液压与气压传动2(本)详解.ppt

Chapter 2 液压泵与液压马达 本章主要内容： 2.1 能源装置的组成 2.2 液压泵与液压马达 2.3 齿轮泵的结构和工作原理 2.4 叶片泵、叶片马达的结构和工作原理 2.5 柱塞泵、柱塞马达的结构和工作原理 2.6 液压泵、液压马达的异同 目的任务: Part 2.1 能源装置的组成 液压泵站一般由泵、油箱和一些液压辅件（过滤器、温控元件、热交换器、蓄能器、压力表及管件等）组成，这些辅件是相对独立的，可根据系统的不同要求而取舍，一些液压控制元件（各种控制阀）有时也以集成的形式安装在液压泵站上。 Part 2.2 液压泵与液压马达 容积效率?v: 转速n： 理论转矩Tt： 机械效率?m： Part 2.3 齿轮泵的结构和工作原理(p71) 密封容积形成—齿轮、泵体内表面、前后端盖围成 a→b 容积逐渐减小 齿侧泄漏— 约占齿轮泵总泄漏量的 5% 径向泄漏—约占齿轮泵总泄漏量的 20%~25% 端面泄漏* —约占齿轮泵总泄漏量的 75%~80% 总之：泵压力愈高，泄漏愈大。 问题：齿轮泵存在间隙 ， p↑ △q↑ ηv↓ 径向不平衡力也∝p p↑ 径向力↑ 齿轮泵的不平衡径向力也是影响其压力提高的另一个重要问题。 结构简单，制造方便，价格低廉 结构紧凑，体积小，重量轻 自吸性能好，对油污不敏感 工作可靠，便于维护 Part 2.4 叶片泵、叶片马达的结构和工作原理 Part 2.5 柱塞泵、柱塞马达的结构和工作原理 斜盘与缸体中心线的夹角δ = 0 ， q = 0 变量机构分类 Part 2.6 液压泵、液压马达的异同 Part 2.6 液压泵、液压马达的异同 液压与气压传动 2. 排量 由图2-20可看出，直轴式轴向柱塞泵的排量可按下式计算 （2-13） 式中 d—— 柱塞直径； D——柱塞在缸体上的分布圆直径； δ——斜盘倾角； z ——柱塞数。 第二章 液压泵与液压马达 液压与气压传动 4. 变量机构 由式（2-15）可以看出，改变斜盘倾角δ，就可改变轴向柱塞泵的排量，从而达到改变泵的输出流量。 用来改变斜盘倾角δ的机械装置称为变量机构。 按控制方式分有手动控制、液压伺服控制和手动伺服控制等。 按控制目的分有恒压控制、恒流量控制和恒功率控制等多种。 第二章 液压泵与液压马达 3. 典型结构（见课件2图3-22） 东南大学机械工程学院 液压与气压传动 手动变量机构工作原理 图2-21所示为手动变量机构原理图。 其由手轮1带动螺杆2旋转，使变量活塞4上下移动并通过销轴5使斜盘6绕其回转中心O摆动，从而改变倾角δ的大小，达到调节流量的目的。 这种变量机构结构简单，但操纵费力，仅适用于中小功率的液压泵。 图2-21 手动变量机构原理图 1—手轮 2—螺杆 3—螺母 4—变量活塞 5—销轴 6—斜盘 第二章 液压泵与液压马达 液压与气压传动 Part 2.5.2 斜轴式轴向柱塞泵 这种轴向柱塞泵的传动轴中心线与缸体中心线倾斜一个角度γ，故称斜轴式轴向柱塞泵，目前应用比较广泛的是无铰斜轴式柱塞泵。 1.工作原理 图2-22 无铰斜轴式柱塞泵工作原理 1—主轴 2—连杆 3—柱塞 4—缸体 5—配流盘 右图所示为该泵的工作原理。 当主轴1转动时，通过连杆2的侧面和柱塞3的内壁接触带动缸体4转动。同时，柱塞在缸体的柱塞孔中作往复运动，实现吸油和压油。 其排量公式与直轴式轴向柱塞泵相同，用缸体倾角γ代替公式中斜盘的倾角δ即可。 第二章 液压泵与液压马达 液压与气压传动 困油现象 为了使齿轮泵能连续平稳地供油，必须使齿轮啮合的重叠系数ε大于1。这样，齿轮在啮合过程中，前一对轮齿尚未脱离啮合，后一对轮齿已进入啮合。 因为两对轮齿同时啮合 所以就有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的独立的封闭腔内，这一封闭腔和泵的吸、压油腔相互间不连通。 当齿轮旋转时，此封闭腔容积发生变化，使油液受压缩或膨胀，这种现象称为困油现象。 第二章 液压泵与液压马达 东南大学机械工程学院 液压与气压传动 困油现象产生原因 b → c 容积逐渐增大 第二章 液压泵与液压马达 液压与气压传动 困油引起的后果 a→b 容积逐渐减小 p↑ 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。 b→c 容积逐渐增大 p↓ 形成局部真空，使溶于油液中的气体析出，形成气泡，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等。 总之： 由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生振动、噪声