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1、38-1,第三章 液壓泵和液壓馬達,第一節(jié) 液壓泵 第二節(jié) 齒輪泵 第三節(jié) 葉片泵 第四節(jié) 柱塞泵 第五節(jié) 液壓馬達 第六節(jié) 液壓泵和液壓馬達的選用 重點：液壓泵工作原理；齒輪泵。 難點： 教學目的：掌握常用液壓泵、液壓馬達的選用。,38-2,在液壓系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達都是能量轉換裝置。液壓泵是把驅動電動機的機械能轉換成液壓系統(tǒng)中油液的壓力能，供系統(tǒng)使用；液壓馬達是把輸來的油液的壓力能轉換成機械能，使工作部件克服負載而對外做功。因此，從工作原理上來講，大部分液壓泵和液壓馬達是可逆的。 一、液壓泵的工作原理 二、液壓泵的性能參數(shù) 三、液壓泵的分類,第一節(jié) 液壓泵,38-3,容積式液壓泵，利用
2、改變封閉容積的大小來輸出壓力油。液壓馬達的工作原理與液壓泵的相同。,一、液壓泵的工作原理,38-4,(1)工作壓力和額定壓力 工作壓力：泵的輸出壓力。 額定壓力：工作穩(wěn)定時的最高壓力。 (2)排量和流量： 排量V ：一轉輸出的量。 流量 ：單位時間內輸出的量。 理論流量： 公式,二、液壓泵的性能參數(shù),38-5,理論流量： 實際流量： 機械效率： 理論功率： 輸入功率： 總效率：,容積效率：,輸出功率：,液壓泵的功率和效率,38-6,例題1,例1： 某液壓系統(tǒng)，泵的排量V=10mL/r，電機轉速n=1200rpm，泵的輸出壓力p=5Mpa，泵的容積效率V=0.92，總效率=0.84，求： （1）
3、泵的理論流量； （2）泵的實際流量； （3）泵的輸出功率； （4）驅動電機功率。,V,38-7,解： （1）泵的理論流量： qVt=Vn10-3=12 L/min （2）泵的實際流量： qV=qVtV=11.04 L/min （3）泵的輸出功率： P出=pqV/60=0.9 Kw （4）驅動電機功率： P入= P出/=1.07Kw,38-8,按輸出（輸入）流量分為： 定量和變量。 按結構分為：齒輪式、葉片式、柱塞式三大類。,三、液壓泵的分類,38-9,齒輪泵由于結構簡單，價格便宜，故在一般機械上被廣泛應用。齒輪泵為定量泵，按結構形式分為外嚙合和內嚙合兩種。 一、外嚙合齒輪泵 二、內嚙合齒輪泵,
4、第二節(jié) 齒輪泵,38-10,一、外嚙合齒輪泵,1.工作原理 泵的泵體內裝有一對相同的外嚙合齒輪，齒輪兩側靠端蓋密封。 泵體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封的工作腔。,38-11,(1)困油現(xiàn)象 封閉的容積由大變小，再由小變大，使油壓變化，產生振動和噪聲。*開卸荷槽解決*,2.外嚙合齒輪泵存在的幾個問題,38-12,(2)徑向不平衡力 齒輪泵工作時，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻的，在排油腔和吸油腔齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內孔的徑向間隙中，可以認為油液壓力由高壓腔壓力逐級下降到吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當于給齒輪一個徑向不平衡作用力，使齒
5、輪和軸承受載。工作壓力愈大，徑向不平衡力越大，嚴重時會造成齒頂與泵體接觸，產生磨損。 *開徑向平衡槽方法解決*,38-13,(3)泄漏 泄漏有三條途徑： 一是通過齒輪嚙合處的間隙； 二是泵體內表面與齒頂圓間的徑向間隙； 三是通過齒輪兩端面與兩側端蓋間的端面軸向間隙，泄漏量最大，占總泄漏量的70%80%。,38-14,(4)措施 減小端面軸向間隙，一般采用齒輪端面間隙自動補償?shù)霓k法來解決。 *靜壓平衡措施！,38-15,齒輪泵的優(yōu)缺點及應用,優(yōu)點：結構簡單緊湊、體積小、質量輕、工藝性好、價格便宜、自吸能力強、對油液污染不靈敏、耐沖擊載荷、維修方便及工作可靠等優(yōu)點，在汽車上得到了廣泛的應用。 缺點
6、：泄漏較大，流量脈動大，噪聲較高，零件磨損后不易修復、徑向不平衡力大，所達到的額定壓力還不夠高。 應用：用于環(huán)境差，精度要求不高的場合，通常P10MPa，如工程機械、建筑機械、農用機械。,38-16,3.CBZ2型高壓齒輪泵,此泵是采用雙向補償。壓力高、效率高、壽命長。,1主動齒輪軸 2骨架油封 3前泵蓋 4軸承 5定位銷 6泵體 7浮動側板 8墊板 9支承套 10后泵蓋 1螺栓 12徑向密封塊 13密封圈,38-17,二、內嚙合齒輪泵,內嚙合齒輪泵有漸開線齒輪泵和擺線齒輪泵(擺線轉子泵)兩種。,38-18,擺線轉子泵,擺線轉子泵的額定壓力一般為2.5MPa、4MPa。這種泵作為補油泵和潤滑泵
7、使用，廣泛應用于大、中型車輛的液壓轉向系統(tǒng)中。,1-內轉子；2-外轉子；3-前蓋；4-泵體；5-后蓋；6-滾針軸承；7-主動軸,38-19,葉片泵按其每個工作腔在泵每轉一周時吸油、排油的次數(shù)，分為單作用式和雙作用式兩類。單作用式常作變量泵使用，雙作用式只能作定量泵使用。 葉片泵具有結構緊湊、運動平穩(wěn)、噪聲小、輸油均勻、壽命長等優(yōu)點，廣泛應用于中、低壓液壓系統(tǒng)中。其工作壓力為621MPa。 一、單作用葉片泵 二、雙作用葉片泵,第三節(jié) 葉片泵,38-20,一、單作用葉片泵,1.工作原理：泵由轉子、定子、葉片、配油盤和端蓋（圖中未示）等件所組成。,38-21,2.限壓式葉片泵工作原理,38-22,限
8、壓式變量葉片泵優(yōu)缺點,限壓式變量葉片泵與定量葉片泵相比，結構復雜，作相對運動的機件多，泄漏較大，軸上受有不平衡的徑向液壓力，噪聲較大，容積效率和機械效率都沒有定量葉片泵高。 但是，它能按負載壓力自動調節(jié)流量，在功率使用上較為合理，可減少油液發(fā)熱；因此把它用在液壓系統(tǒng)中要求執(zhí)行元件有快、慢速和保壓階段的場合，有利于節(jié)能和簡化液壓系統(tǒng)。,38-23,1.雙作用葉片泵工作原理 轉子轉一轉泵吸油壓油各兩次，作用在轉子上的液壓力徑向平衡，故又稱為平衡式葉片泵。,二、雙作用葉片泵,38-24,2.雙作用葉片泵在結構上的特點,保證葉片緊貼定子內表面；定子內曲線 。,a)子母葉片 b)雙葉片 1轉子 2定子
9、3母葉片 4子葉片 5、6葉片,38-25,3.YB型葉片泵的結構,1左配油盤 2、8滾子軸承 3傳動軸 4定子 5右配油盤 6后泵體 7前泵體 9油封 10壓蓋 11葉片 12轉子 13螺釘,38-26,葉片泵的應用,1.用于中低壓、要求較高的系統(tǒng)中； 2.油液粘度要合適，轉速不能太低，5001500rpm； 3.要注意油液的清潔，否則容易使葉片卡死； 4.通常只能單方向旋轉，旋向錯誤，會造成葉片折斷。,38-27,柱塞泵具有結構緊湊、加工方便、單位功率體積小、容積效率高、工作壓力高、易實現(xiàn)變量等優(yōu)點，故可在高壓系統(tǒng)中使用；其缺點是結構復雜、造價高、對油液的污染敏感、使用和維修要求嚴格。在起
10、重運輸車輛、工程機械的液壓系統(tǒng)中應用廣泛。 分軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩類。軸向柱塞泵又分為直軸式(斜盤式)和斜軸式兩種。其中直軸式應用較廣。 一、斜盤式軸向柱塞泵的工作原理 二、斜盤式軸向柱塞泵的結構,第四節(jié) 柱塞泵,38-28,一、斜盤式軸向柱塞泵的工作原理,泵由斜盤1、柱塞2、缸體3、配油盤4等主要零件組成。,1斜盤 2柱塞 3缸體 4配油盤 5傳動軸,38-29,二、斜盤式軸向柱塞泵的結構,1中間泵體 2內套 3彈簧 4缸套 5缸體 6配油盤 7前泵體 8傳動軸 9柱塞 10外套 11軸承 12滑靴 13鋼球 14回程盤 15斜盤 16軸銷 17變量活塞 18絲桿 19手輪 20變量機構
11、殼體,38-30,滑靴結構,通過柱塞和滑靴上的小孔a、b將壓力油引入盤形腔c中，使滑靴和斜盤間形成一定厚度的油膜，即形成靜壓支承。這樣使滑靴和斜盤平面間的高速滑動摩擦變?yōu)橐后w摩擦，減小了磨損，提高了使用壽命。,1斜盤 2滑靴 3柱塞,38-31,柱塞泵特點,工作壓力高，容積效率高，p=2040MPa，Pmax可到100MPa； 2. 流量大，易于實現(xiàn)變量； 3.主要零件均受壓，使材料的強度得以充分利用，壽命長，單位功率重量小。,38-32,一、液壓馬達工作原理 以軸向柱塞馬達為例說明液壓馬達的工作原理 二、液壓馬達的性能參數(shù) 三、液壓馬達的分類 四、典型液壓馬達的結構和工作原理,第五節(jié) 液壓馬
12、達,38-33,一、液壓馬達工作原理,1斜盤 2缸體 3柱塞 4配油盤 軸向柱塞馬達工作原理,38-34,二、液壓馬達的性能參數(shù),理論流量： 轉速： 理論轉矩： 機械效率： 實際轉矩：,容積效率,38-35,三、液壓馬達的分類,a)單向定量液壓馬達 b)單向變量液壓馬達 c)雙向定量液壓馬達 d)雙向變量液壓馬達 e)擺動式液壓馬達,38-36,四、典型液壓馬達,1.齒輪式液壓馬達 齒輪式液壓馬達起動力矩小，低速度穩(wěn)定性差。適用于汽車液壓系統(tǒng)中的回轉運動機構中。,38-37,2.葉片式液壓馬達,38-38,3.擺動式液壓馬達,a)單葉片擺動式液壓馬達 b)雙葉片擺動式液壓馬達 1定子塊 2葉片
13、 3缸體,38-39,第六節(jié) 液壓泵和液壓馬達的選用,一、液壓泵的選型 二、液壓馬達的選型 三、液壓泵和液壓馬達的使用,38-40,一、液壓泵的選型,齒輪泵結構簡單、體積小、價格便宜、工作可靠、維修方便，可以適應多塵、高溫和劇烈沖擊這樣惡劣的使用條件。運輸車輛和工程機械多選用雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪泵。缺點是壽命短、流量較小、不能變量。 葉片泵的輸油量均勻，壓力脈動較小，容積效率較高。目前僅在起重運輸車輛、工程機械的液壓系統(tǒng)中選用中、高壓葉片泵。 軸向柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，在高壓系統(tǒng)中應用較多。但其結構復雜，價格較貴。汽車柴油機中常用柱塞泵來輸送高壓燃油。,38-41,二、液壓馬達的選型,選擇液壓
14、馬達的主要依據(jù)應該是設備對液壓系統(tǒng)的工作要求、轉矩、轉速、體積、重量、價格等要求，以確定液壓馬達的類型、性能參數(shù)等。 一般來講，齒輪式液壓馬達結構簡單，價格便宜，常用于高轉速、低轉矩和運動平穩(wěn)性要求不高的場合。如驅動研磨機、風扇等。 葉片式液壓馬達轉動慣量小，動作靈敏，容積效率低，機械特性軟，適用于中速以上，轉矩不大，要求起動、換向頻繁的場合。 軸向柱塞式馬達容積效率高，調整范圍大，且低速穩(wěn)定性好，耐沖擊性能差，常用于要求較高的高壓系統(tǒng)。,38-42,1.液壓泵和液壓馬達的安裝要求,1)液壓泵和液壓馬達與其他機械裝置連接時要對中。 2)液壓泵和液壓馬達軸端一般不得承受徑向力，不得將皮帶輪、齒輪
15、等傳動零件直接安裝在液壓泵和液壓馬達的軸上。 3)液壓泵和液壓馬達對系統(tǒng)濾油精度有一定要求。 4)對于某些馬達，在回油路要安裝背壓閥，以使馬達回油口具有足夠的背壓來保證正常工作。 5)泵的進油口和出油口可各安裝一段膠管。,38-43,2.使用液壓泵和液壓馬達時的注意事項,1)工作壓力、轉速不能超過規(guī)定值。 2)規(guī)定了旋轉方向的泵，不得反向旋轉；泵的進、出油口不得接反。 3)液壓泵和液壓馬達工作介質的正常工作溫度為2060。 4)避免液壓泵帶負荷起動及在有負荷情況下停車；低溫起動后先輕負荷運轉，待溫度上升后再進入正常運轉；注意不要將熱油突然輸入冷元件，以免發(fā)生配合面“咬傷”事故。,38-44,一、選擇液壓泵的原則 1、是否要求變量：葉片泵、柱塞泵為變量泵； 2、工作壓力：柱塞泵31.5MPa；葉片泵6.3MPa，高壓以后可達16MPa；齒輪泵2.5MPa，高壓以后可達21MPa。 3、工作環(huán)境：齒輪泵的抗污染能力最好； 4、噪聲指標：內嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵； 5、效率：軸向柱塞泵最高；同一結構的泵，排量越大，效率越高；同排量的泵，額定工況下效率最高。,補充：液壓泵與電動機參數(shù)的選擇,38-45,一、選擇液壓泵的參數(shù)選擇 1、泵的最大壓力選擇： 2、泵的排量選擇： 3、電機的功率選擇：,補充：液壓泵與電動機參數(shù)的選擇,
液壓泵和液壓馬達
