液壓傳動(dòng)第二章課件.ppt

2020 3 25 第二章液壓動(dòng)力元件 2 1液壓泵概述2 2齒輪泵2 3葉片泵2 4柱塞泵2 5液壓泵性能比較 2020 3 25 2 1概述 一 液壓泵 液壓馬達(dá)和液壓缸的功能 2020 3 25 動(dòng)畫 二 液壓泵的工作原理及特點(diǎn) 液壓泵必須有容積大小可交替變化的密閉工作腔 合理的配流裝置 保證密閉工作腔在吸油時(shí)與油箱相通 在排油時(shí) 與供油管道相通 液壓泵每一次工作循環(huán)過程所吸入和排出油液的理論體積取決于密閉工作腔的容積變化量 而與排油壓力無關(guān) 這是液壓泵的一個(gè)重要特性 2020 3 25 2020 3 25 二 液壓泵的主要性能參數(shù) 工作壓力pp MPa 額定壓力pn MPa 最大壓力pmax MPa 1 壓力p Pa MPa 液壓系統(tǒng)中的壓力就是指壓強(qiáng) 液體壓力通常有絕對(duì)壓力 相對(duì)壓力 表壓力 真空度三種表示方法 相對(duì)壓力 表壓力 是相對(duì)于大氣壓 即以大氣壓為基準(zhǔn)零值時(shí) 所測(cè)量到的一種壓力 絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)零值時(shí)所測(cè)得的壓力 當(dāng)絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí) 習(xí)慣上稱為出現(xiàn)真空 2020 3 25 2 排量V和流量q m3 s L min 實(shí)際流量和理論流量的關(guān)系 實(shí)際流量小于理論流量 因?yàn)楸玫母髅芊忾g隙有泄漏 其泄漏量為qpl 泵的泄漏量與泵的輸出壓力有關(guān) 壓力越高 泄漏量增加 即泄漏損失與泵的密封程度 工作壓力和液壓油粘度有關(guān) 所以泵的實(shí)際流量是隨泵的輸出壓力變化而變化的 而泵的理論流量與泵的輸出壓力無關(guān) 排量Vp m3 r mL r 理論流量qpt實(shí)際流量qp 泵在單位時(shí)間內(nèi)輸出液體的體積 m3 s L min 額定流量qpn 泵的轉(zhuǎn)數(shù) r s r min 2020 3 25 3 功率與效率 容積效率 機(jī)械效率 輸入功率 輸出功率 總效率 2020 3 25 泵的自吸能力 是指泵在額定轉(zhuǎn)數(shù)下 從低于泵以下的開式油箱中自行吸油的能力 自吸能力的大小常常以吸油高度表示 或者用真空度表示 高位油箱壓力油箱補(bǔ)油泵供油 4 自吸能力 2020 3 25 三 液壓泵的種類與圖形符號(hào) 容積式液壓泵的種類很多 按結(jié)構(gòu)形式 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵和螺桿泵等 按排量是否可調(diào)節(jié) 定量泵和變量泵 1 泵的種類 2 液壓泵的圖形符號(hào) 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 圖3 18SCY14 1B型軸式向柱塞泵結(jié)構(gòu)1 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪2 斜盤3 回程盤4 滑履5 柱塞6 缸體7 配油盤8 傳動(dòng)軸 2020 3 25 例2 1 已知中高壓齒輪泵CBG2040的排量為40 6mL r 該泵在1450r min轉(zhuǎn)速 10MPa的壓力工況下工作 泵的容積效率 pv 0 95 總效率 p 0 9 求驅(qū)動(dòng)該泵所需電動(dòng)機(jī)的功率Ppi和泵的輸出功率Ppo 2020 3 25 1 某泵輸出壓力為10MPa 轉(zhuǎn)速為1450r min 排量為200mL r 泵的容積效率為 pv 0 95 總效率為 p 0 9 求泵的輸出功率及驅(qū)動(dòng)該泵的電機(jī)所需功率 2020 3 25 3 某泵額定壓力為p 10Mpa 在壓力為5Mpa 轉(zhuǎn)速n 1500r min時(shí)流量Q 100L min 泵的機(jī)械效率 pm 0 95 泵空載流量為107L min 求 1 泵在此時(shí)的容積效率 pv 2 若泵的轉(zhuǎn)速變?yōu)閚1 1000r min 求在壓力為5Mpa下該轉(zhuǎn)速時(shí)的容積效率 3 在兩種不同轉(zhuǎn)速下 泵所需的驅(qū)動(dòng)功率 2020 3 25 齒輪泵是一種常用的液壓泵 其主要特點(diǎn)是 抗油液污染能力強(qiáng) 體積小 價(jià)格低廉 內(nèi)部泄漏比較大 噪聲大 流量脈動(dòng)大 排量不能調(diào)節(jié) 上述特點(diǎn)使得齒輪泵通常被用于工作環(huán)境比較惡劣的各種低壓 中壓系統(tǒng)中 齒輪泵中齒輪的齒形以漸開線為多 在結(jié)構(gòu)上可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵 外嚙合齒輪泵應(yīng)用廣泛 2 2齒輪泵 一 齒輪泵的工作原理 外嚙合齒輪泵的典型結(jié)構(gòu) 齒輪泵工作原理 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 吸排油腔判斷 2020 3 25 二 齒輪泵存在的問題與解決措施 2020 3 25 二 齒輪泵存在的一些問題 1 內(nèi)泄漏這里所說的泄漏是指液壓泵的內(nèi)部泄漏 即一部分液壓油從壓油腔流回吸油腔 沒有輸送到系統(tǒng)中去 泄漏降低了液壓泵的容積效率 1 軸向間隙 齒輪端面與側(cè)板之間的間隙泄漏 這部分泄漏量約占總泄漏量的70 75 減小端面泄漏是提高齒輪泵容積效率的主要途徑 軸向間隙補(bǔ)償原則 間隙補(bǔ)償方法 2 徑向間隙 齒輪齒頂圓與泵體之間間隙 3 嚙合線 2020 3 25 保持合適端面間隙的方法 浮動(dòng)軸套 浮動(dòng)側(cè)板 撓性側(cè)板 2020 3 25 2 困油現(xiàn)象 影片 2020 3 25 3 徑向力不平衡 影片 2020 3 25 液壓與氣壓傳動(dòng) 三 齒輪泵實(shí)例 CBY型齒輪泵 雙聯(lián)泵 三聯(lián)泵 2020 3 25 作業(yè) 1 液壓傳動(dòng)的概念2 液壓傳動(dòng)裝置的組成3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中壓力和執(zhí)行元件的速度由什么來決定 4 容積式液壓泵的工作條件如何 5 計(jì)算 2020 3 25 液壓與氣壓傳動(dòng) 第二次課 2020 3 25 第二章液壓動(dòng)力元件 2 1液壓泵概述2 2齒輪泵2 3葉片泵2 4柱塞泵2 5液壓泵選用 2020 3 25 2 3葉片泵 雙作用葉片泵 單作用葉片泵 2020 3 25 一 雙作用葉片泵 2020 3 25 動(dòng)畫 1 雙作用葉片泵的工作原理 2020 3 25 2 雙作用式葉片泵排量和流量計(jì)算 葉片底部全部接壓力油 不能補(bǔ)償厚度影響 2020 3 25 3 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 葉片傾角 定子曲線 阿基米德 等加等減速等 配油盤結(jié)構(gòu) 2020 3 25 配油盤結(jié)構(gòu) 2020 3 25 雙作用葉片泵傾角 2020 3 25 定子曲線 阿基米德 等加等減速等 2020 3 25 影片 2020 3 25 4 提高雙作用葉片泵壓力的措施 a 子母葉片 b 階梯葉片 c 雙葉片 d 彈簧結(jié)構(gòu) 減小受壓面積 液壓作用力平衡 2020 3 25 動(dòng)畫 二 單作用葉片泵 排量流量脈動(dòng)葉片數(shù) 13或15 1 工作原理 2020 3 25 2 單作用式葉片泵的流量計(jì)算 2020 3 25 3 單作用葉片泵傾角 有利于葉片伸出 2020 3 25 1 限壓式變量泵的典型結(jié)構(gòu) 2 工作原理 動(dòng)畫 三 限壓式變量葉片泵 2020 3 25 優(yōu)點(diǎn) 流量均勻 壓力脈動(dòng)小 噪聲較低 結(jié)構(gòu)緊湊 缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 吸油特性不太好 抗污染能力較差 對(duì)油液的清潔度要求較高 轉(zhuǎn)速不能太高 一般均在2000r min下工作 廣泛應(yīng)用于中低壓液壓系統(tǒng)中 如機(jī)床 注塑機(jī) 船舶等工程領(lǐng)域 四 葉片泵的選用 2020 3 25 2 4柱塞泵 1 斜盤2 柱塞3 缸體4 配油盤5 傳動(dòng)軸 1 柱塞2 轉(zhuǎn)子3 襯套4 定子5 配流軸 徑向 軸向柱塞泵 2020 3 25 單柱塞 一 斜盤式軸向柱塞泵 柱塞泵 exe 1 工作原理 2020 3 25 2 直軸式 斜盤式 軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu) 1 變量柱塞2 斜盤3 壓盤4 滑靴5 柱塞6 缸體7 配油盤8 傳動(dòng)軸9 環(huán)面套10 變量控制閥 2020 3 25 2020 3 25 1 柱塞與滑靴 2020 3 25 采用回程盤回程 2020 3 25 配油盤結(jié)構(gòu) 配油盤是液壓泵的關(guān)鍵零件 盤上的兩個(gè)弧形透槽是為缸體配油的吸 排油窗口 為了增強(qiáng)本油盤的結(jié)構(gòu)剛性 弧形透槽的中部保留薄片相連 兩槽之間的過渡處有阻尼孔 以消除柱塞孔中油液的液壓沖擊 過渡區(qū)上還有若干盲孔 用以貯油潤滑 此外 在配油盤上還有幾道環(huán)形槽 稱為均壓槽 可以使配油盤上各點(diǎn)受到的液壓力保持均衡 以減少磨損 2020 3 25 2020 3 25 三 軸向柱塞泵的流量計(jì)算 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 2020 3 25 3 4 2徑向柱塞泵 圖3 20徑向柱塞泵的工作原理1 柱塞2 缸體3 襯套4 定子5 配油軸 1 工作原理 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向尺寸大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 自吸能力差 徑向力不平衡 配油軸尺寸大 配油軸與襯套之間磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償 泄漏較大 轉(zhuǎn)速和工作壓力受到了限制 2020 3 25 閥配流徑向泵 2020 3 25 柱塞泵的選用 柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)泵內(nèi)的密封工作腔發(fā)生容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的 由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面 容易得到高精度的配合 所以這類泵的特點(diǎn)是 優(yōu)點(diǎn) 容積效率高 可達(dá)92 98 額定工作壓力高 可達(dá)35MPa易于改變排量流量壓力脈動(dòng)小 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)工作轉(zhuǎn)速高 功率重量比是所有泵中最大的缺點(diǎn) 零件制造精密 成本高 使用時(shí)對(duì)油液的清潔度要求高應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于高壓 大流量 大功率的液壓系統(tǒng)中 如工程機(jī)械 航空 武器裝備 冶金 船舶等各個(gè)工業(yè)部門 2020 3 25 2 5幾種液壓泵的性能比較 2020 3 25 思考題 1 單作用葉片泵和雙作用葉片泵哪一種可以稱為平衡式葉片泵 哪一種可以變量 為什么 2 限壓式變量葉片泵的限定壓力和最大流量怎樣調(diào)節(jié) 在調(diào)節(jié)時(shí) 葉片泵的壓力流量曲線將怎樣變化 3 軸向柱塞泵4 軸向柱塞泵的柱塞為什么能緊靠在斜盤上 如何減少柱塞頭的滑靴與斜盤的磨損 2020 3 25 本章應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn) 1 泵 馬達(dá)計(jì)算公式2 齒輪泵 馬達(dá)工作原理