《液壓與氣動控制技術(shù)(辛連學)2液壓動力元件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《液壓與氣動控制技術(shù)(辛連學)2液壓動力元件（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第二章 液壓動力元件,第一節(jié),液壓泵的工作原理,第二節(jié),液壓泵的主要性能和參數(shù),第三節(jié),液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第四節(jié),液壓泵和電動機參數(shù)的選用,實訓項目,本章小結(jié),思考題與習題,第一節(jié) 液壓泵的工作原理,第二章 液壓動力元件,由于液壓泵是依靠泵的密封工作腔的容積變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，因而稱之為容積式泵。,容積式泵的流量大小取決于密封工作腔容積變化的大小和次數(shù)。若不計泄漏，則流量與壓力無關。,液壓泵的分類方式很多，它可按壓力的大小分為低壓泵、中壓泵和高壓泵；也可按流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵；還可按泵的結(jié)

2、構(gòu)分為齒輪泵、葉片泵和柱塞泵，其中，齒輪泵和葉片泵多用于中、低壓系統(tǒng)，柱塞泵多用于高壓系統(tǒng)。,第二章 液壓動力元件,第二節(jié) 液壓泵的主要性能和參數(shù),一壓力,1工作壓力,液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為液壓泵的工作壓力。工作壓力取決于外負載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關。,2額定壓力,液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。,3最高允許壓力,在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗標準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高壓力值稱為液壓泵的最高允許壓力，超過此壓力，泵的泄漏會迅速增加。,二排量,排量是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值，如泵排量固定，則為

3、定量泵；排量可變，則為變量泵。一般定量泵因密封性較好，泄漏小，故在高壓時效率較高。,三流量,流量為泵單位時間內(nèi)排出的液體體積(Lmin)，有理論流量qth和實際流量qac兩種。,qth=qn,式中，V表示泵的排量(Lr)；n表示泵的轉(zhuǎn)速(rmin)。,qac=qth一q 式中，q表示泵運轉(zhuǎn)時，油會從高壓區(qū)泄漏到低壓區(qū)的泄漏損失。,第二章 液壓動力元件,第二節(jié) 液壓泵的主要性能和參數(shù),四容積效率和機械效率,液壓泵的容積效率v的計算公式為,v=qac/qth,液壓泵的機械效率m的計算公式為,m=Tth/Tac,式中，Tth表示泵的理論輸入扭矩；Tac表示泵的實際輸入扭矩。,五泵的總效率和功率,泵的

4、總效率的計算公式為,=vm=Pac/PM,式中，Pac表示泵實際輸出功率；PM表示電動機輸出功率。,泵的功率Pac的計算公式為,Pac=px qac/60 (kW),【例21】某液壓系統(tǒng)，泵的排量V=10 mLr，電機轉(zhuǎn)速n=1200 rmin，泵的輸出,壓力p=5 MPa，泵容積效率v=0.92，總效率=0.84，求：,（1）泵的理論流量；(2)泵的實際流量;(3)泵的輸出功率;(4)驅(qū)動電機功率。,第二章 液壓動力元件,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),一、齒輪泵,齒輪泵按結(jié)構(gòu)形式可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，內(nèi)嚙合齒輪泵應用較少，故我們只介紹外嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造、

5、成本低，對油液污染不敏感，工作可靠、維護方便、壽命長等優(yōu)點，故廣泛應用于各種低壓系統(tǒng)中。隨著齒輪泵在結(jié)構(gòu)上的不斷完善，中、高壓齒輪泵的應用逐漸增多。目前高壓齒輪泵的工作壓力可達14 MPa21 MPa。,1、齒輪泵的工作原理,第二章 液壓動力元件,一、齒輪泵,1、齒輪泵的工作原理,外嚙合齒輪運轉(zhuǎn)時泄漏途徑有二：一為齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙，二為齒端面與側(cè)板之間的間隙，當壓力增加時，前者不會改變，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因，故不適合用作高壓泵。,為解決外嚙合齒輪泵的內(nèi)泄漏問題，提高其壓力，逐步開發(fā)出固定側(cè)板式齒輪泵，其最高壓力長期均為710 MPa，可動側(cè)板式齒輪泵在高壓時側(cè)

6、板被往內(nèi)推，以減少高壓時的內(nèi)漏，其最高壓力可達1417 MPa。液壓油在漸開線齒輪泵運轉(zhuǎn)過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時問而改變，常有一部分液壓油被封閉在齒間，如圖23所示，我們稱之為圖23 困油現(xiàn)象,困油現(xiàn)象。因為液壓油不可壓縮而使外接齒輪泵在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生極大的震動和噪音，所以必須在側(cè)板上開設卸荷槽，以防止震動和噪音的發(fā)生。,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,一、齒輪泵,2、齒輪泵的結(jié)構(gòu),齒輪泵外形大致相同，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)確不同，可分為：無側(cè)板型，浮動側(cè)板型和浮動軸套型。,CBB型齒輪泵為無側(cè)板型，其結(jié)構(gòu)如圖24所示，它是分離三片式結(jié)構(gòu)，三片是指泵體7和泵蓋4、8，結(jié)構(gòu)簡單，

7、不能承受較高的壓力。,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,二、葉片泵,1單作用葉片泵,改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心量，即可改變泵的流量，偏心量越大，流量越大，若調(diào)成幾乎是同心的，則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。圖26雙作用葉片泵工作原理,另外還有一種,限壓式變量泵,，當負荷小時，泵輸出流量大，負載可快速移動；當負荷增加時，泵輸出流量變少，輸出壓力增加，負載速度降低。如此可減少能量消耗，避免油溫上升。,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,二、葉片泵,2雙作用葉片泵,雙作用葉片泵的工作原理如圖26所示，定子內(nèi)表面近似橢圓，轉(zhuǎn)子和定子同心安裝，有兩個吸油區(qū)和兩個壓油

8、區(qū)對稱布置。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完成兩次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,二、葉片泵,3YB1型葉片泵的結(jié)構(gòu),第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,三、柱塞泵,柱塞泵工作原理是通過柱塞在液壓缸內(nèi)做往復運動來實現(xiàn)吸油和壓油。與齒輪泵和葉片泵相比，該泵能以最小的尺寸和最小的重量供給最大的動力，為一種高效率的泵，但制造成本相對較高，該泵用于高壓、大流量、大功率的場合。,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,四、液壓泵的職能符號,第三節(jié) 液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),第二章 液壓動力元件,第四節(jié) 液壓泵和電動機參數(shù)的選用,選擇液壓泵的原則

9、是：根據(jù)主機工況、功率大小和系統(tǒng)對工作性能的要求，首先確定液壓泵的類型，然后按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號。,第二章 液壓動力元件,一、工作任務,汽車的升降是由液壓缸帶動升降臺上下運動實現(xiàn)的。那么如何使液壓缸實現(xiàn)這一運動?通過什么元件來實現(xiàn)這一運動?如何選擇這些元件？這些元件結(jié)構(gòu)如何？,二、任務分析,在壓力機上液壓泵將原動機(電動機或內(nèi)燃機)輸出的機械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓泵有很多種，其中，齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、造價低，對工作環(huán)境的適應性較好，而升降臺上的液壓泵要求維護和保養(yǎng)簡單，成本低，所以齒輪泵能很好地滿足其使用要求，為此這里選用齒輪泵作為動力元

10、件。,實訓項目一.,汽車修理升降臺動力元件的選擇和拆裝,第二章 液壓動力元件,三、任務實施,1.在升降臺上的液壓動力元件可以選擇齒輪泵。,2.通過對液壓泵的拆裝可加深對泵結(jié)構(gòu)及工作原理的了解。并能對液壓泵的加工及裝配工藝有一個初步的認識。,CBB型齒輪泵是分離三片式結(jié)構(gòu)，三片是指泵體和前后泵蓋，結(jié)構(gòu)簡單，泵體內(nèi)裝一對齒數(shù)相等又相互嚙合的齒輪，長軸和短軸通過鍵與齒輪相連接，兩根軸借助滾針軸承支承在前后端蓋中。,四、操作步驟,1、根據(jù)任務，正確選用液壓泵。,2、教師示范拆裝齒輪泵，學生分組拆解齒輪泵，觀察及了解各零件的結(jié)構(gòu)及在齒輪泵中的作用，了解各種齒輪泵的工作原理，按一定的步驟裝配齒輪泵。,3、

11、正確檢測齒輪泵的工作壓力。,4、分析齒輪泵工作時出油口壓力與負載之間的關系。,實訓項目一.,汽車修理升降臺動力元件的選擇和拆裝,第二章 液壓動力元件,實訓,項目二.,加工中心液壓系統(tǒng)動力元件的選擇和拆裝,一、任務引入,數(shù)控加工中心的主軸進給運動采用微電子伺服控制,而其它輔助運動則采用液壓驅(qū)動,如圖212所示，液壓泵作為動力元件向各分支提供穩(wěn)定的液壓能源。由于工作的特殊性，所以，正確選擇動力元件是保證整個液壓系統(tǒng)可靠工作的關鍵。試根據(jù)具體要求，選擇液壓系統(tǒng)的動力元件。,二、任務分析,在加工中心的液壓系統(tǒng)中，經(jīng)常采用液壓泵作為動力元件自動向向各分支提供穩(wěn)定的液壓能源,如夾緊回路、滑楔移動回路、機械

12、手回轉(zhuǎn)缸、刀庫移動換刀等。由于工作的特殊性，所以，正確選擇動力元件是保證整個液壓系統(tǒng)可靠工作的關鍵。因為加工中心的液壓系統(tǒng)工作時，不同于液壓機，它不需要液壓泵輸出較大的流量，也不需要液壓泵輸出很高的壓力，但是要求液壓泵在工作中噪聲小，工作平穩(wěn)，而齒輪泵工作時噪聲大，小流量供油不穩(wěn)定，因此，齒輪泵用在加工中心中不能很好地滿足工作要求，故在實際應用時，我們常選擇限壓式變量葉片泵或雙作用葉片泵配蓄能器作為動力元件，大型加工中心則采用柱塞泵為動力元件。,第二章 液壓動力元件,三、任務實施,在選用葉片泵和柱塞泵作為液壓系統(tǒng)動力元件時，應根據(jù)各自的工作特點合理地選擇和應用。,1葉片泵的選用,2柱塞泵的選用

13、,3葉片泵的拆裝,四、操作步驟,1、熟悉葉片泵、柱塞泵結(jié)構(gòu)。,2、拆解葉片泵，觀察及了解各零件在葉片泵中的作用，了解各種葉片泵的工作原理，按一定的步驟裝配葉片泵。,3、觀察葉片泵結(jié)構(gòu)的能正確檢測葉片泵的工作壓力。,4、正確分析葉片泵工作時出油口壓力與負載之間的關系。,實訓,項目二.,加工中心液壓系統(tǒng)動力元件的選擇和拆裝,第二章 液壓動力元件,本章小結(jié),知識要點,液壓泵的工作原理,液壓泵的主要性能和參數(shù),液壓泵的分類和結(jié)構(gòu),液壓泵與電機參數(shù)的選用,技能要點,能夠正確地選用液壓泵,能夠正確地拆裝液壓泵,第二章 液壓動力元件,本章小結(jié),液壓泵是能量轉(zhuǎn)換裝置，把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，液壓泵必須具有周期?/p>

14、化的密封容積和配流裝置才能正常工作。根據(jù)這兩條來認識各種泵，就比較容易掌握它們的工作原理和特點。對泵來說，原動機帶動泵旋轉(zhuǎn)，使泵的密封容積發(fā)生變化，并用配流裝置使密封容積輪流與壓力油管和油箱相通。對泵來說，最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)都是排量。另外，不同類型的泵有不同的額定壓力。在運轉(zhuǎn)過程中，泵的工作壓力是隨外界負載變化的。使用時要注意泵的各種效率。其中容積效率反映泄漏的影響，機械效率反映摩擦損失的影響，而總效率則為這兩個效率的乘積。容積效率影響泵的實際流量，機械效率影響泵的輸入轉(zhuǎn)矩。效率是輸出和輸入之比。,本章介紹了柱塞泵、葉片泵和齒輪泵三類泵。應注意它們在工作原理、性能和應用范圍方面的異同。從使用性能

15、來看，其優(yōu)劣次序大致為柱塞泵、葉片泵和齒輪泵。從結(jié)構(gòu)復雜程度、價格以及抗污染能力等方面來看，則齒輪泵為最好，而柱塞泵最復雜、價格最高、對油的清潔度要求也最苛刻。,每種泵都有它的特點和合理的使用范圍，必須根據(jù)具體要求，全面權(quán)衡利弊來選用。近年來，為了節(jié)約能量，在液壓系統(tǒng)中廣泛采用各種變量泵，如限壓式、恒壓式和恒功率式等。由于柱塞泵容積效率高，額定壓力高，可以變量，并有多種變量形式，因此柱塞泵的需求量較大，它的開發(fā)研究更得到重視。,第二章 液壓動力元件,思考題與習題,一、填空題,1、液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它將機械能轉(zhuǎn)換為 _，是液壓傳動系統(tǒng)中的動力元件。,2、液壓傳動中所用的液壓泵都是依靠泵的

16、密封工作腔的容積變化來實現(xiàn)_的，因而稱之為_ _泵。,3液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為液壓泵的_壓力。液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的_壓力。,4泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值稱為 _。,5、液壓泵按結(jié)構(gòu)不同分為,、,、,三種。,6、單作用葉片泵往往做成,的，而雙作用葉片泵是,的。,第二章 液壓動力元件,思考題與習題,二、選擇題,1.液壓傳動是依靠密封容積中液體靜壓力來傳遞力的，如（）,A.萬噸水壓機B.離心式水泵C.水輪機D.液壓變矩器,2、為了使齒輪泵能連續(xù)供油，要求重疊系統(tǒng)（）。,A、大于1 B、等于l C、小于1,3齒輪泵泵體的磨損一般發(fā)生在（）。,A壓油腔 B吸油腔 C連心線兩端,4、下列屬于定量泵的是（,）,A齒輪泵 B單作用式葉片泵 C徑向柱塞泵 D軸向柱塞泵,5、柱塞泵中的柱塞往復運動一次，完成一次（）。,A、進油 B、壓油 C、進油和壓油,6.泵常用的壓力中，（）是隨外負載變化而變化的,A.泵的工作壓力 B.泵的最高允許壓力 C.泵的額定壓力,7機床的液壓系統(tǒng)中，常用（）泵，其特點是：壓力中等，流量和壓力脈動小，輸送均勻，工作