液壓泵和液壓馬達概述

發(fā)生氣穴現(xiàn)象后，當(dāng)氣泡隨油液流至高壓區(qū)時，在高壓作用下迅速破裂或急劇縮小，又凝結(jié)成液體，原來氣泡所占據(jù)的空間形成了局部真空，周圍的液體質(zhì)點以極高速度來填補這一空間，質(zhì)點間相互撞擊而產(chǎn)生局部高壓，形成液壓沖擊，如果這個壓力沖擊作用在零件的金屬表面上，是金屬表面產(chǎn)生腐蝕。這種因氣穴產(chǎn)生的腐蝕稱為氣蝕。二、液壓沖擊

在液壓系統(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力在瞬間會突然升高，產(chǎn)生很高的峰值的現(xiàn)象稱為液壓沖擊。（1）液壓沖擊產(chǎn)生的壓力峰值往往比正常工作壓力高好幾倍，常伴有噪聲和振動，影響系統(tǒng)的正常工作。三、液壓沖擊的危害（2）液壓沖擊還會損壞元件、密封裝置，甚至使管子破裂；（3）由于壓力升高，有時還會引起某些液壓元件的誤動作，造成工作中的事故。繼續(xù)第1頁/共25頁第一頁，共26頁。四、減少液壓沖擊的措施（1）盡可能延長執(zhí)行元件的換向時間，適當(dāng)減慢管道的換向速度。對于電液換向閥，可控制先導(dǎo)閥的流量來減緩滑閥的換向速度；在選擇換向閥時，可考慮選用帶阻尼器的換向閥。（2）正確設(shè)計閥口，使運動部件制動時速度變化比較均勻。（3）在某些精度要求不高的工作機械上，使液壓缸兩腔油路在換向閥回到中位時瞬時互通。繼續(xù)第2頁/共25頁第二頁，共26頁。目的與要求重點和難點掌握液壓泵主要參數(shù)的計算。重點：結(jié)束掌握液壓泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；液壓泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；液壓泵主要參數(shù)的計算；難點：液壓泵主要參數(shù)計算第3頁/共25頁第三頁，共26頁。液壓泵齒輪泵葉片泵柱塞泵軸向柱塞泵徑向柱塞泵單作用雙作用外嚙合齒輪泵轉(zhuǎn)子泵螺桿泵

液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵由電動機帶動將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去，使執(zhí)行元件推動負載作功。

第4頁/共25頁第四頁，共26頁。

液壓泵將電動機等輸入的機械能轉(zhuǎn)換成為液體的壓力能，所以實質(zhì)上液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。一、液壓泵、液壓馬達的工作原理及其分類偏心輪吸油閥壓油閥密封工作腔彈簧柱塞1.容積式液壓泵的工作原理：

液壓泵是依靠密封容積變化的原理來進行工作的，所以把液壓泵稱為容積式泵。缸體繼續(xù)第5頁/共25頁第五頁，共26頁。

液壓泵按其在單位時間內(nèi)所能輸出油液可否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵。(1)必須具有能連續(xù)由大變小、由小變大的密封容積。(3)液壓泵工作必要的外部條件是，油箱液面通大氣或油箱充氣。容積式液壓泵的工作原理：(2)吸油口與排油口不能相通，靠配油機構(gòu)實現(xiàn)吸油和排油。3.液壓泵的圖形符號定量泵變量泵雙向變量泵

液壓泵按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。雙向定量泵2.液壓泵的分類容積式液壓泵是依靠密封容積變化的原理來進行工作的。繼續(xù)第6頁/共25頁第六頁，共26頁。4.液壓馬達的工作原理：

利用壓力油驅(qū)動其中的轉(zhuǎn)子，使液壓馬達軸向外輸出旋轉(zhuǎn)運動和扭矩.因此,液壓馬達是把液體的壓力能轉(zhuǎn)變成為旋轉(zhuǎn)運動機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。o1o2排油口進油口p

液壓馬達按其在單位時間內(nèi)所需輸入油液可否調(diào)節(jié)而分為定量馬達和變量馬達。5.液壓馬達的分類：繼續(xù)第7頁/共25頁第七頁，共26頁。6.液壓馬達的圖形符號定量馬達變量馬達雙向變量馬達(1)液壓泵和液壓馬達在液壓系統(tǒng)中都屬于能量轉(zhuǎn)換裝置。7.泵和馬達的異同點液壓馬達按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪馬達、葉片馬達和柱塞馬達。雙向定量馬達(2)液壓泵是將電動機輸出的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，為系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液，是動力元件。(3)液壓馬達是將系統(tǒng)的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使系統(tǒng)輸出一定的連續(xù)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動工作部件運行，是執(zhí)行元件。繼續(xù)第8頁/共25頁第八頁，共26頁。1.工作壓力和額定壓力(2)額定工作壓力ps二、壓力、排量和流量(1)工作壓力p是指泵(馬達)實際工作時的壓力。泵的工作壓力pP是指它的輸出壓力(帕)。

是指泵(馬達)在正常工作條件下按試驗標(biāo)準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力，超過此值就是過載。(3)最高工作壓力pmax按實驗標(biāo)準規(guī)定進行超過額定工作壓力而容許短暫運行的最高壓力。液壓泵工作時輸出的油液壓力的高低，取決于負載。(4)吸入壓力泵進口處的液體壓力。馬達的壓力pM是指它的輸入壓力(帕)。繼續(xù)第9頁/共25頁第九頁，共26頁。2.排量和流量

在無泄漏的情況下，泵(或馬達)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能排出(所需輸入)的液體體積。(L/r升/轉(zhuǎn))(2)理論流量qt(1)排量V

在無泄漏的情況下，泵(或馬達)每分鐘所能排出(所需輸入)的液體體積。(L/min

升/分)(3)額定流量qn

指泵(馬達)在正常工作條件下按試驗標(biāo)準規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出(輸入到馬達中去)的流量。因泵和馬達存在內(nèi)泄漏，所以額定流量的值和理論流量是不同的。(L/min升/分)(4)實際流量q

實際運行時，在各種不同壓力下，泵所排出(或進入馬達)的流量。(L/min升/分)繼續(xù)第10頁/共25頁第十頁，共26頁。1.液壓泵的功率和效率三、功率和效率容積效率：機械效率：總效率：

實際輸出功率：實際輸入功率：繼續(xù)第11頁/共25頁第十一頁，共26頁。2.液壓泵的特性曲線(1)容積效率(或?qū)嶋H流量)隨壓力的增高而減小，壓力為零時,泄漏量為零，容積效率=100%，實際流量等于理論流量。(2)總效率隨工作壓力增高而增大,且有一個最高值。pT、q、ηqtqηV△qTTt△Tηmη繼續(xù)第12頁/共25頁第十二頁，共26頁。3.液壓馬達的功率和效率容積效率：機械效率：

總效率：實際輸入功率：實際輸出功率：繼續(xù)第13頁/共25頁第十三頁，共26頁。(1)在不同的工作壓力下液壓泵液壓馬達的這些參數(shù)值都是不同的；(2)在不同的轉(zhuǎn)速下液壓泵液壓馬達的效率值也不同。pT、q、ηqtqηV△qTTt△Tηmη４.液壓馬達的特性曲線繼續(xù)第14頁/共25頁第十四頁，共26頁。5、泵的總效率、功率

泵的總效率(厄塔)：

—泵實際輸出功率

—電動機輸出功率

泵的功率：

式中：p—泵輸出的工作壓力（MPa）

q—泵的實際輸出流量（L/min）第15頁/共25頁第十五頁，共26頁?！纠?】

某液壓泵銘牌上的壓力pH=6.3MPa,工作阻力F=45KN

，雙出桿活塞缸的有效工作面積A=90cm2

，管路較短，壓力損失取△p=0.5MPa。問該泵的輸出壓力為多少？所選用的液壓泵是否滿足要求？解：液壓缸的工作壓力為泵的輸出壓力

所以，所選用的液壓泵滿足要求。繼續(xù)第16頁/共25頁第十六頁，共26頁。

某液壓泵輸出油壓p=10MPa

，轉(zhuǎn)速n=1450r/min

，泵的排量Vp=46.2mL/r,容積效率ηV=0.95，總效率η=0.9。求驅(qū)動該泵所需電動機的功率和泵的輸出功率？【例2】解：

繼續(xù)第17頁/共25頁第十七頁，共26頁。

已知變量泵的最大排量VPmax=160mL/r，轉(zhuǎn)速nP=1000r/min，機械效率ηmP=0.9，總效率ηP=0.85，液壓馬達的排量VM=140mL/r，機械效率ηmM=0.9，總效率ηM=0.8，系統(tǒng)的最大允許壓力p=8.5MPa，不計管路損失。求液壓馬達轉(zhuǎn)速nM是多少？【例3】

解：

繼續(xù)第18頁/共25頁第十八頁，共26頁。繼續(xù)

已知液壓泵的額定壓力，額定流量，忽略管路損失。試說明圖中所示各種情況下，液壓泵的工作壓力分別為多少(壓力計讀數(shù))？并說明理由?！纠?】第19頁/共25頁第十九頁，共26頁。1.液壓泵的工作原理(1)必須具有能連續(xù)由大變小、由小變大的密封容積。(3)液壓泵工作必要的外部條件是，油箱液面通大氣或油箱充氣。(2)吸油口與排油口不能相通，靠配油機構(gòu)實現(xiàn)吸油和排油。(2)額定工作壓力ps(1)工作壓力p是指泵(馬達)實際工作時的壓力。

是指泵(馬達)在正常工作條件下按試驗標(biāo)準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力，超過此值就是過載。

在無泄漏的情況下，泵(或馬達)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能排出(所需輸入)的液體體積。(L/r升/轉(zhuǎn))(3)排量V2.主要參數(shù)液壓泵是依靠密封容積變化的原理來進行工作的。本講小結(jié)第20頁/共25頁第二十頁，共26頁。(4)理論流量qt

在無泄漏的情況下，泵(或馬達)每分鐘所能排出(所需輸入)的液體體積。(L/min

升/分)(5)額定流量qn

指泵(馬達)在正常工作條件下按試驗標(biāo)準規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出(輸入到馬達中去)的流量。因泵和馬達存在內(nèi)泄漏，所以額定流量的值和理論流量是不同的。(L/min升/分)(6)實際流量q

實際運行時，在各種不同壓力下，泵所排出(或進入馬達)的流量。(L/min升/分)3.功率效率計算液壓泵液壓馬達第21頁/共25頁第二十一頁，共26頁。繼續(xù)3.什么液壓泵的工作壓力、最高壓力和額定壓力？三者有何關(guān)系？思考題1.如果油箱完全封閉，不與大氣相通，液壓泵是否還能進行工作？2.為什么說液壓泵的工作壓力取決于負載？4.什么是液壓泵的排量、流量、理論流量、實際流量和額定流量？它們之間有什么關(guān)系？5.簡述液壓泵的容積效率、機械效率和總效率。

第22頁/共25頁第二十二頁，共26頁。主要預(yù)習(xí)內(nèi)容：齒輪泵工作原理排量計算和流量脈動外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點第23頁/共25頁第二十三頁，共26頁。再見！第24頁/共25頁第二十四頁，共26頁。