第03章-液压动力装置课件.ppt

1、Page 23.1.1 液压泵的工作原理和分类液压泵的工作原理和分类3.1.1.1 工作原理工作原理3.1 液压泵概论液压泵概论液压泵工作原理图1偏心轮；2柱塞；3泵体；4、5单向阀；6弹簧(1) (1) 应具有密封容积。应具有密封容积。(2) (2) 密封容积的大小能交替变化。密封容积的大小能交替变化。(3) (3) 应有配流装置。应有配流装置。(4) (4) 吸油过程中，油箱必须和大气吸油过程中，油箱必须和大气相通。相通。Page 33.1.1 液压泵的工作原理和分类液压泵的工作原理和分类3.1.1.2 分类分类3.1 液压泵概论液压泵概论结构的不同结构的不同输出流量能否调节额定压力额定压

2、力的高低的高低Page 43.1.1 液压泵的工作原理和分类液压泵的工作原理和分类3.1.1.2 分类分类3.1 液压泵概论液压泵概论单向定量双向定量单向变量双向变量液压泵的图形符号Page 53.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.1 压力压力3.1 液压泵概论液压泵概论压力3最高允许压力1工作压力2额定压力Page 63.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.2 流量流量3.1 液压泵概论液压泵概论(1) 排量排量V：是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。若泵排：是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。若泵排量固定，则液压泵为定量泵；若排量可变则液压泵为变量

3、泵。量固定，则液压泵为定量泵；若排量可变则液压泵为变量泵。(2) 理论流量理论流量qt：是指无泄漏情况下，液压泵单位时间内排出的：是指无泄漏情况下，液压泵单位时间内排出的液体体积，等于排量与转速的乘积，即液体体积，等于排量与转速的乘积，即(3) 实际流量实际流量q：是指液压泵在某一工作压力下实际排出的流量。：是指液压泵在某一工作压力下实际排出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵实际能提供的流量较理论流量小，即由于泵存在泄漏，所以泵实际能提供的流量较理论流量小，即 q = - - (4) 额定流量：是指液压泵在额定转速和额定压力下输出的流量。额定流量：是指液压泵在额定转速和额定压力下输出的流量。tqV

4、ntqqPage 73.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.3 效率和功率效率和功率3.1 液压泵概论液压泵概论1容积效率和机械效率tvqqtmiTT式中式中 Tt泵的理论转矩；泵的理论转矩；Ti泵的实际输入转矩泵的实际输入转矩Page 83.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.3 效率和功率效率和功率3.1 液压泵概论液压泵概论2功率ii2PTnPpqPage 93.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.3 效率和功率效率和功率3.1 液压泵概论液压泵概论3总效率vmiPP Page 103.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.3

5、 效率和功率效率和功率3.1 液压泵概论液压泵概论3总效率【例3.1】某液压系统，泵的排量V10mL/r，电机转速n1200r/min，泵的输出压力p=5MPa，泵容积效率v0.92，总效率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。Page 113.1.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数3.1.2.3 效率和功率效率和功率3.1 液压泵概论液压泵概论3总效率解：(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3t10 1200 1012L/ minqVntv120.9211.04L / minqq635 1011.0

6、4 100.9kW60Ppqi0.91.07kW0.84PPPage 123.2.1 齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理3.2 齿齿 轮轮 泵泵1壳体；2主动齿轮；3从动齿轮齿轮泵的工作原理Page 133.2.2 齿轮泵的排量和流量齿轮泵的排量和流量3.2 齿齿 轮轮 泵泵齿轮泵流量计算示意图两个齿轮齿间的有效容积之和就相当于外径，等于齿顶圆直径D，厚度等于齿间有效深度2h1，宽度为齿宽b所构成的圆环的体积。即221(22 )44VDDhb设齿轮模数为m，则h1=m，D=m(z+2)，代入上式则得齿轮泵理论排量的计算公式22Vzm b齿轮泵的实际流量则为22vqzm bn式中 n齿轮泵转速；

7、齿轮泵容积效率。vPage 143.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2 齿齿 轮轮 泵泵1后泵盖；2滚针轴承；3泵体；4主动齿轮；5前泵盖；6传动轴；7键；8从动齿轮CB-B型齿轮泵Page 153.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2.3.1 齿轮泵的泄漏齿轮泵的泄漏3.2 齿齿 轮轮 泵泵一一、通过齿轮啮合处的间隙通过齿轮啮合处的间隙二二、泵体内表面与齿顶圆间的径向间隙泵体内表面与齿顶圆间的径向间隙三三、通过齿轮两端面与两侧端盖间的端面轴向间隙通过齿轮两端面与两侧端盖间的端面轴向间隙压油腔的压力油向吸油腔泄漏有压油腔的压力油向吸油腔泄漏有3 3条途径条途径Page 1

8、63.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2.3.2 径向不平衡力径向不平衡力3.2 齿齿 轮轮 泵泵齿轮泵的径向不平衡力Page 173.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2.3.3 齿轮泵的困油齿轮泵的困油3.2 齿齿 轮轮 泵泵齿轮泵的困油现象Page 183.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2.4 中高压齿轮泵中高压齿轮泵3.2 齿齿 轮轮 泵泵3.2.4.1 浮动轴套式浮动轴套式3.2.4.2 浮动侧板式浮动侧板式3.2.4.3 挠性侧板式挠性侧板式Page 193.2.3 低压齿轮泵的结构低压齿轮泵的结构3.2.5 内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵3.2 齿齿

9、 轮轮 泵泵内啮合齿轮泵Page 203.3.1 定量叶片泵定量叶片泵3.3.1.1 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理3.3 叶叶 片片 泵泵1定子；2转子；3叶片；4配油盘；5传动轴双作用叶片泵工作原理Page 213.3.1 定量叶片泵定量叶片泵3.3.1.2 双联叶片泵双联叶片泵3.3 叶叶 片片 泵泵Page 223.3.1 定量叶片泵定量叶片泵3.3.1.3 高压叶片泵的特点高压叶片泵的特点3.3 叶叶 片片 泵泵1双叶片结构双叶片结构双叶片结构原理1叶片；2转子；3定子Page 233.3.1 定量叶片泵定量叶片泵3.3.1.3 高压叶片泵的特点高压叶片泵的特点3.3

10、叶叶 片片 泵泵2弹簧负载叶片结构弹簧负载叶片结构 弹簧负载叶片结构 1叶片；2转子；3定子；4弹簧 Page 243.3.1 定量叶片泵定量叶片泵3.3.1.3 高压叶片泵的特点高压叶片泵的特点3.3 叶叶 片片 泵泵3母子叶片结构母子叶片结构母子叶片结构1母叶片2转子体3定子4子叶片Page 253.3.2 变量叶片泵变量叶片泵3.3.2.1 单作用叶片泵单作用叶片泵3.3 叶叶 片片 泵泵1工作原理 单作用叶片泵工作原理1定子2转子3叶片4配油盘5传动轴Page 263.3.2 变量叶片泵变量叶片泵3.3.2.1 单作用叶片泵单作用叶片泵3.3 叶叶 片片 泵泵2流量计算如果不考虑叶片的

11、厚度，设定子内径为D，定子与转子的偏心量为e，叶片宽度b，则泵的排量近似为2VbeD 泵的实际流量为tan100%24qzzPage 273.3.2 变量叶片泵变量叶片泵3.3.2.1 单作用叶片泵单作用叶片泵3.3 叶叶 片片 泵泵外反馈限压式变量叶片泵1转子；2定子；3限压弹簧；4滑块滚针支承；5反馈柱塞缸；6流量调节螺钉Page 283.3.2 变量叶片泵变量叶片泵3.3.2.1 单作用叶片泵单作用叶片泵3.3 叶叶 片片 泵泵外反馈限压式变量泵的工作特性限压式变量叶片泵对既要实现快速行程，又要实现保压和工作进给的限压式变量叶片泵对既要实现快速行程，又要实现保压和工作进给的执行元件来说是

12、一种合适的油源。快速行程需要大的流量，负载压力较执行元件来说是一种合适的油源。快速行程需要大的流量，负载压力较低，正好使用其低，正好使用其ABAB段曲线部分；保压和工作进给时负载压力升高，需要段曲线部分；保压和工作进给时负载压力升高，需要流量减小，正好使用其流量减小，正好使用其BCBC段曲线段部分。段曲线段部分。Page 293.4.1 径向柱塞泵径向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵1柱塞；2转子；3衬套；4定子；5配油轴径向柱塞泵的工作原理Page 303.4.2 轴向柱塞泵轴向柱塞泵3.4.2.1 直轴式轴向柱塞泵直轴式轴向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵1配油盘；2传动轴；3键；4缸体；5弹

13、簧；6柱塞；7芯套；8回程盘；9滑靴；10斜盘斜盘式轴向柱塞泵的工作原理Page 313.4.2 轴向柱塞泵轴向柱塞泵3.4.2.1 直轴式轴向柱塞泵直轴式轴向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵若柱塞数目为z，柱塞直径为d，柱塞孔分布圆直径为D，斜盘倾角为，则泵的排量为2tan4Vd zD泵的实际流量为2vtan4qd Dn 式中n转速 容积效率vPage 323.4.2 轴向柱塞泵轴向柱塞泵3.4.2.1 直轴式轴向柱塞泵直轴式轴向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵实际上，泵的瞬时流量是脉动的，其最大流量和最小流量之差与平均理论流量的百分比，称为流量脉动率，它与柱塞的数量z有关。q当z为偶数时，为t

14、an100%2qzzq当z奇数数时，为qtan100%24qzz柱塞数为奇数时的脉动率比偶数柱塞小，且柱塞数越多，脉动越小，故柱塞泵的柱塞数一般都为奇数。从结构工艺性和脉动率综合考虑，常取z=7或z=9。Page 333.4.2 轴向柱塞泵轴向柱塞泵3.4.2.1 直轴式轴向柱塞泵直轴式轴向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵(1) 端面间隙的自动补偿。(2) 滑靴的静压支撑结构滑靴的静压支承原理1缸体；2柱塞；3滑靴；4斜盘；5油室斜盘式轴向柱塞泵的工作原理Page 343.4.2 轴向柱塞泵轴向柱塞泵3.4.2.2 斜轴式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵3.4 柱柱 塞塞 泵泵1配油盘；2柱塞；3缸体

15、；4连杆；5传动轴；a吸油窗口；b压油窗口；斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图Page 353.5.1 液压泵类型的选择液压泵类型的选择3.5 液压泵的选用液压泵的选用低压齿轮泵叶片泵柱塞泵低压系统或辅助装置中压系统高压系统Page 363.5.2 液压泵的工作压力液压泵的工作压力3.5 液压泵的选用液压泵的选用液压泵的工作压力应满足液压系统中执行机构所需的最大工作压力，即maxpK p压式中考虑管道压力损失所取的系数，一般取=1.11.5。K压K压Page 373.5.3 液压泵的流量液压泵的流量3.5 液压泵的选用液压泵的选用液压泵的流量应满足液压系统中同时工作的执行机构所需的最大流量之和，即m

16、axqKq漏Page 383.5.4 配套电动机的选用配套电动机的选用3.5 液压泵的选用液压泵的选用液压泵配套电动机功率的计算公式为pqp式中液压泵同一时间压力与流量乘积的最大值；液压泵的总效率。pqPage 393.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.1 实验目的实验目的3.6 实实 验验Page 403.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.2 实验设备实验设备3.6 实实 验验内六角扳手内六角扳手固定扳手固定扳手螺丝刀螺丝刀液压泵液压泵Page 413.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验1轴向柱塞泵轴向柱塞泵型号：SCY14-1型轴向柱塞泵(手动变量)。

17、 SCY14-1型轴向柱塞泵1中间泵体；2圆柱滚子轴承；3滑靴；4柱塞；5缸体；6销；7配油盘；8前泵体；9传动轴；10定心弹簧；11内套；12外套；13钢球；14回程盘；15手轮；16螺母；17螺杆；18变量活塞；19键；20斜盘；21刻度盘；22销轴；23变量壳体Page 423.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验当油泵的输入传动轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转。由于装在缸体中的柱塞4的球头部分上的滑靴3被回程盘压向斜盘，因此柱塞4将随着斜盘的斜面在缸体5中作往复运动，从而实现油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盘7实现的。改变斜盘的倾斜角度就可

18、以改变油泵的流量输出。1)根据实物，画出柱塞泵的工作原理简图。2)简要说明轴向柱塞泵的结构组成。Page 433.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验2齿轮泵齿轮泵型号：CB-B型齿轮泵。结构图如图3-20所示。1后泵盖；2滚针轴承；3泵体；4前泵盖；5传动轴CB-B型齿轮泵Page 443.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。1)根据实物，画出齿

19、轮泵的工作原理简图。2)简要说明齿轮泵的结构组成。Page 453.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验3双作用叶片泵双作用叶片泵型号：YB-6型叶片泵。结构图如图3-21所示。1滚针轴承；2、7配油盘；3传动轴；4转子；5定子；6后泵体；8深沟球轴承；9叶片YB-6型叶片泵Page 463.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.3 实验内容实验内容3.6 实实 验验当传动轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子5的内表面，配油盘2、

20、7，转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配油盘上的配油窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配油盘上的配油窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。1)根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。2)简要说明叶片泵的结构组成。Page 473.6.1泵的拆装泵的拆装3.6.1.4 实验思考题实验思考题3.6 实实 验验1SCY14-1型轴向柱塞泵用的是何种配油方式？轴向柱塞泵的变量形式有几种？2CB-B型齿轮泵卸荷槽的作用是什么？齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？3单作用叶片泵和双作用叶片泵有何区别？双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？变量叶片泵有几种形式

21、？Page 483.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.1 实验目的实验目的3.6 实实 验验通过实验，了解液压泵的主要性能及其性能实验所用设备和实验方法；分析液压泵的性能曲线，了解液压泵压力与流量的关系。Page 493.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.2 实验设备实验设备3.6 实实 验验液压教学试验台秒表棉纱Page 503.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.3 实验原理实验原理3.6 实实 验验液压泵的工作压力由其外加负载所决定，若定量泵出口串联一节流阀，节流阀出口直通油箱，由节流阀的

22、通流面积AT的变化就可以对泵施加不同的负载，即泵的工作压力将随之变化。T2qqC Ap对定量泵来说，q为定值，对特定的阀来说，Cq一定，此时，节流阀前后的压差p=p，AT增大，p减小，AT减小，p增大。Page 513.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.3 实验原理实验原理3.6 实实 验验液压泵特性实验液压系统原理图不同压力下的流量用测定对应流过流量计液体体积V所用的时间t来确定。V取10L，即流量计转一圈。60(L/min)VqtPage 523.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.4 实验步骤实验步骤3.6 实实 验验(1

23、) 全部打开节流阀和溢流阀，接通电源，启动液压泵，让被试泵全部打开节流阀和溢流阀，接通电源，启动液压泵，让被试泵空载运转几分钟，排除系统内的空气。空载运转几分钟，排除系统内的空气。(2) 关闭节流阀，慢慢调溢流阀，将压力关闭节流阀，慢慢调溢流阀，将压力p1调至调至50 kgf/cm2，然后用，然后用锁母将溢流阀锁紧。锁母将溢流阀锁紧。(3) 全部打开节流阀，使被试泵的压力为零全部打开节流阀，使被试泵的压力为零(或接近零或接近零)，测出此时，测出此时的流量，即为空载流量。的流量，即为空载流量。(4) 逐渐关小节流阀的通流截面，作为泵的不同负载，测出对应不逐渐关小节流阀的通流截面，作为泵的不同负载

24、，测出对应不同压力同压力p时流过流量计时流过流量计V所用的时间所用的时间t，将所测数据填入表，将所测数据填入表3-3。注。注意，节流阀每次调节后，须运转一两分钟后再测有关数据。意，节流阀每次调节后，须运转一两分钟后再测有关数据。(5) 实验完成后，将节流阀、溢流阀全部松开，再关闭液压泵，实验完成后，将节流阀、溢流阀全部松开，再关闭液压泵，关闭电源。关闭电源。Page 533.6.2 泵的出口压力与流量的关系泵的出口压力与流量的关系3.6.2.5 实验思考题实验思考题3.6 实实 验验(1) 填写实验名称、实验目的和实验内容，并简述实验原理。填写实验名称、实验目的和实验内容，并简述实验原理。(2

25、) 填写实验记录表。填写实验记录表。(3) 绘制液压泵工作特性曲线：用坐标纸绘制绘制液压泵工作特性曲线：用坐标纸绘制qp曲线。曲线。(4) 回答以下问题。回答以下问题。1) 实验系统中用什么形式加载？为什么能够对被试泵加载？实验系统中用什么形式加载？为什么能够对被试泵加载？2) 从液压泵的压力流量曲线中得到什么启发？从液压泵的压力流量曲线中得到什么启发？Page 54思思 考考 题题1液压泵正常工作的必备条件是什么？2液压泵的工作压力和额定压力分别指什么？3什么是液压泵的容积效率、机械效率和总效率？相互关系如何？4限压式变量叶片泵的拐点压力和最大压力间有何关系？拐点压力变化时，最大压力是否变化

26、？拐点压力如何调整？5某液压泵的输出油压p=6MPa，排量V=100cm3/r，转速n=1450r/min，容积效率v=0.94，总效率=0.9，求泵的输出功率P和电动机的驱动功率P电。6变量叶片泵的转子半径r41.5mm，定子半径R=44.5mm，叶片宽度B=30mm，转子与定子间的最小间隙0.5mm。试求：(1)排量q16cm3/r时，其偏心量是多少？(2)此泵最大可能的排量qmax是多少？7 已 知 轴 向 柱 塞 泵 的 额 定 压 力 为p= 1 6 M P a ， 额 定 流 量 为Q=330L/min，设液压泵的总效率为=0.9，机械效率为m=0.93。求：(1) 驱动泵所需的额定功率。(2) 计算泵的泄漏流量。