《液压动力元件》PPT课件

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1、第2章液压动力元件2.1液压泵的工作原理2.2液压泵的主要性能和参数2.3液压泵的结构2.4液压泵与电动机参数的选用思考题与习题2.1液压泵的工作原理图2-1所示为液压泵的工作原理图。柱塞2装在缸体3内，并可作左右移动，在弹簧4的作用下，柱塞紧压在偏心轮1的外表面上。当电机带动偏心轮旋转时，偏心轮推动柱塞左右运动，使密封容积a的大小发生周期性的变化。当a由小变大时就形成部分真空，使油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管道顶开单向阀6进入油腔a实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。

2、电机带动偏心轮不断旋转，液压泵就不断的吸油和压油。图2-1液压泵工作原理图由于这种泵是依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的，因而称之为容积式泵。容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容积变化的大小和次数。若不计泄漏，则流量与压力无关。液压泵的分类方式很多，它可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵；也可按流量是否可调节分为定量泵和变量泵；还可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，其中，齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。2.2液压泵的主要性能和参数1.压力1)工作压力液压泵实际工作时的输出

3、压力称为液压泵的工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。2)额定压力液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。3)最高允许压力在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。2.排量排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变，则为变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，故在高压时效率较高。3.流量流量为泵单位时间内

4、排出的液体体积（L/min），有理论流量Qth和实际流量Qac两种。Qth=qn(2-1)式中，q表示泵的排量(L/r)；n表示泵的转速(r/min)。Qac=Qth-ΔQ(2-2)式中，ΔQ表示泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区的泄漏损失。4.容积效率和机械效率液压泵的容积效率ηV的计算公式为(2-3)液压泵的机械效率ηm的计算公式为(2-4)式中，Tth表示泵的理论输入扭矩；Tac表示泵的实际输入扭矩。5.泵的总效率和功率泵的总效率η的计算公式为η=ηmηV=(2-5)式中，Pa

5、c表示泵实际输出功率；Pm表示电动机输出功率。泵的功率Pac的计算公式为Pac=(2-6)式中，p表示泵输出的工作压力（MPa）；Qac表示泵的实际输出流量（L/min），1L=103cm3。【例2-1】某液压系统，泵的排量Q＝10mL/r，电机转速n＝1200r/min，泵的输出压力p=5MPa，泵容积效率ηV＝0.92，总效率η＝0.84，求：(1）泵的理论流量；(2）泵的实际流量；(3）泵的输出功率；(4）驱动电机功率。解(1）泵的理论流量为Qth=Q·n·10-3=10×1200×10-3＝

6、12(L/min)(2)泵的实际流量为Qac＝Qth·ηV＝12×0.92＝11.04(L/min)(3)泵的输出功率为(4）驱动电机功率为2.3液压泵的结构2.3.1齿轮泵齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1.外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵的构造和工作原理如图2-2所示。它由装在壳体内的一对齿轮所组成，齿轮两侧由端盖罩住，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮按图2-2所示方向旋转时，右侧吸油腔由于

7、相互啮合的齿轮逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧的压油腔内。在压油区的一侧，由于齿轮在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压油管路中去。这里的啮合点处的齿面接触线一直起着隔离高、低压腔的作用。图2-2外啮合齿轮泵工作原理外啮合齿轮运转时泄漏途径有二：一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙，二为齿端面与侧板之间的间隙，当压力增加时，前者不会改变，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的

8、原因，故不适合用作高压泵。为解决外啮合齿轮泵的内泄漏问题，提高其压力，逐步开发出固定侧板式齿轮泵，其最高压力长期均为7～10MPa，可动侧板式齿轮泵在高压时侧板被往内推，以减少高压时的内漏，其最高压力可达14～17MPa。液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间而改变，常有一部分液