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1、液壓與氣壓傳動,第二章 液壓動力元件,液壓泵概述 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 液壓泵的噪聲 液壓泵的選用 習題,Home,液壓泵的工作原理及特點 液壓泵的分類 液壓泵的主要性能參數(shù),Home,第一節(jié) 液壓泵概述,單柱塞液壓泵的工作原理及特點,特點:,1.具有若干個容積不斷變化的密封工作腔;,2.油箱油液絕對壓力大氣壓力;,3.具有配流機構。,Home,液壓泵的分類,1.根據(jù)泵輸出油液體積是否可調(diào),,變量泵,Go,液壓泵的分類,2.根據(jù)泵的結構形式,Go,液壓泵的分類,3.按輸油方向能否改變,4.按使用壓力, 2.5MPa,2.5 8 MPa,816 MPa, 16MPa,Home,液壓泵的主要性能
2、參數(shù),1. 壓力,工作壓力 (p),泵實際工作時輸出油液的壓力。,(克服外荷載需要壓力),額定壓力 (pn),最高允許壓力 (p max ),最大工作壓力,泵在短時間內(nèi)允許超載使用的極限壓力。,如果p pn 即泵過載,p p n p max,Go,2. 排量和流量,排量 ( V ),在沒有泄露的情況下,泵每轉(zhuǎn)一周所排出 的液體的體積。,實際流量 ( q ),理論流量 ( qt ),額定流量 (qn ),不考慮泄露的情況下,單位時間內(nèi)所排出 液體的體積。,qt = Vn,q = qt-ql,指泵工作時實際輸出的流量。,泵在額定轉(zhuǎn)數(shù)和額定壓力下輸出的實際流量。,q qn qt,Go,3.功率和效
3、率,輸入功率,,1) 液壓泵的功率,Pi = Ti = 2n Ti,若忽略能量損失,則Po = Pi, 實際上有能量損失 Po < Pi,Go,3.功率和效率,容積損失,,2) 液壓泵的功率損失,產(chǎn)生的主要原因:,容積效率(v )液壓泵實際流量與理論 流量之比值,Go,3.功率和效率,機械損失,,2) 液壓泵的功率損失,產(chǎn)生的主要原因:,Go,3.功率和效率,,3) 液壓泵的總效率,Go,總效率輸出功率與輸入功率之比值,結論:總效率等于容積效率與機械 效率之乘積。,液壓泵的各個參數(shù)和壓力之間的關系,,液壓泵的特性曲線,Home,第二節(jié) 齒輪泵,特點:,1.抗油液污染
4、能力強,體積小,價格低廉;,2.內(nèi)部泄漏比較大,噪聲大,流量脈動大, 排量不能調(diào)節(jié)。,分類:,內(nèi)嚙合齒輪泵與外嚙合齒輪泵比較有:體積小,流量脈動小,噪聲小,但加工困難,使用受到限制。,Home,工作原理 排量和流量計算 外嚙合齒輪泵結構上存在的幾個問題 提高外嚙合齒輪泵壓力的措施,Home,,外嚙合齒輪泵,外嚙合齒輪泵的組成,組成:分離三片式,前、后泵蓋,泵體,一對齒數(shù)、模 數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合齒輪裝在泵體內(nèi),將密封工作腔分為兩部分(吸油腔和壓油腔)。,Go,工作原理:,1.密封容積的形成齒輪的齒槽、泵體內(nèi)表面、 前后泵蓋等圍成。,2.密封容積變化,3.吸壓油口隔開兩齒輪嚙合線及泵蓋
5、,Home,排量和流量計算, 齒輪嚙合時,嚙合點位置瞬間變化,其工作容積變化率不等, 瞬時流量不均勻即脈動,計算瞬時流量時須積分計算才精確,比較麻煩,一 般用近似計算法。,Go,排量的計算,假設: V齒槽 = V輪齒,排量= V齒槽 + V輪齒,B齒輪齒寬;Z齒輪齒數(shù);m齒輪模數(shù)。,V=/4 (z+2)m2 - (z-2)m2 B,=2 m 2 zB,實際上: V齒槽 V輪齒, V = 6.66zm2B,Go,流量的計算,理論流量:,n齒輪泵的轉(zhuǎn)速;v齒輪泵的容積效率,qt = Vn = 6.66zm2 B n,實際流量:,q = qtv = 6.66zm2B nv,結論:,1) q = f(
6、齒輪幾何參數(shù)、n),3) n = C ,q = C, 定量泵,2) 理論流量與出口壓力無關 ; 實際流量隨出口壓力的升高而降低。,Go,瞬時流量, 每一對輪齒嚙合時,嚙合點位置變化,設qmax和qmin分別表示齒輪泵的最大、最小瞬時流量,,流量脈動率為,結論:齒數(shù)越少,脈動率越大,最大可達20%以上。,既會引起系統(tǒng)的壓力脈動,產(chǎn)生振動和噪聲,又會影響傳動的平穩(wěn)性。,Home,外嚙合齒輪泵結構上存在的問題(1),(1) 泄漏,端面泄漏* :,齒側(cè)泄漏 :,徑向泄漏 :, 齒輪泵存在間隙 p q,Go,(2) 困油,產(chǎn)生原因:,Go,(2) 困油,產(chǎn)生結果:,V封p,V封p,形成局部真空,產(chǎn)生氣穴,引起振動 噪聲、汽蝕等,消除困油的方法:,原則: V封, 通壓油腔,V封, 通吸油腔,隔開吸壓油口,Go,(3) 徑向不平衡力,,,液體沿圓周分布規(guī)律:,從高壓腔到低壓腔,壓力沿齒輪圓周逐齒分級降低。, p,徑向不平衡力增大。,2) 適當增大徑向間隙。,Home,提高外嚙合齒輪泵壓力的方法,減小徑向力,增大軸與軸承剛度,*自動補償端面間隙,Home,原理:,將壓力油引到浮動軸套的外側(cè),使軸套緊貼齒輪端面,補償磨損,減小間隙。,,齒輪泵端間隙自動補償,