《机械工程学第4版 教学课件 ppt 作者 丁树模 主编 第06章 液压泵液压马达和液压缸》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工程学第4版 教学课件 ppt 作者 丁树模 主编 第06章 液压泵液压马达和液压缸（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 液压泵、液压马达 和液压缸,在液压系统中，液压泵、液压马达和液压缸都是能量转换装置。图6-1为用液压图形符号表示的泵、马达和缸三者的作用与关系。,图6-1 液压泵、液压马达和液压缸的作用 1液压泵 2液压缸 3液压马达 4电动机,第一节 液 压 泵 一、液压泵的基本原理 图6-2是单柱塞液压泵的结构示意图，可以通过它说明液压泵的基本原理。 液压泵是通过密封容积的变化来实现吸油和压油的。 常用的液压泵有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。,图6-2 液压泵的基本原理 1偏心轮 2柱塞 3泵体 4弹簧 5、6单向阀,二、齿轮泵 （一）工作原理 齿轮泵的工作原理如图6-3所示。 齿轮泵由于密封容积变
2、化范围不能改变，故流量不可调，是定量泵。,图6-3 齿轮泵的工作原理,（二） 优缺点 1.优点 齿轮泵结构简单，易于制造，价格便宜，工作可靠，维护方便。 2. 缺点 1) 工作中存在流量脉动和压力脉动，并产生振动和噪声。 2) 容积效率(指泵的实际流量与理论流量的比值)较低； 3) 所受的径向液压力不平衡。 由于存在上述缺点，齿轮泵一般只能用于低压轻载系统。但工程实际中也有用于高压的齿轮泵。,三、叶片泵 1. 双作用式叶片泵 (1) 工作原理 见图6-4。双作用式叶片泵的流量不可调，是定量泵。 (2) 优缺点 优点是输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高，工作压力较高（一般为中压，也有用于高压
3、的）；缺点是结构比较复杂，零件较难加工，叶片容易被油中的脏物卡死。 (3) 双联叶片泵和双级叶片泵 原理示意见图6-5。,图6-4 双作用式叶片泵的工作原理 1定子 2转子 3叶片 4泵体,图6-5 双联叶片泵和双级叶片泵的符号示意 a) 双联叶片泵 b) 双级叶片泵,图6-6 单作用式叶片泵的工作原理 1定子 2转子 3叶片,2单作用式叶片泵 (1) 基本工作原理 见图6-6。单作用式叶片泵的流量可调,是变量泵。,图6-7 限压式变量叶片泵的工作原理 1最大流量调节螺钉 2柱塞 3转子 4定子 5限压弹簧 6限定压力调节螺钉,(2) 限压式变量叶片泵的工作原理与特性曲线 见图6-7、图6-8
4、。,图6-8 限压式变量叶片泵的特性曲线,图6-9 轴向柱塞泵的工作原理 1配流盘 2缸体 3柱塞 4斜盘,四、柱塞泵 （1）轴向柱塞泵的工作原理和滑履结构 见图6-9、图6-10。 (2) 优缺点 优点是结构紧凑，径向尺寸小，能在高压和高转速下工作，并具有较高的容积效率；缺点是结构复杂，价格昂贵。,图6-10 滑履结构 1缸体 2柱塞 3滑履 4斜盘,五、泵用电动机功率的计算 （1) 泵的输出功率 (见图6-11) 假设系统的能量损失很小可以忽略不计，则得泵的输出功率： Po=F =pA 因 A = q 故 Po = pq,图6-11 液压泵输出功率的计算,(2) 泵的配套电动机功率 P =
5、 Po / = pq / 式中 P 配套电动机的功率(W)； Po液压泵的工作压力(Pa)； q 液压泵的流量(m3/s)； 液压泵的总效率。 通常，各种泵的值皆可由实验给出：齿轮泵 0.60.8；叶片泵 0.750.85；柱塞泵 0.750.9O。,第二节 液压马达 1. 液压马达的类型 有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。 2. 叶片式液压马达的工作原理与优缺点 (1) 工作原理 见图6-12 (2) 优缺点 优点是体积较小，动作灵敏；缺点是泄漏较大，效率较低。,图6-12 叶片式液压马达的工作原理,2. 液压马达的排量 液压马达的每转排油量称为排量。 排量不可调的马达为定量马达；排量可调的马达
6、为变量马达。 3. 液压马达的转速与转矩 n = q /V T = pV/2 式中 n 液压马达的输出转速(r/s)； q 液压马达的输入流量 (m3/s)； V液压马达的排量(m3/r)； T液压马达的输出转矩(Nm)； p 液压马达的工作压力(Pa )。,4. 摆动液压马达 屬于另一种叶片式液压马达，其输出是往复摆动。摆动液压马的结构原理和符号如图6-13所示。,图6-13 摆动液压马达 1缸体 2隔板 3轴 4叶片,第三节 液 压 缸 液压缸能将液压能转换成直线运动形式的机械能，输出速度和推力。液压缸有两种基本型式，即活塞式液压缸和柱塞式液压缸。 一 、双杆活塞式液压缸 1. 缸体固定式
7、双杆活塞液压缸（其工作原理及应用见图6-2）。 2. 缸体移动式双杆活塞液压缸（其结构与工作原理见图6-14）。,图6-14 缸体移动式双杆活塞液压缸,二、单杆活塞式液压缸 1. 单杆液压缸油路的正常连接（见图6-15） 往复运动速度与推力分析说明如下： 设活塞与活塞杆的直径分别为D和d 。 当无杆腔进油、工作台向左运动时，速度、推力分别为 v1 = q /A1 =4q /D 2 F1 =pA1 = pD 2 /4 当有杆腔进油、工作台向右运动时，速度、推力分别为 v2 = q /A2 =4q /(D 2-d 2 ) F 2 =pA2 = p(D 2 -d 2 ) /4 比较上述各式，因 A1
8、A2 ，所以 v1v 2 ，F1F 2 。这个特点常用于实现机床的工作进给和快速退回。,图6-15 单杆活塞式液压缸的工作原理,2.单杆液压缸油路的差动连接 (见图6-16) 液压缸两腔同时接通压力油，有 q总 = q + q回 因为 q总 = A1v3 q回 = A2 v3 所以 A1v3= q + A2 v3 整理后得 v3 = q /(A1-A2) = q /A3 F3 = F1- F 2 = p(A1-A2) = pA3 式中，A3为活塞两端有效作用面积之差，即活塞杆的截面积: A3 = A1-A2 =d 2 /4 由于 A3A1 ，所以 v3v1 ，得到快速运动；但 F3F1 ，推力
9、减小。,图6-16 单杆液压缸的差动连接,在机床液压系统中，常通过控制阀来改变单杆缸的油路连接，从 而获得快进(差动连接)工进(无杆腔进油)快退(有杆腔进油)的进 给工作循环。,图6-17 柱塞式液压缸,三、柱塞式液压缸 工作原理见图6-17、图6-18。,图6-18 柱塞缸成对使用,图6-19 伸缩缸,四、组合式液压缸 1伸缩缸 其结构原理见图6-19。,图6-20 齿条活塞缸 1齿条杆 2小齿轮,2齿条活塞缸 其结构原理见图6-20。,五、液压缸的密封 常用的密封方法有两种： 1间隙密封 这种密封结构见图6-21。 2. 密封圈密封 常用的橡胶密封圈形式见图6-22。 O形密封圈在液压缸中的应用最为广泛，见图6-23。,图6-21 间隙密封,图6-22 常用的橡胶密封圈 a）O型圈 b）Y型圈 c）V型圈 1支承环 2密封环 3压环,图6-23 O型密封圈在液压缸中的应用 动密封 b静密封 1后盖 2活塞 3缸体 4前盖,本 章 结 束,
