教案全部powerpoint

1、華中科技大學(xué)緒論緒論液壓油液液壓油液華中科技大學(xué)液壓與氣壓傳動教學(xué)大綱液壓與氣壓傳動教學(xué)大綱 課程的性質(zhì)課程的性質(zhì)：該課程是機(jī)械工程及自動化專業(yè)的：該課程是機(jī)械工程及自動化專業(yè)的必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。n課程的要求課程的要求：n1. 要求掌握各種液壓與氣動元件的結(jié)構(gòu)原理要求掌握各種液壓與氣動元件的結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)。和特點(diǎn)。n2. 要求掌握各種液壓與氣動基本回路的功用要求掌握各種液壓與氣動基本回路的功用和組成。和組成。n3. 要求掌握分析系統(tǒng)工作原理的方法。要求掌握分析系統(tǒng)工作原理的方法。n學(xué)時安排學(xué)時安排：總學(xué)時數(shù)：總學(xué)時數(shù)56，課內(nèi)講授，課內(nèi)講授52學(xué)時，學(xué)時， 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)4學(xué)時；課

2、后作業(yè)每兩周交一次；期末考試。學(xué)時；課后作業(yè)每兩周交一次；期末考試。華中科技大學(xué)學(xué)時分配學(xué)時分配n緒論、液壓油液緒論、液壓油液2學(xué)時學(xué)時n液壓流體力學(xué)液壓流體力學(xué)4學(xué)時學(xué)時n液壓泵液壓泵6學(xué)時學(xué)時n液壓馬達(dá)與液壓缸液壓馬達(dá)與液壓缸4學(xué)時學(xué)時n液壓控制閥液壓控制閥12學(xué)時學(xué)時n液壓輔件液壓輔件2學(xué)時學(xué)時n液壓基本回路液壓基本回路8學(xué)時學(xué)時n典型液壓系統(tǒng)典型液壓系統(tǒng)4學(xué)時學(xué)時n氣壓傳動基礎(chǔ)知識氣壓傳動基礎(chǔ)知識 1學(xué)時學(xué)時n氣源裝置及氣動元件氣源裝置及氣動元件3學(xué)時學(xué)時n氣動基本回路與常用回路氣動基本回路與常用回路 4學(xué)時學(xué)時n非時序邏輯系統(tǒng)設(shè)計非時序邏輯系統(tǒng)設(shè)計1學(xué)時學(xué)時n氣壓傳動系統(tǒng)舉例氣壓傳動

3、系統(tǒng)舉例 1學(xué)時學(xué)時華中科技大學(xué)液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動的工作原理和特征的工作原理和特征n力的傳遞遵循帕斯卡原理力的傳遞遵循帕斯卡原理np2=F2/A2 F1=p1A1=p2A1=pA1n液壓與氣動系統(tǒng)的工作壓力取決于外負(fù)載。液壓與氣動系統(tǒng)的工作壓力取決于外負(fù)載。n運(yùn)動的傳遞遵照容積變化相等的原則運(yùn)動的傳遞遵照容積變化相等的原則ns1A1=s2A2nq1=v1A1=v2A2=q2n執(zhí)行元件的運(yùn)動速度取決于流量執(zhí)行元件的運(yùn)動速度取決于流量。n壓力和流量是液壓與氣壓傳動中的兩個最基本的參數(shù)壓力和流量是液壓與氣壓傳動中的兩個最基本的參數(shù)。n 液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油液或壓縮空氣）為工作介質(zhì)

4、液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油液或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式。進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式。 以以液壓千斤頂液壓千斤頂為例來簡述液壓傳動的工作原理為例來簡述液壓傳動的工作原理華中科技大學(xué) 典型液壓系統(tǒng)原理典型液壓系統(tǒng)原理 圖形符號圖圖形符號圖 在機(jī)床工作臺液在機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)中，電機(jī)帶電機(jī)帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，為動液壓泵旋轉(zhuǎn)，為系統(tǒng)提供壓力油，系統(tǒng)提供壓力油，液壓缸驅(qū)動工作臺液壓缸驅(qū)動工作臺作往復(fù)運(yùn)動，換向作往復(fù)運(yùn)動，換向閥使工作臺換向，閥使工作臺換向，節(jié)流閥與溢流閥共節(jié)流閥與溢流閥共同作用，調(diào)節(jié)工作同作用，調(diào)節(jié)工作臺的運(yùn)動速度，再臺的運(yùn)動速度，再加上油箱、管

5、道、加上油箱、管道、過濾器等保證了系過濾器等保證了系統(tǒng)正常工作。統(tǒng)正常工作。華中科技大學(xué)液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成n能源裝置能源裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體壓力能的裝置。液將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體壓力能的裝置。液壓泵或空氣壓縮機(jī)。壓泵或空氣壓縮機(jī)。 n執(zhí)行元件執(zhí)行元件將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件。將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件。液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣馬達(dá)。液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣馬達(dá)。n控制元件控制元件控制系統(tǒng)壓力、流量、方控制系統(tǒng)壓力、流量、方 向的元件以及向的元件以及進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算和放大等功能的信號控制元進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算和放大等功能的信號控制元件。如溢流

6、閥、節(jié)流閥、方向閥等。件。如溢流閥、節(jié)流閥、方向閥等。n輔助元件輔助元件保證系統(tǒng)正常工作除上述三種元件外的保證系統(tǒng)正常工作除上述三種元件外的裝置。如油箱、過濾器、蓄能器、油霧器、消聲器、裝置。如油箱、過濾器、蓄能器、油霧器、消聲器、管件等。管件等。 華中科技大學(xué)液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)n布置方便靈活。布置方便靈活。n無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)2000：1。n傳動平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁換向。傳動平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁換向。n操作控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動控制、中遠(yuǎn)距離控操作控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動控制、中遠(yuǎn)距離控制和過載保護(hù)。制和過載保護(hù)。

7、n標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高，有利于縮短設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高，有利于縮短設(shè)計周期、制造周期和降低成本。計周期、制造周期和降低成本。n傳動效率不高；維護(hù)要求較高。傳動效率不高；維護(hù)要求較高。華中科技大學(xué)液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動的應(yīng)用和發(fā)展概況的應(yīng)用和發(fā)展概況n液壓與氣動技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床、工程機(jī)械、液壓與氣動技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶、航天航空等國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)，是船舶、航天航空等國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)，是自動化技術(shù)不可缺少的手段。自動化技術(shù)不可缺少的手段。n元件小型化、系統(tǒng)集成化、機(jī)電液（氣）元件小型化、系統(tǒng)集成

8、化、機(jī)電液（氣）一體化是液壓與氣動技術(shù)的必然發(fā)展趨勢；一體化是液壓與氣動技術(shù)的必然發(fā)展趨勢；元件與系統(tǒng)的元件與系統(tǒng)的CAD/CAT與計算機(jī)實(shí)時控與計算機(jī)實(shí)時控制是當(dāng)前的發(fā)展方向。制是當(dāng)前的發(fā)展方向。華中科技大學(xué)液壓油液的性質(zhì)液壓油液的性質(zhì)n密度密度 一般認(rèn)為液壓油的密度為一般認(rèn)為液壓油的密度為900kg/m3n可壓縮性可壓縮性 對于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不可壓縮的對于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不可壓縮的 。 n粘性粘性 液體流動時分子之間產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力液體流動時分子之間產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力 ，用動力粘，用動力粘度，運(yùn)動粘度，相對粘度來度量。度，運(yùn)動粘度，相對粘度來度量。 動力粘度表征液體

9、粘性的內(nèi)摩擦系數(shù)動力粘度表征液體粘性的內(nèi)摩擦系數(shù) =( F/A )/( du/dy ) 運(yùn)動粘度運(yùn)動粘度=/,沒有明確的物理意義沒有明確的物理意義,但是工程但是工程實(shí)際中常用的物理量。實(shí)際中常用的物理量。 相對粘度又稱條件粘度，我國采用恩氏粘度相對粘度又稱條件粘度，我國采用恩氏粘度（E）。）。 粘度隨著溫度升高而顯著下降（粘溫特性）。粘度隨著溫度升高而顯著下降（粘溫特性）。 粘度隨壓力升高而變大（粘壓特性）。粘度隨壓力升高而變大（粘壓特性）。華中科技大學(xué)對液壓油液的要求和分類對液壓油液的要求和分類對液壓油液的要求對液壓油液的要求n粘溫特性好；粘溫特性好；n有良好的潤滑性；有良好的潤滑性；n成分

10、要純凈；成分要純凈；n有良好的化學(xué)穩(wěn)定有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；性；n抗泡沫性和抗乳化抗泡沫性和抗乳化性好；性好；n材料相容性好；材料相容性好；n無毒，價格便宜無毒，價格便宜 液壓油液分類液壓油液分類礦物性液壓油：按照礦物性液壓油：按照ISO規(guī)定，規(guī)定，采用采用40時油液的運(yùn)動粘度時油液的運(yùn)動粘度（mm2/s)作為油液粘度牌號，作為油液粘度牌號，共分為共分為10、15、22、32、46、68、100、150等等8個等級。個等級。難燃液壓液：難燃液壓液：乳化液乳化液高水基液壓液高水基液壓液海水或淡水海水或淡水華中科技大學(xué)液壓油液的選用液壓油液的選用n選用液壓油液首先考慮的是粘度選用液壓油液首先考慮的是

11、粘度選擇時要注意：選擇時要注意：n液壓系統(tǒng)的工作壓力液壓系統(tǒng)的工作壓力 壓力高，要選擇粘度較壓力高，要選擇粘度較大的液壓油液。大的液壓油液。n環(huán)境溫度環(huán)境溫度 溫度高，選用粘度較大的液壓油液。溫度高，選用粘度較大的液壓油液。n運(yùn)動速度運(yùn)動速度 速度高，選用粘度較低的液壓油液。速度高，選用粘度較低的液壓油液。n液壓泵的類型液壓泵的類型 各類泵適用的粘度范圍見書中各類泵適用的粘度范圍見書中表表14。華中科技大學(xué)液壓泵概述液壓泵概述華中科技大學(xué)n液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件提供壓力

12、油。元件提供壓力油。n液壓泵的性能好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的液壓泵的性能好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的工作性能和可靠性。工作性能和可靠性。n液壓泵的基本工作原理液壓泵的基本工作原理n液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)n液壓泵的分類和選用液壓泵的分類和選用n液壓泵的圖形符號液壓泵的圖形符號華中科技大學(xué)液壓泵基本工作原理液壓泵基本工作原理n以單柱塞泵為例以單柱塞泵為例n組成：偏心輪、柱塞、彈簧、組成：偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。缸體孔之間形成密閉容積。柱塞直徑為柱塞直徑為d，偏心輪偏心，偏心輪偏心距為距為e。n偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下偏

13、心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動一次，向下運(yùn)動吸往復(fù)運(yùn)動一次，向下運(yùn)動吸油，向上運(yùn)動排油。油，向上運(yùn)動排油。n 泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的積稱為排量，排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。 V=Sd 2/4=ed 2/2華中科技大學(xué)液壓泵正常工作的三個必備條件液壓泵正常工作的三個必備條件n必須具有一個由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成必須具有一個由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的密閉容積；的密閉容積；n密閉容積的大小隨運(yùn)動件的運(yùn)動作周期性密閉容積的大小隨運(yùn)動件的運(yùn)動作周期性的變化，容積由小變大的變化，容積由小變大吸油，由大變吸油，由大變小小壓油；壓油；n密閉容積增大到極

14、限時，先要與吸油腔隔密閉容積增大到極限時，先要與吸油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極開，然后才轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極限時，先要與排油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為吸限時，先要與排油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為吸油。單柱塞泵是通過兩個單向閥來實(shí)現(xiàn)這油。單柱塞泵是通過兩個單向閥來實(shí)現(xiàn)這一要求的。一要求的。華中科技大學(xué)液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)n液壓泵的壓力液壓泵的壓力n工作壓力工作壓力 p ：泵工作時的出口壓力，大小取決：泵工作時的出口壓力，大小取決于負(fù)載。于負(fù)載。n額定壓力額定壓力 ps ：正常工作條件下按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)：正常工作條件下按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。n吸入壓力：

15、泵的進(jìn)口處的壓力。吸入壓力：泵的進(jìn)口處的壓力。n液壓泵的排量、流量和容積效率液壓泵的排量、流量和容積效率n排量排量V：液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)理論上應(yīng)排除的油液：液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)理論上應(yīng)排除的油液體積，又稱為理論排量或幾何排量。常用單位體積，又稱為理論排量或幾何排量。常用單位為為cm3/r。排量的大小僅與泵的幾何尺寸有關(guān)。排量的大小僅與泵的幾何尺寸有關(guān)。華中科技大學(xué)n平均理論流量平均理論流量 q t：泵在單位時間內(nèi)理論上排出的油：泵在單位時間內(nèi)理論上排出的油液體積，液體積，q t= n v ，單位為，單位為 m3/s 或或 L/min 。n實(shí)際流量實(shí)際流量 q ：泵在單位時間內(nèi)實(shí)際排出的油液體積。：泵在單

16、位時間內(nèi)實(shí)際排出的油液體積。在泵的出口壓力在泵的出口壓力 0 時，因存在泄漏流量時，因存在泄漏流量q，因此，因此q = q t- q 。n瞬時理論流量瞬時理論流量 qsh ：任一瞬時理論輸出的流量，一般：任一瞬時理論輸出的流量，一般泵的瞬時理論流量是脈動的，即泵的瞬時理論流量是脈動的，即qshq t。n額定流量額定流量 q s ：泵在額定壓力，額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)：泵在額定壓力，額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的流量。運(yùn)轉(zhuǎn)的流量。n容積效率容積效率v：v= q /q t =（q t - q）/ q t =1-q /qt=1-kp /nV 式中式中 k 為泄漏系數(shù)。為泄漏系數(shù)。華中科技大學(xué)n泵的功率和效率泵

17、的功率和效率n輸入功率輸入功率 P r： 驅(qū)動泵軸的機(jī)械功率為泵的輸入功率，驅(qū)動泵軸的機(jī)械功率為泵的輸入功率，P r= Tn輸出功率輸出功率 P：泵輸出液壓功率，：泵輸出液壓功率， P = p qn總效率總效率p ：p = P / P r= p q / T=vm式中式中m為機(jī)械效率。為機(jī)械效率。n泵的轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速：n額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 n s：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。最高轉(zhuǎn)速。n最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速 n max：額定壓力下允許短時間運(yùn)行的最高：額定壓力下允許短時間運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。n最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速n min：正常運(yùn)轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。：正常運(yùn)轉(zhuǎn)

18、允許的最低轉(zhuǎn)速。n轉(zhuǎn)速范圍：最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速范圍：最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速。華中科技大學(xué)液壓泵的分類和選用液壓泵的分類和選用n按運(yùn)動部件的形狀和運(yùn)動方式分為齒輪泵，葉片泵，按運(yùn)動部件的形狀和運(yùn)動方式分為齒輪泵，葉片泵，柱塞泵，螺桿泵。柱塞泵，螺桿泵。n齒輪泵又分外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪泵又分外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵n葉片泵又分雙作用葉片泵，單作用葉片泵和凸輪轉(zhuǎn)子泵葉片泵又分雙作用葉片泵，單作用葉片泵和凸輪轉(zhuǎn)子泵n柱塞泵又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵柱塞泵又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵n按排量能否變量分定量泵和變量泵。按排量能否變量分定量泵和變量泵。n單作用葉片泵，徑向柱塞

19、泵和軸向柱塞泵可以作變量泵單作用葉片泵，徑向柱塞泵和軸向柱塞泵可以作變量泵n選用原則：選用原則：n是否要求變量是否要求變量 要求變量選用變量泵。要求變量選用變量泵。n工作壓力工作壓力 柱塞泵的額定壓力最高。柱塞泵的額定壓力最高。 n工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵的抗污能力最好。齒輪泵的抗污能力最好。n噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵。雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵。n效率效率 軸向柱塞泵的總效率最高。軸向柱塞泵的總效率最高。華中科技大學(xué)液壓泵的圖形符號液壓泵的圖形符號華中科技大學(xué)齒輪泵齒輪泵華中科技大學(xué)n 齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，根據(jù)嚙合形式不

20、同分為外嚙合齒輪泵根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可和內(nèi)嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動所形成的表視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個無限薄面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個無限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放在齒輪泵一起介紹。在齒輪泵一起介紹。華中科技大學(xué)外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵n結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成n一對幾何參數(shù)完全相一對幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為同的齒輪，齒寬為B，齒數(shù)為齒數(shù)為zn泵體泵體n前后蓋板前后蓋板n長短軸長短軸工作原理工作原理 （動畫）（動畫） 兩嚙合的輪齒將泵體、前兩嚙合的輪齒將泵

21、體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。經(jīng)吸油口吸油。華中科技大學(xué)外嚙合齒輪泵的排量公式外嚙合齒輪泵的排量公式 n V = 2z m 2 B z 齒數(shù)，齒數(shù)，m 齒輪模數(shù)，齒輪模數(shù)，B 齒寬齒寬n齒輪節(jié)圓直徑一定時，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，齒輪節(jié)圓直徑一定時，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。減小齒數(shù)。n齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。 齒輪泵的瞬時理論流量是脈齒輪

22、泵的瞬時理論流量是脈動的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的動的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。為減少脈動，可同主要根源。為減少脈動，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯開半個齒距，組成共壓油間錯開半個齒距，組成共壓油口和吸油口的兩個分離的齒輪口和吸油口的兩個分離的齒輪泵。泵。華中科技大學(xué)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n泄漏與間隙補(bǔ)償措施泄漏與間隙補(bǔ)償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。泄漏和輪齒嚙合處泄漏。端面泄漏占端面泄漏占8085。端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增措施：在齒輪和蓋板之間增

23、加一個補(bǔ)償零件，如浮動軸加一個補(bǔ)償零件，如浮動軸套或浮動側(cè)板，在浮動零件套或浮動側(cè)板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。薄的油膜承受。華中科技大學(xué) 液壓徑向力及平衡措施液壓徑向力及平衡措施齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力齒嚙合力的合力 F = K p B De K為系數(shù)，對主動齒輪為系數(shù)，對主動齒輪K=0.75；對從動齒輪對從

24、動齒輪K=0.85。 液壓徑向力的平衡措施之一：通過在液壓徑向力的平衡措施之一：通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個與液壓徑向力平衡的壓腔相通，產(chǎn)生一個與液壓徑向力平衡的作用。作用。 平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價。漏為代價。華中科技大學(xué) 困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 齒輪重迭系數(shù)齒輪重迭系數(shù)1，在兩對輪，在兩對輪齒同時嚙合時，它們之間將形成一個與吸、壓油腔均齒同時嚙合時，它們之間將形成一個與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)

25、不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。生變化，先由大變小，后由小變大。困油現(xiàn)象描述困油現(xiàn)象描述華中科技大學(xué)困油現(xiàn)象的危害困油現(xiàn)象的危害 閉死容積由大變小時油液受擠壓，閉死容積由大變小時油液受擠壓， 導(dǎo)導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時，會引起汽致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。蝕和噪聲。n卸荷措施卸荷措施 在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽n開設(shè)卸荷槽的原則開設(shè)卸荷槽的原則 兩槽間距兩槽間距a為最小閉死容積，而使閉為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與死容積由大

26、變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。吸油腔相通。華中科技大學(xué)內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵n工作原理工作原理 一對相互嚙合一對相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳合線分割成兩部分，當(dāng)傳動軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，動軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉容積增大，為吸油腔；輪容積增大，為吸油腔；輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓油腔。積減小，為壓油腔。n特點(diǎn)特點(diǎn)n無困油現(xiàn)象無困油現(xiàn)象n流量脈動小，噪聲低流量脈動小，噪聲低 采取間隙補(bǔ)償措施后，泵采取間隙補(bǔ)償措施后

27、，泵的額定壓力可達(dá)的額定壓力可達(dá)30 MPa。華中科技大學(xué)螺桿泵螺桿泵n工作原理工作原理 相互嚙相互嚙合的螺桿與殼體之合的螺桿與殼體之間形成多個密閉容間形成多個密閉容積，每個密閉容積積，每個密閉容積為一級。當(dāng)傳動軸為一級。當(dāng)傳動軸帶動主螺桿順時針帶動主螺桿順時針旋轉(zhuǎn)時，左端密閉旋轉(zhuǎn)時，左端密閉容積逐漸形成，容容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸右端密閉容積逐漸消失，容積減小為消失，容積減小為壓油腔。壓油腔。n特點(diǎn)特點(diǎn) 流量均勻，流量均勻，噪聲低；自吸性能噪聲低；自吸性能好。好。華中科技大學(xué)選擇液壓泵的原則選擇液壓泵的原則n是否要求變量是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱

28、塞泵、單作用葉片泵徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。是變量泵。n工作壓力工作壓力 柱塞泵壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化，高壓化以后可達(dá)以后可達(dá)21MPa。n工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。齒輪泵的抗污染能力最好。n噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。n效率效率 軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大軸向柱塞

29、泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。華中科技大學(xué)葉片泵葉片泵華中科技大學(xué)n葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片泵雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片泵可作變量泵用。可作變量泵用。n雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。n單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸

30、、壓油各一次，故稱為單作用。故稱為單作用。華中科技大學(xué)雙作用葉片泵雙作用葉片泵n結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成n定子定子 其內(nèi)環(huán)由兩其內(nèi)環(huán)由兩段大半徑段大半徑R 圓弧、圓弧、兩段小半徑兩段小半徑 r 圓弧圓弧和四段過渡曲線組和四段過渡曲線組成成n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 銑有銑有Z個葉個葉片槽，且與定子同片槽，且與定子同心，寬度為心，寬度為Bn葉片葉片 在葉片槽內(nèi)在葉片槽內(nèi)能自由滑動能自由滑動n左、右配流盤左、右配流盤 開開有對稱布置的吸、有對稱布置的吸、壓油窗口壓油窗口n傳動軸傳動軸華中科技大學(xué)雙作用葉片泵工作原理雙作用葉片泵工作原理n工作原理工作原理 由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積

31、圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動軸帶動轉(zhuǎn)被葉片分割為四部分，傳動軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過渡曲圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將減小，線組成，故有兩部分密閉容積將減小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。窗口從油箱吸油。n 排量公式排量公式 V = 2B（R 2 r 2）- 2 z BS（R - r）/

32、 cos 為葉片傾角為葉片傾角華中科技大學(xué)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n徑向力平衡。徑向力平衡。n為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽為保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽根部全部通壓力油。根部全部通壓力油。n合理設(shè)計過渡曲線形狀和葉片數(shù)（合理設(shè)計過渡曲線形狀和葉片數(shù)（z8），可使理論），可使理論流量均勻，噪聲低。流量均勻，噪聲低。n定子曲線圓弧段圓心角定子曲線圓弧段圓心角配流窗口的間距角配流窗口的間距角 葉片葉片間夾角間夾角（= 2/ z ）。）。n為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時因壓力為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時因壓力突變而引起的壓力沖

33、擊，在配流盤的配流窗口前端開突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。有減振槽。華中科技大學(xué)高壓葉片泵高壓葉片泵n葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下副作用：葉片槽根部全部通壓力油會帶來以下副作用： 定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損；減少了泵的理論排量；定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損；減少了泵的理論排量； 可能引起瞬時理論流量脈動?？赡芤鹚矔r理論流量脈動。 這樣，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。這樣，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。 提高雙作用葉片泵額定壓力提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：的措施： 采用浮動配流盤實(shí)現(xiàn)端面采用浮動配流盤實(shí)現(xiàn)端面間隙補(bǔ)償間隙補(bǔ)償 減小通往吸油區(qū)葉

34、片根部減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（的油液壓力（p） 減小吸油區(qū)葉片根部的有減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積效作用面積階梯式葉片（階梯式葉片（s ）子母葉片（子母葉片（b ）柱銷式葉片柱銷式葉片 （b ）華中科技大學(xué)單作用葉片泵單作用葉片泵n工作原理工作原理n定子定子 內(nèi)環(huán)為圓內(nèi)環(huán)為圓n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 與定子存在偏心與定子存在偏心e，銑有，銑有z 個葉片槽個葉片槽n葉片葉片 在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動，寬度為自由滑動，寬度為Bn左、右配流盤左、右配流盤 銑有吸、銑有吸、壓油窗口壓油窗口n傳動軸傳動軸 排量公式排量公式 V= 4BzRe sin(/z )華中科技大學(xué)單作用葉片泵的特點(diǎn)單作

35、用葉片泵的特點(diǎn)n可以通過改變定子的偏心距可以通過改變定子的偏心距 e 來調(diào)節(jié)泵的來調(diào)節(jié)泵的排量和流量。排量和流量。n葉片槽根部分別通油，葉片厚度對排量無葉片槽根部分別通油，葉片厚度對排量無影響。影響。n因葉片矢徑是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，瞬時理論流量因葉片矢徑是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，瞬時理論流量是脈動的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量是脈動的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動。的脈動。華中科技大學(xué)限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵n變量原理變量原理 (動畫動畫) 定子右邊控制活塞作定子右邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，用著泵的出口壓力油，左邊作用著調(diào)壓彈簧左邊作用著調(diào)壓彈簧力，當(dāng)力，當(dāng)FFt，定子將向偏，定子將向偏心減小

36、的方向移動，心減小的方向移動，泵的輸出流量減小。泵的輸出流量減小。華中科技大學(xué)限壓式變量葉片泵特性曲線限壓式變量葉片泵特性曲線n調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改的預(yù)壓縮量，即改變特性曲線中拐點(diǎn)變特性曲線中拐點(diǎn)B 的壓力大小的壓力大小 pB，曲線曲線 BC 沿水平方沿水平方向平移。向平移。n調(diào)節(jié)定子右邊的最調(diào)節(jié)定子右邊的最大流量調(diào)節(jié)螺釘，大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變定子的最可以改變定子的最大偏心距大偏心距emax，即，即改變泵的最大流量，改變泵的最大流量，曲線曲線 AB上下移動。上下移動。 更換不同剛度的彈簧，即改變了更換不同剛度的彈簧，即改變了BC 的斜率，泵的最高壓的斜率，泵的最

37、高壓力力pc也就不同。也就不同。 限壓式變量葉片泵的壓力流限壓式變量葉片泵的壓力流量特性曲線如圖量特性曲線如圖ABC華中科技大學(xué)柱塞泵華中科技大學(xué) 柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3。n徑向柱塞泵徑向柱塞泵n配流軸式徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵n閥配流徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵n軸向柱塞泵軸向柱塞泵n斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵n斜軸式無鉸軸向柱塞泵斜軸式無鉸軸向柱塞泵華中科技大學(xué)配流軸配流軸式徑向式徑向柱塞泵柱塞泵

38、華中科技大學(xué)配流軸式徑向柱塞泵工作原理配流軸式徑向柱塞泵工作原理n工作原理工作原理n缸體缸體 均布有七個柱塞孔，均布有七個柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作柱塞底部空間為密閉工作腔。腔。n柱塞柱塞 其頭部滑履與定子其頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。內(nèi)圓接觸。n定子定子 與缸體存在偏心。與缸體存在偏心。n配流軸配流軸n傳動軸傳動軸n 排量公式排量公式 V =（d 2 / 2 ）e zn e 定子與缸體之間的偏心距定子與缸體之間的偏心距n Z 柱塞數(shù)柱塞數(shù)華中科技大學(xué)配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對應(yīng)的方向開有平

39、衡油槽，使液壓徑向力得到應(yīng)的方向開有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。平衡，容積效率較高。n柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小。觸，接觸面比壓很小。n可以實(shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。可以實(shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。n改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。且變量方式多樣。華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)缸體缸體柱塞滑履組柱塞滑履組配流盤配流盤華中科技大學(xué)斜盤式軸向柱塞泵工作原理斜盤式軸向柱塞泵工作原理n工作原理工作原理n缸體缸體 均布均布Z 個柱塞個柱塞孔，分布圓

40、直孔，分布圓直徑為徑為Dn柱塞滑履組柱塞滑履組 柱塞直徑為柱塞直徑為dn斜盤斜盤 相對傳動軸傾相對傳動軸傾角為角為n配流盤配流盤n傳動軸傳動軸排量公式排量公式 V =（d 2 / 4 ）D z tg 改變斜盤傾角可以改變泵的排量改變斜盤傾角可以改變泵的排量華中科技大學(xué)斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n三對磨擦副：柱塞與缸體孔，三對磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達(dá)容積效率較高，額定壓力可達(dá)31.5MPa。n泵體上有泄漏油口。泵體上有泄漏油口。n傳動軸是懸臂梁，缸體外有大傳動軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。軸承

41、支承。n為減小瞬時理論流量的脈動性，為減小瞬時理論流量的脈動性，取柱塞數(shù)為奇數(shù)：取柱塞數(shù)為奇數(shù)：5，7，9。 為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時因壓力突變引起的壓力沖擊，換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。振槽或減振孔。華中科技大學(xué)斜軸式無鉸軸向柱塞泵斜軸式無鉸軸向柱塞泵n工作原理與斜盤式軸向工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體柱塞泵類似，只是缸體軸線與傳動軸不在一條軸線與傳動軸不在一條直線上，它們之間存在直線上，它們之間存在一個擺角一個擺角，柱塞與傳，柱塞與傳動軸之間通過連桿連接。動軸之間通過連桿連接。

42、傳動軸旋轉(zhuǎn)通過連桿撥傳動軸旋轉(zhuǎn)通過連桿撥動缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動動缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動。運(yùn)動。n特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大斜盤式好，不僅可增大擺角來增大流量，且耐擺角來增大流量，且耐沖擊、壽命長。沖擊、壽命長。華中科技大學(xué)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)華中科技大學(xué)液壓馬達(dá)概述液壓馬達(dá)概述n液壓馬達(dá)是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置液壓馬達(dá)是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置,輸出轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。矩和轉(zhuǎn)速，是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。n馬達(dá)與泵在原理上有可逆性，但因用途不同結(jié)構(gòu)上有馬達(dá)與泵在原理上有可逆性，但因用途不同結(jié)構(gòu)上有

43、些差別：馬達(dá)要求正反轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)具有對稱性；而泵些差別：馬達(dá)要求正反轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)具有對稱性；而泵為了保證其自吸性能，結(jié)構(gòu)上采取了某些措施。為了保證其自吸性能，結(jié)構(gòu)上采取了某些措施。n馬達(dá)的分類：馬達(dá)的分類：nns500r/min 為高速液壓馬達(dá)：齒輪馬達(dá)，葉片馬達(dá)，軸向?yàn)楦咚僖簤厚R達(dá)：齒輪馬達(dá)，葉片馬達(dá)，軸向柱塞馬達(dá)柱塞馬達(dá)nns 500r/min 為低速液壓馬達(dá)：徑向柱塞馬達(dá)（單作用連桿為低速液壓馬達(dá)：徑向柱塞馬達(dá)（單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)）型徑向柱塞馬達(dá)，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)）華中科技大學(xué)液壓馬達(dá)圖形符號液壓馬達(dá)圖形符號華中科技大學(xué)液壓馬達(dá)的特性參數(shù)液壓馬達(dá)的特性

44、參數(shù)n工作壓力與額定壓力工作壓力與額定壓力n工作壓力工作壓力 p 大小取決于馬達(dá)負(fù)載，馬達(dá)進(jìn)出口壓力大小取決于馬達(dá)負(fù)載，馬達(dá)進(jìn)出口壓力的差值稱為馬達(dá)的壓差的差值稱為馬達(dá)的壓差p。n額定壓力額定壓力 ps 能使馬達(dá)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。能使馬達(dá)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。n流量與容積效率流量與容積效率 n輸入馬達(dá)的實(shí)際流量輸入馬達(dá)的實(shí)際流量 qMqMtq 其中其中 qMt為理論流量，馬達(dá)在沒有泄漏時，為理論流量，馬達(dá)在沒有泄漏時， 達(dá)到要達(dá)到要求轉(zhuǎn)速所需進(jìn)口流量。求轉(zhuǎn)速所需進(jìn)口流量。n容積效率容積效率Mv qMt / qM 1 q / qM華中科技大學(xué)n排量與轉(zhuǎn)速排量與轉(zhuǎn)速 n排量排量V為為MV等

45、于等于1 時輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需油液時輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需油液體積。體積。n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n qMt/ V qMMV / Vn轉(zhuǎn)矩與機(jī)械效率轉(zhuǎn)矩與機(jī)械效率 n實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩 TTt-T n理論輸出轉(zhuǎn)矩理論輸出轉(zhuǎn)矩 Ttp VMm/ 2n機(jī)械效率機(jī)械效率MmTM/TMtn功率與總效率功率與總效率nM PMo/ PmiT 2n/ p qM MvM式中式中 PMo為馬達(dá)輸出功率，為馬達(dá)輸出功率，Pmi為馬達(dá)輸入功率。為馬達(dá)輸入功率。 華中科技大學(xué)齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá)n工作原理工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 進(jìn)出油口相等，有進(jìn)出油口相等，有單獨(dú)的泄油口；單獨(dú)的泄油口； 為減少摩擦力矩，為減少摩擦力矩，采用滾

46、動軸承；采用滾動軸承； 為減少轉(zhuǎn)矩脈動，為減少轉(zhuǎn)矩脈動，齒數(shù)較泵的齒數(shù)多。齒數(shù)較泵的齒數(shù)多。 應(yīng)用應(yīng)用 由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)生較由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，且瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨嚙合點(diǎn)而變化，因此僅用大的轉(zhuǎn)矩，且瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨嚙合點(diǎn)而變化，因此僅用于高速小轉(zhuǎn)矩的場合，如工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及對轉(zhuǎn)矩均于高速小轉(zhuǎn)矩的場合，如工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的設(shè)備。勻性要求不高的設(shè)備。華中科技大學(xué)葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)n工作原理工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 進(jìn)出油口相等，有單進(jìn)出油口相等，有單獨(dú)的泄油口；獨(dú)的泄油口； 葉片徑向放置，葉片葉片徑向放置，葉片底部設(shè)置有燕

47、式彈簧；底部設(shè)置有燕式彈簧； 在高低壓油腔通入葉在高低壓油腔通入葉片底部的通路上裝有梭片底部的通路上裝有梭閥。閥。 應(yīng)用應(yīng)用 轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)靈敏，能適應(yīng)較高頻率的換轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)靈敏，能適應(yīng)較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、機(jī)械性能要求不嚴(yán)格的場合。高、機(jī)械性能要求不嚴(yán)格的場合。華中科技大學(xué)軸向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)n工作原理工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達(dá)是互逆的。軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達(dá)是互逆的。 配流盤為對稱結(jié)構(gòu)。配流盤為對稱結(jié)構(gòu)。 應(yīng)用應(yīng)用 作變量馬達(dá)。改變斜盤傾角，不僅影響馬達(dá)的作變量

48、馬達(dá)。改變斜盤傾角，不僅影響馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。華中科技大學(xué)低速大扭矩馬達(dá)低速大扭矩馬達(dá)單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá) 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成（動畫）（動畫）華中科技大學(xué)n結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理n呈五星狀（或七星狀）的殼體內(nèi)均勻分布著柱塞缸。呈五星狀（或七星狀）的殼體內(nèi)均勻分布著柱塞缸。n柱塞與連桿鉸接，連桿的另一端與曲軸偏心輪外圓接柱塞與連桿鉸接，連桿的另一端與曲軸偏心輪外圓接觸。高壓油進(jìn)入部分柱塞缸頭部，高壓油作用在柱塞觸。高壓油進(jìn)入部分柱塞缸頭部，高壓油作用

49、在柱塞上的作用力對曲軸旋轉(zhuǎn)中心形成轉(zhuǎn)矩。另外部分柱塞上的作用力對曲軸旋轉(zhuǎn)中心形成轉(zhuǎn)矩。另外部分柱塞缸與回油口相通。缸與回油口相通。n曲軸為輸出軸。曲軸為輸出軸。n配流軸隨曲軸同步旋轉(zhuǎn)，各柱塞缸依次與高壓進(jìn)油和配流軸隨曲軸同步旋轉(zhuǎn)，各柱塞缸依次與高壓進(jìn)油和低壓回油相通（配流套不轉(zhuǎn)），保證曲軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。低壓回油相通（配流套不轉(zhuǎn)），保證曲軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。n排量公式排量公式 v =d 2e z / 2nd 為柱塞直徑；為柱塞直徑；e 為曲軸偏心距；為曲軸偏心距；z 為柱塞數(shù)。為柱塞數(shù)。n應(yīng)用應(yīng)用n結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，可以是殼體固定曲軸旋轉(zhuǎn)，也結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，可以是殼體固定曲軸旋轉(zhuǎn)，也可以是曲軸固定殼體

50、旋轉(zhuǎn)（可驅(qū)動車輪或卷筒），但可以是曲軸固定殼體旋轉(zhuǎn)（可驅(qū)動車輪或卷筒），但體積重量較大，轉(zhuǎn)矩脈動，低速穩(wěn)定性較差。采用靜體積重量較大，轉(zhuǎn)矩脈動，低速穩(wěn)定性較差。采用靜壓支承或靜壓平衡后最低轉(zhuǎn)速可達(dá)壓支承或靜壓平衡后最低轉(zhuǎn)速可達(dá)3 r/min。華中科技大學(xué)低速大扭矩馬達(dá)低速大扭矩馬達(dá)多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)n結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成（動畫）（動畫）華中科技大學(xué)n結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 n殼體內(nèi)環(huán)由殼體內(nèi)環(huán)由x 個導(dǎo)軌曲面組個導(dǎo)軌曲面組成，每個曲面分為成，每個曲面分為a、b兩個兩個區(qū)段；區(qū)段；n缸體徑向均布有缸體徑向均布有z 個柱塞孔，個柱塞孔，柱塞球面頭部頂在滾輪組橫柱塞球面頭部頂在滾

51、輪組橫梁上，使之在缸體徑向槽內(nèi)梁上，使之在缸體徑向槽內(nèi)滑動滑動 ；n 柱塞、滾輪組組成柱塞組件，柱塞、滾輪組組成柱塞組件， a段導(dǎo)軌對柱塞組件的段導(dǎo)軌對柱塞組件的法向反力的切向分力對缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；法向反力的切向分力對缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；n 配流軸圓周均布配流軸圓周均布2x 個配流窗口，其中個配流窗口，其中x 個窗口對應(yīng)個窗口對應(yīng)于于a段，通高壓油，段，通高壓油，x 個窗口對應(yīng)于個窗口對應(yīng)于b段，通回油段，通回油（xz )；n 輸出軸輸出軸 ，缸體與輸出軸連成一體。，缸體與輸出軸連成一體。華中科技大學(xué)n排量公式排量公式 v =（d 2/4）sxyzns 為柱塞行程；為柱塞行程； x 為作用次數(shù)；為作用

52、次數(shù)； y 為柱塞排數(shù)；為柱塞排數(shù)； z 為每排柱塞數(shù)為每排柱塞數(shù) 。n應(yīng)用應(yīng)用 轉(zhuǎn)矩脈動小，徑向力平衡，啟動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩脈動小，徑向力平衡，啟動轉(zhuǎn)矩大，能在低速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，普遍用于工矩大，能在低速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，普遍用于工程、建筑、起重運(yùn)輸、煤礦、船舶、農(nóng)業(yè)程、建筑、起重運(yùn)輸、煤礦、船舶、農(nóng)業(yè)等機(jī)械中。等機(jī)械中。華中科技大學(xué)液壓缸液壓缸華中科技大學(xué) 液壓缸與馬達(dá)一樣，也是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝液壓缸與馬達(dá)一樣，也是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或擺動的機(jī)械能。置，它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或擺動的機(jī)械能。液壓缸的分類液壓缸的分類n按結(jié)構(gòu)形式分：按結(jié)構(gòu)形式分：n活塞缸活塞缸 又分單

53、桿活塞缸、雙桿活塞缸又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸n柱塞缸柱塞缸n擺動缸擺動缸 又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸n按作用方式分：按作用方式分：n單作用液壓缸單作用液壓缸 一個方向的運(yùn)動依靠液壓作用一個方向的運(yùn)動依靠液壓作用力實(shí)現(xiàn)，另一個方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；力實(shí)現(xiàn)，另一個方向依靠彈簧力、重力等實(shí)現(xiàn)；n雙作用液壓缸雙作用液壓缸 兩個方向的運(yùn)動都依靠液壓作兩個方向的運(yùn)動都依靠液壓作用力來實(shí)現(xiàn)；用力來實(shí)現(xiàn)；n復(fù)合式缸復(fù)合式缸 活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。柱塞缸的組合、活塞缸與機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合等。華中科

54、技大學(xué)雙桿活塞缸雙桿活塞缸 雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出，根據(jù)安裝方雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出，根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式兩種。華中科技大學(xué)n雙桿活塞缸的速度推力特性雙桿活塞缸的速度推力特性nv q / A 4 qv /（D 2 d 2） 缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，v為缸的容積效率。為缸的容積效率。nF A（p1 p2）m（D 2d 2）（）（p1 p2）m /4 缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，缸在左右兩個方向上輸出的推力相等，m為缸的機(jī)械效率。為缸的機(jī)械效率。 當(dāng)缸筒固定時，

55、運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的當(dāng)缸筒固定時，運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍；當(dāng)活塞桿固定時，運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效三倍；當(dāng)活塞桿固定時，運(yùn)動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍行程的兩倍 。 華中科技大學(xué)單桿活塞缸單桿活塞缸n單桿活塞缸速度推力特性單桿活塞缸速度推力特性n向右運(yùn)動速度向右運(yùn)動速度 v1 qv /A1 4 qv /D 2 向右運(yùn)動推力向右運(yùn)動推力 F1 （A1p1 A2p2）m n向左運(yùn)動速度向左運(yùn)動速度 v2 qv /A2 4 qv /（D 2 d 2） 向左運(yùn)動推力向左運(yùn)動推力 F2 （A2 p1 A1p2）m n往返速比往返速比 v v2 / v11/1（d /D）

56、2 式中式中v為缸的容積效率，為缸的容積效率，m為缸的機(jī)械效率為缸的機(jī)械效率 單桿活塞缸只有一單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它也有端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩定兩種安裝方式，兩種方式的運(yùn)動部件移種方式的運(yùn)動部件移動范圍均為活塞有效動范圍均為活塞有效行程的兩倍。行程的兩倍。華中科技大學(xué) 單桿活塞缸差動連接的速度推力特性單桿活塞缸差動連接的速度推力特性運(yùn)動速度運(yùn)動速度 v3（q q）/ A1（q A2v3）/ A1 整理得：整理得：v3 q /（A1A2）4 q /d 2 如果要求如果要求 差動缸向右運(yùn)動速度差動缸向右運(yùn)動速度v3非差動連接向左運(yùn)動速度非差

57、動連接向左運(yùn)動速度 v2 則則 D =2 1/2 d 活塞推力活塞推力 F3 p1（A1A2）m 單活塞桿缸兩腔同時單活塞桿缸兩腔同時通壓力油，稱為差動連通壓力油，稱為差動連接。差動連接的缸只能接。差動連接的缸只能一個方向運(yùn)動。圖示為一個方向運(yùn)動。圖示為向右運(yùn)動。向右運(yùn)動。華中科技大學(xué)柱塞缸柱塞缸n柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運(yùn)動時，需成對使用。柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運(yùn)動時，需成對使用。n柱塞缸能承受一定的徑向力。柱塞缸能承受一定的徑向力。n柱塞缸的速度推力特性柱塞缸的速度推力特性n柱塞運(yùn)動速度柱塞運(yùn)動速度 v qv /A 4 qv /d 2n柱塞推力柱塞推力 F pAmp（d 2

58、/ 4 ）mn 柱塞缸的特點(diǎn)柱塞缸的特點(diǎn)n 柱塞與缸筒無柱塞與缸筒無配合關(guān)系，缸筒配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系。合關(guān)系。n 為減輕重量，為減輕重量，減少彎曲變形，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。柱塞常做成空心。華中科技大學(xué)伸縮液壓缸伸縮液壓缸n當(dāng)通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出；縮回時，活塞則由小到當(dāng)通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出；縮回時，活塞則由小到大依次收回。各級壓力和速度可按活塞缸的有關(guān)公式計算。大依次收回。各級壓力和速度可按活塞缸的有關(guān)公式計算。n特別適用于工程機(jī)械及自動線步進(jìn)式輸送裝置。特別適用于工程

59、機(jī)械及自動線步進(jìn)式輸送裝置。 它由兩個或多個活塞式它由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，伸出可獲得很長的行程，當(dāng)依次縮回時缸的軸向尺當(dāng)依次縮回時缸的軸向尺寸很小。寸很小。 除除雙作用伸縮液壓缸雙作用伸縮液壓缸外，外，還有還有單作用伸縮液壓缸單作用伸縮液壓缸，它與雙作用不同點(diǎn)是回程它與雙作用不同點(diǎn)是回程靠外力，而雙作用靠液壓靠外力，而雙作用靠液壓作用力。作用力。華中科技大學(xué)齒條活塞缸齒條活塞缸n齒條活塞缸的速度推力特性齒條活塞缸的速度推力特性n輸出轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩

60、TMp（/ 8）D 2 D imn輸出角速度輸出角速度 8 qv / D 2 D i式中式中 p 為缸左右兩腔壓力差，為缸左右兩腔壓力差，D 為活塞直徑，為活塞直徑，D i為齒輪為齒輪分度圓直徑。分度圓直徑。 齒條活塞缸是活塞齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)組缸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成的復(fù)合式缸。它將成的復(fù)合式缸。它將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動活塞的直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，用在機(jī)床的進(jìn)刀動，用在機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)位、液壓機(jī)械手等。位、液壓機(jī)械手等。華中科技大學(xué)增壓缸增壓缸n增壓比為大活塞與小柱塞的面積比增壓比為大活塞與小柱塞的面積比 KD 2/d 2