《液压泵与液压马达第5讲课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压泵与液压马达第5讲课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五讲-第一节液压泵与液压马达（1）,教学目的及要求掌握： 1了解容积式液压泵、液压马达的工作原理、主要性能参数、分类； 2掌握齿轮泵的工作原理、结构特点、排流量； 重点： 1.容积式液压泵工作原理、工作压力、排流量的概念； 2.齿轮泵的工作原理及应用 难点： 1.液压泵的功率和效率及其计算方法; 2.齿轮泵困油现象、产生原因及消除方法,液压泵和液压马达都是系统中的一种能量转换装置。液压泵是将电动机或其它原动机输入的机械能转换成液体的压力能，为系统提供具有一定压力和流量的液体，是液压系统中的动力源。液压马达是把液体的压力能转换成机械能，驱动工作机械实现旋转运动，是液压系统中的执行元件。 由于液
2、压泵和液压马达都是依靠密封容积的变化来实现吸油和排油的。故将它们称为容积式液压泵和容积式液压马达。,第三章 液压传动基本元件第一节 液压泵与液压马达,一、液压泵和液压马达的工作原理,1.液压泵的工作原理 容积式液压泵是依靠外力使密封容积发生周期性的变化（容积由小变大，再由大变小），实现吸油和压油，从而实现机械能到液压能的转变，向液压系统提供压力油。,工作原理动画,液压泵工作的组成条件,（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间，输出流量的大小与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比。 （2）具有相应的配油装置，吸油腔与排油腔分开，吸油时容积与吸油管相通，压油时容积与压油管相通。 （3
3、）油箱内液体的绝对压力恒等于大气压或大于大气压。,2.液压马达的工作原理 从原理上讲，液压泵和液压马达是互逆的。 将液体的压力能转换为旋转形式的机械能，而对负载作功。 大部分容积式泵不可直接作液压马达使用， 因为在结构细节上还是有差异的。,二、泵与马达的性能参数 、工作压力与额定压力： 泵的工作压力是指泵输出油液的实际压力，其值由负载而定；而液压马达的工作压力则是指它的实际输入压力，也是由负载所决定的。 泵和马达的额定压力是指泵和马达连续工作时允许达到的最大工作压力，超过此值就是过载。额定压力也称公称压力。我国液压泵的压力分级见表3-1。,、排量和流量 泵的排量是指在没有泄漏的情况下，泵轴转一
4、转所排出的液体体积。它由泵的密封工作腔的数目和容积变化的大小来决定的。排量一般用V表示，常用单位是mLr。 马达的排量是指在没有泄漏的情况下，马达每转一转所输入的液体体积。液压马达的排量决定于密封工作腔的几何尺寸和数目，而与压力无关。 泵的理论流量是指泵在没有泄漏的情况下，单位时间内输出的液体体积，它等于泵的排量与转速的乘积，即：qt=V*n,马达的理论流量也是排量和转速的乘积： 泵或马达的额定流量是指泵或马达在额定转速和额定压力下的输出或输入的流量。由于泵存在泄漏，泵的实际流量和额定流量都小于理论流量，马达则相反。 3、功率和效率 泵的输入功率即是电动机(或其它原动机)的机械功率，即输入给泵
5、的是转矩T和转速n，输出的是流量q和压力p。液压马达正好与泵相反，输入的是流量q和压力p，输出的是转矩T和转速n。,由于泵和马达在工作过程中存在功率损失，所以输入功率和输出功率是不相等的。 液压泵和液压马达功率损失主要有两部分：容积损失和机械损失，与其相对应的是容积效率和机械效率。 （1）容积损失:是因为内泄漏而造成的流量上的损失。 对于泵来说，输出的压力增大时，内泄漏加大，泵的实际输出流量qp减小。泵的容积损失可用容积效率来表征，即：,对于马达来说，其实际输入流量qM要大于理论输入流量qtm，泄漏量为qLM，故马达容积效率为： 由此可知，泵和马达的容积效率总是小于1的，而且随着工作压力的增加
6、，泄漏量也增加，容积效率则减小。在实际使用中，将泵空载时(工作压力为零)的输出流量作为理论流量。,(2)机械损失:主要由两部分组成：一是由于相对运动件之间的机械摩擦引起的转矩损失，它与工作压力有关，压力越高，其转矩损失越大；二是粘性引起摩擦转矩损失，油液粘度越大，泵轴转速越快，这一部分转矩损失就越大。 泵的机械效率是其理论转矩与实际转矩之比，即： 液压马达的机械效率为：,（3）功率和总效率计算： 1）液压泵的输入功率和输出功率为： 和 泵的总效率为其输出功率与输入功率之比： 为此，液压泵的输入功率亦可以写成：,2）液压马达的输入功率和输出功率为：,液压马达的排量与转矩的关系： 压力能的输入功率
7、=pM*VM*n 机械能的输出功率=T t = T t 2n Tt =pM*VM/(2)无损失时。 当有机械损失时 T out = T t* m = pM*V M* m /(2) （P：压力N/m2；V：排量m3） 液压马达总效率：,三、常用液压泵与液压马达及其选用（）齿轮泵和齿轮马达,1、齿轮泵：（结构简 单、工作可靠、效率 低、压力低、流量脉 动大、多用于低压系 统） （）工作原理(如图） 多为外啮合式， 内啮合式加工成本较高。,齿轮泵工作原理动画,（）排量与流量计算：,排量：V.几何关系推导 实际流量：q V . （3）外啮合齿轮泵的结构,（4）外啮合齿轮泵的几个重要问题：,）由于齿轮啮
8、合过程中压油腔的容积是不均匀的，因此，齿轮泵的瞬时流量是脉动的 。 )内泄漏较大：齿轮端面与端盖配合处（最大）； 齿轮顶部与泵体配合的径向间隙处（次之）； 两齿轮的啮合线处（最小）。,）径向力不平衡（如图） 产生原因：压油腔压力高。 危害：磨损、变形、磨擦。 措施：开平衡槽或缩小压油口尺寸。,) 困油现象 （如图） 原因： 齿轮啮合系数大于1 。 危害： 高压及发热。 改善措施： 在齿轮端盖 上开卸荷槽 及辅助过渡 槽。,（）提高齿轮泵压力的途径： 为了使齿轮泵能在高压下工作并具有较高容积效率，需要从结构上采取措施，对端面间隙进行自动补偿。 通常采用的自动补偿装置有浮动轴套式和弹性侧板式两种，其原理都是引入压力油使轴套或侧板紧贴齿轮端面，压力越高，贴得越紧，因而能自动补偿端面磨损和减少间隙。,二、齿轮马达（工作原理如图）,特点：进出油口尺寸同，可实现正反转；体积小、重量轻、结构简单，但输出转矩较小，用于高转速低转矩工况下。,齿轮马达输入油量越大，输出转速越高。输出转速可计算如下： (r/min) 液压马达的输出转矩为： （Nm）,小 结,1、液压泵和液压马达的工作原理能量转换（容积变化） 2、泵与马达的工作压力与额定压力 3、泵与马达的流量、功率、效率计算 4、外啮合齿轮泵的特点（脉动、泄漏、径向力不平衡、困油）,
