3第三章 动力元件(新).ppt

液气压传动与控制 　第三章　动力元件 概　　　述 液压泵的性能参数 齿　轮　泵 叶　片　泵 柱　塞　泵 1. 内反馈限压式变量叶片泵的变量原理 　　利用的是泵本身输出油压对定子产生径向力不平衡液压力的反馈作用来调节 e ，从而改变流量，称为内反馈限压变量叶片泵。 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 配有盘上的窗口为非对成布置（相对坐标轴而言）——油压对定子内表面的作用力的合力 F也随之偏转θ角。 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 当p↑，F x＞弹簧力（ksx0），定子右移，e↓，θ ↓，极限值为： e↓= 0，输出的油液完全用于补偿泄漏； 当p↓ ，F x＜弹簧力（ksx0），定子左移，e↑，θ↑ ，极限值为： e↑ = e max，输出油液流量最大； 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 2. 内反馈限压式变量叶片泵的变量特性 初始态 调定限定压力为p x ，此时，弹簧预压缩量为x0 （压力油作用于定子内表面在x方向的投影面积） …① 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 状态改变后 p↑至p ＞ p x，e↓。弹簧压缩量增加值为 x=e max – e，则： … ② 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 ① ② 显然，当 p ＜ p x 时，e= e max ，泵的偏转角θ为最大，流量最大； 当 e=0 时，p = p max ，此时，无论外界负载多大，p 都不再↑，因此称为限压式泵。 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 流量——压力特性曲线 AB段 —— p ＜ p x ； B 点 —— p = px，为拐点。 BC段 —— p ＞ p x； 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 调节流量调节螺钉，可以改变e max 和q max，从而使AB线上下平移； 调节压力调节螺钉，改变限压弹簧的预压缩量，可改变拐点B处的压力 p x， 从而使 BC 线左右平移。 更换不同刚度的弹簧（即改变ks），可得到不同斜率的 BC线，且ks越小，BC线越陡，pmax值越小；反之，越大。 ？如何实现变量泵的调节 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 3. 外反馈限压式变量叶片泵的变量原理 液压泵 叶片泵 变量叶片泵 ? 3 . 工作原理 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 ?　　精确计算应依啮合原理来进行； 　　 近似计算可以认为排量=两齿轮的齿间槽容积。 　　 而标准齿轮齿间槽容积=轮齿的体积。 （二）流量计算 指单位时间内有多少齿间槽将油液从吸油腔带到压油腔。 D－齿轮节圆直径 。 h－齿高=2m b－齿宽 z－齿数 m－模数 适用于渐开线形 外/内啮合齿轮泵 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 ?　实际上齿间槽的容积略大于齿轮的体积，且齿数越少，差值越大。故对上式进行修正。用系数3．33 ～ 3．35代替π （称为放大系数） 。齿数少时取大值，若不考虑到容积效率 ，则： 　　对低压齿轮泵： 　　2πk=6.66 → q= 0.111zm2bn (m3/s) 　　对高压齿轮泵： 　 　2πk=7 → q= 0.117zm2bn (m3/s) 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 （三）困油现象及径向力不平衡 ? １ . 困油现象及消除措施 ?　　为保证齿轮的稳定传动，齿轮的重合系数ε1（一般在1.05~1.3之间），使得两齿同时啮合。 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 定 义 在液压泵运转过程中产生既不与吸油区相通，也不与排油区相通的闭死容积，且闭死容积的大小不断变化的现象。 原 因 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 危 害 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 措 施 在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 ? 2 . 径向力不平衡及其改善措施 原 因 齿轮啮合 产生的径 向力FT 沿齿轮周围液体压力产生的径向力FP 径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体接触（扫膛现象），同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。 危 害 措 施 通常采取缩小压油腔尺寸的办法 。 压油腔的包角通常 45°； 将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有1~2个齿起到密封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小； 此外，还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径De。 高压泵可↑B，↑ De; 中、低压泵B可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 齿轮泵的压力平衡槽 液压泵 齿轮泵 渐开线形外啮合齿轮 二、 渐开线形内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种。 （一）渐开线内啮合齿