工程機械液壓幫與液壓馬達.ppt

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1、液壓泵和液壓馬達都是能量轉(zhuǎn)換元件，液壓泵是，將機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，是動力元件，為執(zhí)行元件提供壓力油；液壓馬達是液壓泵的逆裝置，將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，并輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，執(zhí)行元件。第三章液壓泵和液壓馬達液壓系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達都是容積式的，其工作原理是利用密封容積變化來產(chǎn)生壓力能（液壓泵），或輸出機械能（液壓馬達）。第一節(jié)液壓泵和液壓馬達的基本概念一、液壓泵和液壓馬達的工作原理如圖所示，柱塞2裝在缸體3中形成一個密封工作腔4，柱塞在彈簧4的作用下始終壓緊在凸輪1上。原動機驅(qū)動凸輪1旋轉(zhuǎn)使柱塞2作往復(fù)運動，使密封工作腔的大小發(fā)生周期性的交替變化，當(dāng)其由小變大時就形成

2、部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥5進入工作腔而實現(xiàn)吸油；反之，當(dāng)其由大變小時，腔中吸滿的油液將頂開單向閥6流入系統(tǒng)而實現(xiàn)排油。這樣液壓泵就將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。凸輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和排油。（動畫）容積式泵的共同工作原理是1.至少有一個變化的密封容積空間，密閉空間由小變大時——吸油，由大變小時——排油；2.要有相應(yīng)的配油機構(gòu)。3.油箱必須和大氣相通，這是液壓泵工作的外部條件。液壓馬達與液壓泵在原理上有可逆性，但因用途不同，結(jié)構(gòu)上有些差別：如：馬達需要正反轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)具有對稱性；為了減小吸油阻力和徑向力，泵的吸油口比出油口尺寸大等。

3、因此很多類型的液壓馬達和液壓泵不能互逆使用。二、液壓泵和液壓馬達的主要性能參數(shù)壓力工作壓力p：泵工作時的出口壓力(或馬達的進口壓力)，大小取決于負(fù)載。額定壓力ps：正常工作條件下可連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。最大壓力：短時間內(nèi)允許的最高壓力值，一般為額定壓力值的1.1倍。排量、流量排量V：指無泄露時泵每轉(zhuǎn)應(yīng)排出（馬達每轉(zhuǎn)需要輸入）的液體體積。常用單位為cm3/r。排量的大小僅與泵（或馬達）的幾何尺寸有關(guān)。理論流量qvt：指無泄露時在單位時間內(nèi)泵所排出（馬達需要輸入）的液體體積，qvt=nv，單位為m3/s或L/min。額定流量qs：泵（或馬達）在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的流量。實

4、際流量qv：在工作時實際運轉(zhuǎn)的流量。因存在泄漏，小于理論流量，并隨壓力增大其差值而增大。泵的功率和效率容積效率ηv：實際流量與理論流量的比值(與泄露有關(guān))ηv=qv/qvt機械效率ηm：所需轉(zhuǎn)矩與輸入轉(zhuǎn)矩的比值(與摩擦有關(guān))ηm=Tt/Ti輸入功率Pi：驅(qū)動泵軸的機械功率為泵的輸入功率，Pi=Ti2πn輸出功率P：泵輸出液壓功率，P=pqv總效率η：輸出功率與輸入功率的比值η=P/Pi=ηvηm馬達的功率和效率容積效率ηMv：理論流量與輸入流量的比值(與泄露有關(guān))ηMv=qvt/qv機械效率ηMm：輸出轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩的比值(與摩擦有關(guān))ηMm=TP/Tt輸入功率Pi：馬達輸入液壓

5、功率，Pi=pqv輸出功率P：馬達輸出機械功率，P=2πnTP總效率ηM：輸出功率與輸入功率的比值ηM=P/Pi=ηMvηMm轉(zhuǎn)速：泵的額定轉(zhuǎn)速ns：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。馬達的理論轉(zhuǎn)速nt：輸入流量與理論排量的比值。nt=qv/Vt馬達的實際轉(zhuǎn)速n：考慮泄露情況下的輸出轉(zhuǎn)速。n=qvηMV/Vt噪聲液壓泵和液壓馬達的噪聲要求一般小于80dB.三、液壓泵和液壓馬達的分類按結(jié)構(gòu)不同分為：齒輪泵，葉片泵，柱塞泵等。齒輪泵又分外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵葉片泵又分雙作用葉片泵、單作用葉片泵柱塞泵又分徑向柱塞泵、軸向柱塞泵按排量能否變量分：定量泵和變量泵。單作用葉片泵，

6、徑向柱塞泵和軸向柱塞泵可以作變量泵液壓泵的分類按壓力等級分：低壓泵（0～2.5MPa）中壓泵（2.5～8.0MPa）中高壓泵（8.0～16MPa）高壓泵（16～32MPa）超高壓泵（＞32MPa）液壓馬達的分類n＞500r/min為高速液壓馬達：齒輪馬達，葉片馬達，軸向柱塞馬達n＜500r/min為低速液壓馬達：徑向柱塞馬達液壓泵的圖形符號液壓馬達的圖形符號例題已知一閉路液壓系統(tǒng)，液壓泵的輸出壓力pp=10MPa，泵的排量VP＝10mL／r，泵的轉(zhuǎn)速nP＝1450r／min，容積效率ηPV=0.9，機械效率ηPm=0.9；液壓馬達的排量VM＝10mL／r，容積效率ηMV=0.92

7、，機械效率ηMm＝0.9，泵出口和馬達進油管路間的壓力損失為0.5MPa，其它損失不計，試求：（1）泵的輸出功率；（2）驅(qū)動泵的電機功率；（3）馬達的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）馬達的輸出轉(zhuǎn)速；已知pp=10MPa，VP＝10mL／r，nP＝1450r／min，ηPV=0.9，ηPm=0.9；VM＝10mL／r，ηMV=0.92，ηMm＝0.9，管路間的壓力損失為0.5MPa，其它不計。解：（1）泵的輸出功率；Ppo=ppqp=ppVpnpηVP=10×10×1450×0.9/60=2.18