液壓與氣壓技術(shù)第三章 液壓泵與液壓馬達.pptx

1、第一節(jié) 概 述 液壓泵是液壓動力元件，它是將電動機（或其他原動機）輸入的機械能轉(zhuǎn)變成液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置作用：向液壓系統(tǒng)提供壓力油 。 液壓馬達是液壓執(zhí)行元件，它是將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置 作用：輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 。11液壓泵的工作原理如圖3-1所示，電動機帶動凸輪1旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在凸輪和彈簧3的作用下，在缸體的柱塞孔內(nèi)左、右往復(fù)移動，缸體與柱塞之間構(gòu)成了容積可變的密封工作腔。柱塞2向右移動時，工作腔容積變大，形成局部真空，油液中的油便在大氣壓力作用下通過單向閥4流入泵體內(nèi)，單向閥5關(guān)閉，防止系統(tǒng)油液回流，這時液壓泵吸油。柱塞向左移動時，工作腔容積變小，油液受擠壓，便經(jīng)單向閥5壓入系統(tǒng)

2、，單向閥6關(guān)閉，避免油液流回油箱，這時液壓泵壓油。若凸輪不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和壓油。一、液壓泵的工作原理及分類2液壓泵的工作原理（動畫）32液壓泵圖形符號43泵的分類（1）按其結(jié)構(gòu)形式的不同： 齒輪式、葉片式、柱塞式（2）按泵的排量能否改變： 定量泵、變量泵（3）按的輸出油方向能否改變： 單向泵、雙向泵 54液壓馬達的工作原理和分類 馬達的工作原理：依靠密封容積來進行工作的，其工作原理在理論上與泵具有可逆性，具體見3-5 職能符號見附錄 P177 分類： 高速馬達轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小、反應(yīng)迅速、動作快（包括齒輪式、葉片式和柱塞式） 低速大扭矩馬達轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大6（1）理論流量（2）實際流量（3

3、）額定流量：額定壓力、額定轉(zhuǎn) 速下泵輸出的流量二液壓泵與液壓馬達的性能參數(shù)1.壓力3.流量(1)工作壓力p 取決于負載(2)額定壓力pn 允許的最大工作壓力2.排量 V（ml/r） 泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由密封幾何尺寸變化計算而得的排出液體體積74液壓泵的功率（1）液壓泵的理論功率（以泵為研究對象） Pt=2nTt(輸入)=pqvt (輸出)（2）液壓泵的實際功率液壓泵的實際輸入功率： Pi=2nT（大于理論值Pt）液壓泵的實際輸出功率： P0=pqv （小于理論值Pt） 85液壓泵的效率（1）容積效率：v=qv/qvt(因內(nèi)泄存在) (實際流入/理論流入)（2）機械效率：m=Tt/T(因摩擦存在)（3

4、）總效率：=v m = P0/Pi 液壓泵的輸出功率 輸入功率功率損失分為容積損失(泄漏造成) 機械損失(摩擦造成)96液壓馬達的容積效率和轉(zhuǎn)速(1)容積效率：v=qvt/qv(理論流入/實際流入)(與泵的含義同，進入馬達的多，存在內(nèi)泄)(2)轉(zhuǎn)速：n= qvv/V7液壓馬達的機械效率和轉(zhuǎn)矩(1) 機械效率：m=T/Tt (2) 輸出轉(zhuǎn)矩：T=pVm /2 8馬達實際輸入、輸出功率及總效率(1)輸入功率：Pi=pqv (2)輸出功率：P0=2n T(3)總效率：=v m = P0/Pi 10第二節(jié) 齒輪泵11齒輪泵外嚙合內(nèi)嚙合 分類按齒向線按齒廓曲線按嚙合形式直齒斜齒 人字齒 漸開線擺線 12

5、1.工作原理密封工作腔： 齒間槽、殼體、端蓋組成 嚙合線、吸油腔、排油腔吸油過程：輪齒脫開嚙合V p 吸油；壓油過程：輪齒進入嚙合V p 壓油。（動畫）13一、外嚙合齒輪泵工作原理和結(jié)構(gòu)2.外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)齒輪、殼體、端蓋等） 14二、高壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點15三、內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理和結(jié)構(gòu)返回1內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理161內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)17第三節(jié) 葉片泵18優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、使用壽命較長分類定量葉片泵、變量葉片泵單作用、雙作用缺點：自吸性能差、對油液污染敏感、結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜。19一、定量（雙作用）葉片泵 旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油、二次壓油雙作用泵徑向力平衡卸荷式葉片泵兩個吸

6、油區(qū)，兩個壓油區(qū)（動畫） 轉(zhuǎn)子和定子中心重合，定子內(nèi)表面近似橢圓形，內(nèi)兩段長半徑為R和兩段外半徑為r的圓弧和四組過渡曲線組成 由于這種泵的轉(zhuǎn)子與定子是保持同心的 排量是固定的。與單作用比較，同樣體積可吸到較大流量，且流量均勻 20二、YB1型葉片泵結(jié)構(gòu)21配油盤 配油盤環(huán)形槽通過小孔與壓油區(qū)連通，保證葉片頂部與定子內(nèi)表面可靠密封 配油盤腰形孔上“三角形”小槽斜荷槽， 作用：避免發(fā)生困油現(xiàn)象22四、單作用葉片泵 1）基本組成： 定子2、轉(zhuǎn)子1、葉片3、配油盤和端蓋等組成 定子具有圓柱形內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子具有圓柱形外表面，定子和轉(zhuǎn)子間偏心距e，葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在轉(zhuǎn)子槽中滑動 232）工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)

7、子回轉(zhuǎn)時，由于離心力等的作用，使葉片緊壓在定子內(nèi)壁 在定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、葉片和配油盤之間形成若干個閉密的工作容腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，這些密閉的工作容積，上下葉片變化方向相反，分別形成吸、壓油過程，配油盤上的吸壓油的窗口分別與之對應(yīng) 243）特點分析（1）轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作容腔完成一次吸油和排油“單作用式”2）缺點是轉(zhuǎn)子受到來自排油腔的單向壓力，使軸承上所受的載荷較大即徑向力不平衡非卸荷式葉片泵 這種泵不宜用在高壓。3）優(yōu)點：當(dāng)e排量 因而可制成變量泵 253、變量式葉片泵 通過改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心距e的大小，就可以改變排量和流量 偏心距可以通過手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié)工作原理264.限壓式變量

8、葉片泵（1）結(jié)構(gòu)特點: 彈簧、反饋柱塞、限位螺釘。（2）工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小， 來改變流量。 （動畫） 轉(zhuǎn)子中心固定，定子可以水平移動外反饋、限壓27（3）YBX型限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)（動畫）28第四節(jié) 柱塞泵軸向式徑向式29一 、徑向柱塞泵工作原理 定子不動 缸體（轉(zhuǎn)子）轉(zhuǎn)動 偏心距e 配油軸（不動） 襯套（與缸體緊配合） 密封工作腔 柱塞伸出：離心力30二、 斜盤式軸向柱塞泵1.斜盤式軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)* 缸體轉(zhuǎn)動* 斜盤、配油盤不動缸體、柱塞、配油盤、斜盤* 柱塞伸縮 （機械裝置，如彈簧等）312工作原理密封工作腔（缸體孔、柱塞底部、配流盤） 由于斜盤傾斜放置，使

9、得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動時沿軸線作往復(fù)運動，底部密封容積變化，實現(xiàn)吸油、壓油。吸油過程：柱塞伸出Vp吸油；壓油過程：柱塞縮回Vp壓油。 （動畫）32 3.SCY14-1型軸向柱塞泵典型結(jié)構(gòu)（p = 32 MPa）斜盤配油盤變量機構(gòu)壓盤缸體滑靴配油盤傳動軸（畫動）33344.結(jié)構(gòu)特點滑靴：降低接觸應(yīng)力，減小磨損。柱塞的伸出：由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。中心彈簧機構(gòu)缸體端面間隙的自動補償變量機構(gòu)：手動變量機構(gòu)。355.特點及應(yīng)用 特點：容積效率高，壓力高。（v=0.98, p = 32 Mpa） （柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高，內(nèi)泄?。┙Y(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小;易于實現(xiàn)變量；構(gòu)造復(fù)雜,成

10、本高；對油液污染敏感。 應(yīng)用：用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場合。36第五節(jié) 液壓馬達一、高速小扭矩馬達在大扭矩場合需配備減速器1.齒輪液壓馬達 為了減小轉(zhuǎn)矩脈動，馬達的齒數(shù)要比泵的多 適合高速小扭距372.葉片液壓馬達 體積小、轉(zhuǎn)動慣量小、反應(yīng)靈敏、能適應(yīng)高頻換向等用于高速小轉(zhuǎn)矩、機械性能要求不高場合383.軸向柱塞馬達 結(jié)構(gòu)特點（1）配油盤結(jié)構(gòu)對稱 （2）高速小扭矩馬達39二、低速（大扭矩）馬達可直接用于驅(qū)動 低速液壓馬達通常采用徑向柱塞式結(jié)構(gòu)，為了獲得低速和大轉(zhuǎn)矩，采用高壓和大排量，它的體積和轉(zhuǎn)動慣量很大，不能用于反應(yīng)靈敏和頻繁換40高速液壓馬達和液壓泵的區(qū)別作為高速馬達的軸向柱塞馬達、葉片馬達、齒輪馬達和同類型的泵在結(jié)構(gòu)上相似，從原理上講，這種類型的泵可做馬達使用，馬達