第3章液压动力元件.ppt

第三章 液压动力元件 3.1概述 3.2齿轮泵 3.3叶片泵 3.4柱塞泵 3.5液压泵的性能比较与选用 3.1概述 液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输入的机械能转换为液体的压力能,向系统供油。 3.1.1液压泵的工作原理与分类 1.工作原理 利用密封工作腔容积的周期性变化完成吸油和压油操作。当密封工作腔容积增大时，形成一定的真空度完成吸油操作；当密封工作腔容积减小时，油液受到挤压完成压油操作。 液压泵工作的必要条件： 1）有密封工作腔 存在且工作腔的容 积发生周期性变化； 2）吸压油腔隔开 （配流装置）； 3）油箱必须与大气相通。 2.分类 1)可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。 2)可按流量是否可调节分为定量泵和变量泵。 3)可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 3.1.2液压泵主要性能参数 1、压力 1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。 2、排量和流量 排 量V???:指在无泄漏情况下，液压泵转一转所能排出的油 液体积。 理论流量?qt:指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内输出油 液的体积。其值等于泵的排量V和泵轴转数n的乘积，即 qt=Vn 实际流量 q：指单位时间内液压泵实际输出油液的体积。 q=qt -△q 额定流量?qn??泵在额定转数和额定压力下输出的实际流量。 3.功率和效率 输入功率 P i：驱动泵轴的机械功率为泵的输 入功率，P i= Tω 输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q 机械损失是指液压泵在转矩上的损失。 机械效率为： 容积损失是指液压泵流量上的损失 容积效率 液压泵的总效率 3.2齿轮泵 齿轮泵可分为外啮合和内啮合两类，其中以外啮合齿轮泵应用更广泛。 优点：结构简单，自吸性能好，抗污染能力强，价格最便宜。 缺点：泄漏大，容积效率较低，轴承上不平衡力大，工作压力不高。流量脉动大，噪声较高。 3.2.1外啮合齿轮泵 结构组成 一对几何参数完全相同的齿轮，齿宽为B，齿数为z 泵体 前后盖板 工作原理 两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部分，轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，经压油口排油，退出啮合的一侧密闭容积增大，经吸油口吸油。 外啮合齿轮泵的结构问题与改进措施 （1）泄漏：齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏。 改进措施：如右图所示：在泵体的两断面上开封油卸荷槽或卸油孔使泄漏油流回吸油腔。 （2）困油现象：齿轮重叠系数ε＞1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。闭死容积由大变小时油液受挤压， 导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽蚀和噪声。 卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽 （3）齿轮泵的径向不平衡力 齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的 作用。泵的右侧为吸油腔,左侧为压油腔。在压油 腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油, 具有大小不等的压力,就是齿轮和轴承受到的径向 不平衡力。 改进措施：开压力平衡槽或缩小压油腔 应用特点 应用：由于外啮合齿轮泵结构简单、制造方便、重量轻、价格低廉等优点但是由于径向力不平衡及泄漏等影响，一般只用于低压场合。如负载小、功率小的机床设备及机床辅助装置的送料或夹紧等不重要的场合中。 3.3叶片泵 优点：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧 凑、尺寸小、流量大； 缺点：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片 容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。 应用： 它广泛的应用于机械制造中的专用机床、 自动线等中、低压液压系统中。 分类：单作用叶片泵，双作用式叶片泵。 3.3.1单作用叶片泵 1.结构与工作原理 结构组成：由转子1、定 子2、叶片3和端盖等组成 。定子具有圆柱形内表 面，定子和转子的间有偏 心距e，叶片装在转子槽 中，并可在槽内滑动，当 转子回转时，由于离心力 的作用，使叶片紧靠在定 子内壁。 2.排量和流量： 排量为： V=2?Bde 式中 R—定子