液压与气压传动三液压动力元件.docVIP

课 时 授 课 计 划 授课日期 班 别 题 目 第三章 液压动力元件 目 的 要 求 掌握液压泵的工作原理 掌握液压泵的主要性能参数及计算 掌握各种液压泵的结构特点 重 点 各种液压泵的结构特点 难 点 液压泵的主要性能参数的计算 教 具 课本 教 学 方 法 课堂教学 报 书 设 计 第三章 液压动力元件 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 液压泵的选用 教学过程： 复习：1、液压油的性质及选用 2、液压流体力学基础 新 课： 第三章 液压动力元件 第一节 概述 液压泵(displacement pump)是液压系统的动力元件。其作用是将原动机(电动机、柴油机等)输入的机械能(转矩和角速度)转换为压力能(压力和流量)输出，供给系统压力油，即为执行元件提供压力油。 一、液压泵的工作原理 单柱塞式液压泵 液压泵的工作原理归纳如下： （1）密闭的容积发生变化是吸油、压油的根本原理，容积变大时形成真空，油箱中的油液在大气压力下进入密闭的容积(吸油)，容积减小时油液 受压排出(压油)； （2）油箱的液面与大气相通是吸油的必要条件； （3）要有配流装置将吸油、压油的过程分开；(吸油口、排压口不能相通) 原理： 液压泵是靠密封容积的变化实现吸油和压油的。 液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封腔的容积变化，故这种泵又称为容积泵。 用符号表示泵 二、分类 常用的液压泵及液压马达按其结构形式可分为三大类： 三、液压泵的性能参数 主要是指：压力、流量和排量、功率和效率 1、压力 （1）吸入压力 液压泵进口处的压力。 （2） 工作压力 p 液压泵的工作压力是指泵工作时输出油液的实际压力，泵的工作压力决定于负载,外负载增大，泵的工作压力也随之升高。 （4）额定压力 ps 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。 （5）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。 （一般液压泵有一定的过载能力，允许的最大过载压力为额定压力1.25倍） 2、流量和排量 （1）流量：单位时间内泵输出油液的体积，单位m3/s。 （2)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 （3)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 =nV （4) 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。其值为理论流量qt 减去泄漏量 Δq , 即 q=qt-Δq （5）瞬时(理论)流量 qsh 液压泵任一瞬时理论输出的流量，一般它是波动的，即qsh≠ q , （6）额定流量qn 液压泵在额定压力、额定转速下允许连续运行的流量。 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。 3、功率 液压泵的输入能量为机械能，表现为：转矩T和转速ω；输出能量为压力能，表现为：p和q （1）理论功率Pt 用泵的理论流量与泵进出口压差的乘积来表示。 即： Pt=Δpqt （2)输出功率(P0) 泵的实际流量q与泵进出口压差的乘积。P0=Δpq （3) 输入功率(Pi) 驱动液压泵轴的机械功率为泵的输入功率，若输入转矩为T，角速度为ω，则 若不考虑液压泵在能量转换中的损失，则 4、效率 由于有泄漏和机械摩擦，总会有能量损失，故 P0 Pi 效率分两种：容积效率和机械效率 （1）容积效率 液压泵实际流量与理论流量的比值称为容积效率(ηv)。 为泄漏量与泵压力p有关。因泵内机件间的间隙很小，故泄漏油液可视为层流，故与p成正比。 kl为液压泵的泄漏系数。 则有 因随p增大而增大，导致q随P增大而减小，它们的变化曲线如下图示 （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