流体传动与控制教案-液压泵和液压马达概述、齿轮泵.docVIP

　液压泵和液压马达概述、齿轮泵 3.1.1 液压泵和液压马达的工作原理及分类 功用： 1、液压泵：将电动机或其它原动机输入的机械能转换为液体的压力能，向 系统供油。 2、液压马达：将泵输入的液压能转换为机械能而对负载做功。 3、液压泵与液压马达关系：功用上—相反；结构上—相似；原理上—互逆。 一、液压泵的工作原理 液压传动系统中使用的液压泵和液压马达都是容积式的。容积泵的工作原理如图3.1.1所示。当偏心轮1由电机带动旋转时，柱塞2做往复运动。柱塞右移时，密封工作腔4的容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力作用下，通过单向阀5进入工作腔4，这是吸油过程。当柱塞左移时，工作腔4的容积逐渐减小，使腔内油液打开单向阀6进入系统，这是压油过程。偏心轮不断旋转，泵就不断地吸油和压油。 图3.1.1 容积泵的工作原理 由此可见，液压泵输出的流量取决于密封工作腔容积变化的大小；泵的输 出压力取决于油液从工作腔排出时所遇到的阻力。 总之，密封容积增大，产生真空，吸油；密封容积减小，油液被迫压出，压油。故一般称为容积式液压泵。 从工作原理来说，大部分液压泵和液压马达是可逆的。即向容积泵中输入压力油，就可使泵转动，输出转矩和转速，成为液压马达。但具体结构有些不同。 二、液压泵和液压马达分类 1、输出（输入）流量是否可调节：定量泵（定量马达）、变量泵（变量马达） 2、按结构形式：齿轮式、叶片式、柱塞式。 3、按输油方向能否改变：单向、双向。 4、按使用压力：低压、中压、高压。 三、液压泵基本工作条件（必要条件） 1、形成密封容积。 2、密封容积变化。液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。这是容积式液压泵的一个重要特性。 3、具有相应的配流机构，将吸压油腔隔开（配流装置）。保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。液压泵的结构原理不同，其配油机构也不相同。 4、油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。因此，为保证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充压油箱。 3.1.2 液压泵和液压马达的主要工作参数 一、工作压力和额定压力 1、工作压力：是指泵（马达）实际工作时的压力。对泵来说，工作压力是指它的输出油液压力；对马达来说，则是指它的输入压力。 2、额定压力：是指泵（马达）在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。 二、排量和流量 1、排量（用V表示）：是指泵（马达）每转一转，由其密封油腔几何尺寸变化所算得的输出（输人）液体的体积，亦即在无泄漏的情况下，其每转一转所能输出（所需输入）的液体体积。 2、理论流量（用表示）是指泵（马达）在单位时间内由其密封油腔几何尺寸变化计算而得出的输出（输入）的液体体积，亦即在无泄漏的情况下单位时间内所能输出（所需输入）的液体体积。泵（马达）的转速为n时，泵（马达）的理论流量为＝。 3、额定流量是指在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。亦即在额定转速和额定压力下由泵输出（或输入到马达中去）的流量。因泵和马达存在内泄漏，所以额定流量的值和理论流量是不同的。 三、功率和效率 1、理论功率 Pt = pqt 2、输入（或输出）功率 即泵轴的驱动功率或马达的输出功率 PI = ωT = 2πnT 3、输出（或输入）功率 PO = pq 结论：液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于压力和流量的乘积 若忽略能量损失，则 PO = PI 即 Pt = pqt = pVn = ωTt = 2πnTt 因为实际上有能量损失，所以，PO PI 4、容积效率 （1）液压泵容积效率：实际流量与理论流量之比值。 ηv =q/qi=（qi-qs）/qi=1-qs/qi （2）液压马达容积效率：理论流量与实际流量之比值。 ηv=qi/q=1-qs/q 5、机械效率 （1）液压泵机械效率：理论转矩与实际输入转矩之比值。 ηm =Ti /T=1+Ts/Ti （2）液压马达机械效率：理论转矩与实际输入转矩之比值。 ηm =T/Ti=（Ti-Ts）/Ti=1-Ts/Ti 6、总效率 总效率是输出功率与输入功率之比值。 η=P0/Pi=Pq/2πnT=PVnηv/2πnT=ηVηm 结论：总效率等于容积效率与机械效率之乘积。 例：某液压泵铭牌标示：转速n=1450r/min，额定流量q=60L/min，额定压力p=8Mpa,泵的总效率η=0.8.求： （1）液压泵驱动电机功率。 （2）液压泵应用与某一特定液压系统，系统要求液压泵工作压力p=4Mpa,选配驱动电机功率。 解：确定该液压泵驱动电机功率，应按液压泵的使用场合进行计算。若场合不明确，可按铭牌标示的额定压力，额定流量进行计算。如使