叶片泵、38、3.3.1单动叶片泵、2.3.1.1工作原理，图2.7是单动叶片泵的工作原理。 泵由旋转2、定

12、子3、叶片4、配流盘等构成。图3.7单作用叶片泵的工作原理1压油通讯端口2转子3定子4叶片5吸油口、定子、39、定子的内表面为圆柱面，转子与定子的中心之间存在偏心，叶片能够在转子的槽内灵活地弯曲运动，通过转子旋转时的离心力和叶片根部的油压，叶片能够旋转泵在转子旋转一周的过程中，吸油、压力油各有一次，因此被称为单作用叶片泵。 转子受单向式力，轴承负荷大。 通过改变偏心距离，可以改变泵的排量，形成可变叶片泵。40、3.3.1.2单作用叶片泵的平均产水量校正运算、41、3.3.1.3单作用叶片泵和可变原理、可变叶片泵有内种子文件回方式和外种子文件回方式两种。 (1)限制压式内种子文件背可变叶片泵、内

13、种子文件背式变量泵的操作力从泵自身的排出压力变化，内种子文件背式可变叶片泵配流盘的吸入排出窗的配置如图3.9所示。、图3.9变量原理1最大产水量调整螺丝2弹簧预压收缩量调整螺丝3叶片4转子5定子、42由于有偏角，因此能够将排出压力对定子的作用力分解为垂直于轴线的分力F1和垂直于轴线的调节分力F2。 随着泵工作压力f的升高，F2也变大。 当F2大于限位弹簧的作用力时，定子向左移动，定子和转子的偏心距离变小，相应地产水量变小。 变量特性曲线如图3.10所示。 43、在由泵的工作压力产生的调节分力F2小于弹簧预紧力的情况下，泵的定子相对于转子的偏心距离保持为最大值，不随工作压力的变化而变化，由于泄漏

14、，泵的实际输出产水量随该压力的增加而稍微降低，上图44、图3.10、泵的工作压力p超过PB时，调节分力F2大于弹簧作用力，定子向减小偏心距离的方向移动，泵的排出量开始下降(变量)。 通过改变弹簧的弹力可以改变曲线的b点通过调节最大产水量调节螺钉可以调节曲线的a点。45、(2)限压式外种子文件背压可变叶片泵，图3.11外种子文件背压式可变叶片泵1的转子2弹簧3定子4滑动滚针轴承5种子文件背柱塞6产水量调整螺钉，46，3.3.2.1双作用叶片泵，3.3.2 双作用叶片泵的原理与单作用叶片泵相似，但定子的内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线构成，定子和转子同心。 双作用叶片泵，47，

15、48，3.3.2.1工作原理，图中转子向顺时针方向旋转，密封工作室的容积在左上犄角旮旯和右下犄角旮旯逐渐增大，在吸油区，在左下犄角旮旯和右上犄角旮旯逐渐减少，作为压油区的吸油区和压油区之间分隔开吸、压油区、图3.12双作用叶片泵的工作原理1定子2压通讯端口3转子4叶片5吸入通讯端口、49、3.3.2.1工作原理，由于该泵的转子每旋转一周，在每个密封工作室吸入和压油工作各完成两次，因此称为双作用叶片泵。 图3.12双作用叶片泵的动作原理1定子2压通讯端口3转子4叶片5吸入通讯端口、50、3.3.2.2双作用叶片泵的平均产水量修正计算如下：当两叶片从a、b位置旋转到c、d位置时，排出容积m的油液而

16、从c、d转移到e、f时，吸入容积m的油液。 从e、f向g、h过渡时，容积m的油液排出。 再从g、h向a、b转变时吸收了容积为m的油液。图3.13双作用叶片泵的平均产水量校正计算原理，51、转子旋转一周，两叶片间吸油两次，排油两次，若设一次容积为m的叶片数为z，则旋转一周的全部叶片的排出量为2Z个m容积，如果不考虑叶片的几何比例，则该值正好为因此，泵的排量为：平均产水量为：52，考虑叶片厚度的影响，双作用叶片泵的精密产水量修正公式为：(2.23 )，3.3.2.3叶片泵的高压化趋势，随着技术的发展，双作用叶片泵的最高工作压力达到了2030MPa 53、为了解决定子和叶片的磨损，在吸油区采取减小叶片对定子内表面的推压力的措施，目前采用的主要结构措施如下： (1)双叶片结构，各转子槽内装有两片倒角叶片。 由于两叶片的倒角部分构成从叶片底部通向头部的v型油路，因此作用于叶片底部、头部的油压相等，合理地修正叶片头部的形状，使叶片头部的受压面积比叶片底部的受压面积稍小。 该受压面积之差形成叶片对定子内表面的接触力。54、(2)母叶片结构，图3.16母叶片结构，55、在叶片槽中安装母叶片和子叶片，母叶片、子叶片可自由相对折