液壓泵與液壓馬達(dá).ppt

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1、1本章提要本章主要內(nèi)容為：①液壓泵和液壓馬達(dá)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(dá)及低速大扭矩馬達(dá)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求掌握這幾種泵和馬達(dá)的工作原理（泵是如何吸油、壓油和配流的，馬達(dá)怎樣產(chǎn)生轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩）、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、及主要性能特點(diǎn)；了解不同類型的泵馬達(dá)之間的性能差異及適用范圍，為日后正確選用奠定基礎(chǔ)。22.1液壓泵、馬達(dá)概述Tω泵的輸入?yún)⒘哭D(zhuǎn)矩T角速度ω泵的符號(hào)泵pQ輸出參量流量Q壓力p32.1液壓泵、馬達(dá)概述Tω輸出參量轉(zhuǎn)矩T角速度ω馬達(dá)的符號(hào)馬達(dá)pQ馬達(dá)的輸入?yún)⒘苛髁縌壓力p42.1液壓泵、馬達(dá)概述2.1.1容積

2、式泵、馬達(dá)的工作原理BACO泵吸入泵排出5由此可見(jiàn)，泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。柱塞向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通過(guò)壓油閥6排到系統(tǒng)中去。凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)柱塞向右移動(dòng)，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過(guò)吸油閥5吸入；6液壓泵和液壓馬達(dá)工作的必需條件：（1）必須有一個(gè)大小能作周期性變化的封閉容積；（2）必須有配流動(dòng)作，即封閉容積加大時(shí)吸入低壓油封閉容積減小時(shí)排出高壓油封閉容積加大時(shí)充入高壓油封閉容積減小時(shí)排出低壓油（3）高低壓油不得連通。液壓泵液壓馬達(dá)7液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

3、，把輸入的機(jī)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(dòng)力源。液壓馬達(dá)則將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)做功，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件。液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出8液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用。但在實(shí)際中由于性能及結(jié)構(gòu)對(duì)稱性等要求不同，一般情況下，液壓泵和液壓馬達(dá)不能互換。9根據(jù)工作腔的容積變化而進(jìn)行吸油和排油

4、是液壓泵的共同特點(diǎn)，因而這種泵又稱為容積泵。液壓泵按其在單位時(shí)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(dá)也具有相同的形式。從工作過(guò)程可以看出，在不考慮漏油的情況下，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。102.1.2液壓泵、馬達(dá)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(dá)）實(shí)際工作時(shí)的壓力。泵指輸出壓力；馬達(dá)指輸入壓力。實(shí)際工作壓力取決于相應(yīng)的外負(fù)載。額定壓力

5、：泵（馬達(dá)）在額定工況條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。每弧度排量：泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一弧度所排出（吸入）液體的體積，也稱角排量。每轉(zhuǎn)排量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周所排出（吸入）液體的體積。11（2.1）理論流量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)泵（馬達(dá)）排出（吸入）液體的體積。泵、馬達(dá)的流量為其轉(zhuǎn)速與排量的乘積，即。額定流量：在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出（馬達(dá)輸入）的流量，也是按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。由于泵和馬達(dá)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩

6、和角速度，輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮液壓泵、馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)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：12式中：—液壓泵、馬達(dá)的壓力和理論流量?！簤罕?、馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩(N.m)和轉(zhuǎn)速(r/min)。,實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損失的，因此輸出功率小于輸入功率。功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分：容積損失是因泄漏、氣穴和油液在高壓下壓縮等造成的流量損失。機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。（2.1）13對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量減小。設(shè)泵的流量損失為，則。泵的容積損失可

7、用容積效率來(lái)表征。泵容積損失14泵容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVqT=×=ww××/())(dtVqttPTt15對(duì)液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量必然大于它的理論流量即，它的容積效率為：（2.3）馬達(dá)容積損失16馬達(dá)容積損失:d=理想馬達(dá)P馬達(dá)的角度排量dVVqT=×=ww××/())(dtVqtPTtt17機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，設(shè)轉(zhuǎn)矩?fù)p失為，理論轉(zhuǎn)矩為，則泵實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩為，用機(jī)械效率來(lái)表征泵的機(jī)械損失，則機(jī)械損失18泵的機(jī)械損失液壓泵的總效率等于其容積

8、效率和機(jī)械效率的乘積：（2.6）19馬達(dá)的機(jī)械損失對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，由于摩擦損失的存在，其實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，它的機(jī)械效率為（2.5）20馬達(dá)的