液壓泵和液壓馬達

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1、2液壓泵和液壓馬達2.1液壓泵、馬達概述2.2齒輪泵2.3葉片泵2.4柱塞泵2.5液壓馬達2.6液壓泵及液壓馬達的工作特點本章習題內(nèi)容提要：本章主要內(nèi)容為①液壓泵和液壓馬達的工作原理與性能參數(shù)。②齒輪式、葉片式、柱塞式液壓泵。③高速液壓馬達及低速大扭矩馬達。通過本章的學習，要求掌握這幾種泵和馬達的工作原理（泵是如何吸油、壓油和配流的，馬達怎樣產(chǎn)生轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩）、結(jié)構(gòu)特點、及主要性能特點；了解不同類型的泵馬達之間的性能差異及適用范圍，為日后正確選用奠定基礎。教學內(nèi)容：本章首先介紹液壓泵和馬達的工作原理，接著介紹

2、了齒輪泵及齒輪馬達、葉片泵及葉片馬達、柱塞泵及柱塞馬達的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，最后簡介幾種泵和馬達的工作特點。教學重點：　　1．對容積式泵和馬達工作原理進行闡述，對容積式泵和馬達的效率進行計算；　　2．介紹幾種泵和馬達：齒輪泵及齒輪馬達、葉片泵及葉片馬達、柱塞泵及柱塞馬達的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與效率；　　3．簡介幾種泵和馬達的工作特點、優(yōu)缺點與應用領域。教學難點：1．泵馬達的基本原理及效率計算；2．柱塞泵及柱塞馬達基本結(jié)構(gòu)與工作原理；3．分析馬達產(chǎn)生輸出扭矩的方法。教學方法：課堂教學為主，充分利用網(wǎng)絡課程中的多

3、媒體素材來表示抽象概念，利用泵和馬達的拆裝實驗，了解液壓泵和馬達的結(jié)構(gòu)及工作原理。教學要求：重點掌握泵馬達的基本原理及效率計算，了解葉片泵及葉片馬達、齒輪泵及齒輪馬達的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握柱塞泵及柱塞馬達基本結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握分析馬達產(chǎn)生輸出扭矩的方法。?2.1液壓泵、馬達概述2.1.1容積式泵、馬達的工作原理液壓泵和液壓馬達都是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。液壓泵由原動機驅(qū)動，把輸入的機械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的動力源；液壓馬達則將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換成

4、機械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機構(gòu)做功，是液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件。圖2.1容積泵的工作原理在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達都是容積式的，依靠容積變化進行工作。圖2.1為容積式泵的工作原理簡圖，凸輪1旋轉(zhuǎn)時，柱塞2在凸輪和彈簧3的作用下，在缸體的柱塞孔內(nèi)左、右往復移動，缸體與柱塞之間構(gòu)成了容積可變的密封工作腔4。柱塞向右移動時，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過吸油閥5吸入；柱塞2向左移動時，工作腔容積變小，已吸入的油液便通過壓油閥6排到系統(tǒng)中去。在工作過程中。吸、排油閥5、6在邏輯上互逆，不會同時

5、開啟。由此可見，泵是靠密封工作腔的容積變化進行工作的。液壓馬達是實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，就成為液壓馬達，即容積式泵都可作液壓馬達使用。但在實際中由于性能及結(jié)構(gòu)對稱性等要求不同，一般情況下，液壓泵和液壓馬達不能互換。液壓泵按其在單位時間內(nèi)所能輸出油液體積能否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類；按結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪式，葉片式和柱塞式三大類；液壓馬達也具有相同的形式。根據(jù)工作腔的容積變化而進行吸油和排油是液壓泵的共同特點，因而這種泵又稱為容積泵。構(gòu)成容積泵必須具

6、備以下基本條件：（1）???結(jié)構(gòu)上能實現(xiàn)具有密封性能的可變工作容積。（2）???工作腔能周而復始地增大和減小；當它增大時與吸油口相連，當它減小時與排油口相通。（3）???吸油口與排油口不能溝通，即不能同時開啟。從工作過程可以看出，在不考慮油漏的情況下，液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的油液體積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸，如柱塞泵的柱塞直徑和工作行程。在不考慮泄漏等影響時，液壓泵單位時間排出的油液體積與泵密封容積變化頻率成正比，也與泵密封容積的變化量成正比；在不考慮液體的壓縮性時，液壓泵單位時間排出的液體體積

7、與工作壓力無關(guān)。2.1.2液壓泵、馬達的基本性能參數(shù)液壓泵的基本性能參數(shù)主要是指液壓泵的壓力、排量、流量、功率和效率等。工作壓力：指泵、馬達實際工作時的壓力，對泵來說，工作壓力是指它的輸出壓力；對馬達來講，則是指它的輸入壓力。實際工作壓力取決于相應的外負載。額定壓力：泵、馬達在額定工況條件下按試驗標準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力，超過此值就是過載。排量：泵、馬達的軸每轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何體積變化所排出、吸入液體的體積，亦即在無泄漏的情況下，其軸轉(zhuǎn)動一周時油液體積的有效變化量。理論流量：在單位時間內(nèi)由其密封容

8、腔幾何體積變化而排出、吸入的液體體積。泵、馬達的流量為其轉(zhuǎn)速與排量的乘積。額定流量：指在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出的流量。因為泵和馬達存在內(nèi)泄漏，油液具有壓縮性，所以額定流量和理論流量是不同的。功率和效率：液壓泵由原動機驅(qū)動，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮液壓泵、馬達在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率是