《液压》第3章-动力元件new.ppt

第一节 概述 第二节 齿轮泵 第三节 叶片泵 第四节 柱塞泵 第五节 各类液压泵的性能的比较及应用 序 液压泵为能量转换装置 液压泵：机械能转化为油液的压力能 原理： 液压泵与液压马达都是靠密封容积的变化实现吸油和压油的。 分类 2）额定压力 泵在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力，称为泵的额定压力。泵的额定压力大小受泵本身的泄漏和结构强度制约。当泵的工作压力超过额定压力时，泵就会过载。 3）最高压力 指液压泵的工作压力随负载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏时，液压泵的工作压力就不能增加了，这时液压泵的工作压力为最高压力。 流量：单位时间内泵输出油液的体积，单位m/s2 1)排量 (V) 由泵的密封容腔几何尺寸变化计 算而得的泵（在无泄漏情况下）每转 一转所能排出液体体积。常用单位ml/r 2)理论流量(qt) 由泵的密封容腔几何尺寸变化计算 而得的泵（在无泄漏情况下）在单位时间内的排出的液体体积称为泵的理论流量。泵的理论流量等于排量和转速的乘积，即 qt =Vn 3) 实际流量 泵的实际流量是指泵工作时的实际 输出流量。 由于泄漏，实际流量总是比理论流量要小。 q=qt-Δq 4) 额 定流量qn 泵在正常工作条件下，按试验标准 规定泵必须保证的输出流量。额定流量也小于理论流量。 若不考虑液压泵在能量转换中的损失 则 p0= pi= pt (理论功率) pt =pqt = pVn=Ttω=2πTtn 则有 ? 2）机械效率 泵在工作时存在机械摩擦（相对运动零件之间的摩擦及液体的粘性摩擦），因此驱动泵所需的实际输入转矩T必然大于理论转矩Tt，理论转矩与实际输入的转矩之比称为机械效率。以ηm表示 ΔT ——转矩损失 二 外啮合齿轮泵的流量及流量脉动 排量的精确计算应按齿轮啮合原理来进行。近似计算等于两个齿轮的齿间槽容积之和，设齿间槽的体积等于轮齿的体积，则有 v=πDhB=2πzm2B D---------节圆直径，D=mz h-------有效齿高，h=2m B------齿宽 m----齿轮模数 实际上齿槽容积比轮齿体积稍大一些，所以通常取 v=6.66z m2B 2、流量 齿轮泵的实际输出流量为 q=vnηv=6.66z m2Bnηv ηv---------容积效率，一般为0.7∽0.9 n----------转速r/min 当z、m、b确定后，转速n一定时，泵的输出流量也一定，故齿轮泵属于定量泵。 式中q为平均流量，实际上由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。 设qmax、qmin为最大、最小瞬时流量，流量脉动率可用下式表示 齿轮齿数愈少，脉动率σ就愈大，其值最高可达0.20以上。流量脉动引起压力脉动，随之产生震动与噪声，所以高精度机械不宜采用齿轮泵。(见图3-4) 当容积减小，被困油液受挤压，而产生高压，并从缝隙中挤出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。 当封闭容积增大，又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，引起噪声、振动和气蚀，这就是齿轮泵的困油现象。 消除困油的方法 通常是在齿轮的两端盖板上开卸荷槽，如图示，当容积减小时，使左边卸荷槽与压油腔相通，当容积增大时，右边与吸油腔相通，在很多齿轮泵中，两槽并不对称于齿轮中心线分布，而是整个向吸油腔侧平移一段距离，实践证明，这样能取得更好的卸荷效果。 齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途径泄漏到吸油腔中去： 一是通过齿轮啮合处的间隙；（5%） 二是通过泵体内孔与齿顶圆间的径向间隙；（10%∽15%） 三是通过齿轮两端面和盖板间的端面间隙。 在三类中，以端面间隙的泄漏量最大，约占70∽75%，泵的压力愈高，间隙泄漏就愈大，因此一般齿轮泵只是用于低压，且其容积效率亦很低。 由于压油腔与吸油腔压力不相等造成径向不平衡力，工作压力越大，径向不平衡力越大。径向作用力很大时能使泵轴弯曲，导致齿顶接触泵体内腔，产生摩擦，同时加速轴承磨损，