液壓泵的工作原理與齒輪泵結(jié)構(gòu)ppt課件.ppt

1、液 壓 與 氣 動(dòng) 技 術(shù),1,學(xué)習(xí)任務(wù)： 1、掌握液壓泵的工作原理 2、掌握齒輪泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 3、掌握外嚙合齒輪泵的幾個(gè)問(wèn)題,液壓系統(tǒng)的能量使用情況圖,動(dòng)力元件：是指液壓系統(tǒng)的液壓泵。由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能輸入到系統(tǒng)中去，為系統(tǒng)的工作提供動(dòng)力。下面將介紹液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力元件-液壓泵。,液壓泵,泵的工作視頻,1、液壓泵的工作原理,工作原理,液壓泵是靠密封容腔容積的變化來(lái)工作的.原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)一定機(jī)構(gòu)使泵內(nèi)的密封工作腔的容積發(fā)生變化，由配流裝置使密封工作容積輪流和吸油口或壓油口相通，從而使泵進(jìn)行吸油和排油.,基于上述工作原理的液壓泵叫做容積式液壓泵，液壓傳

2、動(dòng)中用到的都是容積式液壓泵。,例如：,工作原理: 下圖中當(dāng)凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞2在凸輪1和彈簧4的作用下在缸體3內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)柱塞右移時(shí)，密封工作腔a的容積變大,產(chǎn)生真空,油箱中的油液在大氣壓力作用下通過(guò)單向閥5吸入缸體內(nèi),實(shí)現(xiàn)泵吸油。當(dāng)柱塞左移時(shí)，密封工作腔a的容積變小,油液受到擠壓便通過(guò)單向閥6輸送到系統(tǒng)中去,實(shí)現(xiàn)泵壓油。如果偏心輪不斷地旋轉(zhuǎn)，泵就會(huì)不斷地完成吸油和壓油動(dòng)作，因此就會(huì)連續(xù)不斷地向液壓系統(tǒng)供油,動(dòng)畫,泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的 輸出流量的大小是由密封工作腔的容積變化量的大小來(lái)決定的 單向閥5、6起配流裝置的作用,結(jié)論1：,液壓泵的工作原理結(jié)論,液壓泵的工作原理小結(jié),

3、有若干個(gè)作周期變化的密封工作容積，其容積變化能完成吸油和壓油過(guò)程。 有相應(yīng)的配流裝置能分開吸、壓油腔且有良好密封性 吸油時(shí)，油箱必須與大氣相通；壓油時(shí)泵的壓力決定于油液排出時(shí)所遇到的阻力,結(jié)論2：液壓泵的基本工作條件,2、泵的分類,按結(jié)構(gòu)形式分： 齒輪式液壓泵 、葉片式、液壓泵 、柱塞式液壓泵 按輸出流量能否調(diào)節(jié)分：定量式和變量式液壓泵,3、泵的職能符號(hào),表3-3 液壓泵的職能符號(hào),4、液壓泵的性能參數(shù),4、液壓泵的性能參數(shù),工作壓力P：指液壓泵出口處的實(shí)際壓力值。 工作壓力值取決于液壓泵輸出到系統(tǒng)中的液體在流動(dòng)過(guò)程中所受的阻力。阻力(負(fù)載)增大，則工作壓力升高；反之則工作壓力降低 額定工作壓

4、力：指液壓泵在連續(xù)工作過(guò)程中允許達(dá)到的最高壓力。額定壓力值的大小由液壓泵零部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密封性來(lái)決定。超過(guò)這個(gè)壓力值，液壓泵有可能發(fā)生機(jī)械或密封方面的損壞。,壓力,低壓小于2.5 MPa ；中壓 2.58 MPa； 中高壓 816MPa； 高壓 1632 MPa； 超高壓大于32 MPa,壓力分級(jí)：,排量V：指在無(wú)泄漏情況下，液壓泵轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能排出的油液體積。 可見，排量的大小只與液壓泵中密封工作容腔的幾何尺寸和個(gè)數(shù)有關(guān)。 排量的常用單位是（ml/r）,排量,流量,實(shí)際流量q指單位時(shí)間內(nèi)液壓泵實(shí)際輸出油液體積。由于工作中泵的出口壓力不等于零，因而存在泄漏量q=klp 工作壓力越高，泄漏量越大，

5、使得泵的實(shí)際流量小于泵的理論流量，即,理論流量qt指在無(wú)泄漏情況下，液壓泵單位時(shí)間內(nèi)輸出的油液體積。其值等于泵的排量V和泵軸轉(zhuǎn)數(shù)n的乘積，即,額定流量qn 泵在額定轉(zhuǎn)數(shù)和額定壓力下輸出的實(shí)際流量。,顯然當(dāng)液壓泵處于卸荷（非工作）狀態(tài)時(shí)，這時(shí)輸出的實(shí)際流量近似為理論流量,實(shí)際上泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中有容積損失和機(jī)械損失 容積損失主要是液壓泵內(nèi)部泄漏造成的流量損失，其大小用容積效率來(lái)表示,效率,機(jī)械損失指液壓泵內(nèi)流體粘性和機(jī)械摩擦造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失其大小用機(jī)械效率來(lái)表示,反應(yīng)泵泄露量大小，能表述泵性能的好壞。,液壓泵的總效率： 泵的總效率是泵的輸出功率與輸入功率之比，即,液壓泵的總效率為容積效率和機(jī)械效率

6、的乘積。,齒輪泵按照齒輪的嚙合形式可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種，按照齒形曲線有漸開線形、圓弧齒形和擺線齒形。,屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，納污能力強(qiáng)，工作壓力相對(duì)較低，成本較低的一種，廣泛用于農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)、收割機(jī)等。工程機(jī)械：叉車、自卸車等。,下面介紹-外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)與原理,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,（1）外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)。如圖3-32所示為外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)，主要由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、殼體、前后泵體、密封圈和軸承等組成。,動(dòng)畫,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,1-殼體 2-前端蓋 3-傳動(dòng)軸 4,5-軸承套 6-后端蓋 7-主動(dòng)齒輪 8-從動(dòng)齒輪 9-密封圈,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,（2

7、）外嚙合齒輪泵的工作原理 密封容腔由殼體、端蓋和兩對(duì)齒輪的嚙合部位組成。配流裝置由齒輪嚙合線將吸油區(qū)和壓油區(qū)隔開，起配流作用。工作原理如圖3-33所示。,圖3-33 外嚙合齒輪泵工作原理圖,外齒輪泵原理動(dòng)畫,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,（3）外嚙合齒輪泵的幾個(gè)問(wèn)題 泄漏問(wèn)題 端面泄露：齒輪端面和軸承套端面之間間隙占80%， 徑向泄露：齒頂與殼體之間間隙15% 嚙合線泄露：兩個(gè)齒輪互相嚙合部位之間間隙。 5% 減小端面泄漏的方法：采用端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償。其工作原理如圖3-34所示。,軸承套1可以軸向浮動(dòng)，油腔中的油利用間隙跑到2外面時(shí)，會(huì)形成壓力，把軸套反過(guò)來(lái)壓向齒輪。,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件

8、介紹,徑向不平衡力。 泵內(nèi)壓力腔的油液經(jīng)過(guò)徑向間隙逐漸滲漏到吸油腔，其壓力逐漸減小，如圖3-35所示，液壓力作用在齒輪上的合力大致為圖中力F的方向，此力由軸承來(lái)承受，因而影響了軸承的壽命，往往成為提高泵工作壓力的限制因素。,圖3-35 徑向力的分布圖,消除方法： 1.縮小壓油口即壓力的作用面積減小徑向不平衡力 2.增泵體內(nèi)表面與齒輪頂圓的間隙，使在徑向不平衡力作用時(shí)齒頂和泵體不接觸。 3.開壓力平衡槽，但泄漏大，很少用,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,流量脈動(dòng)。隨著嚙合點(diǎn)位置的不斷變化，吸、壓油腔在每一瞬間的容積變化率是不均勻的，因此齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的。 qmax、qmin分別為最大、最小瞬時(shí)流量，q為平均流量，為流量脈動(dòng)率，可用下式表示。 =（qmax-qmin）/q 齒數(shù)越少，流量脈動(dòng)率越大。,學(xué)習(xí)單元二 常用液壓元件介紹,困油現(xiàn)象及消除措施。由圖3-36（a）旋轉(zhuǎn)到圖3-36（b）所示位置時(shí)，閉死容積由大變到??；由圖3-36（b）旋轉(zhuǎn)到圖3-36（c）所示位置時(shí)，閉死容積從小變到大。這種現(xiàn)象稱之為困油現(xiàn)象。 危害：減小時(shí)使被困油擠出產(chǎn)生高壓，增大時(shí)會(huì)造成真空產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 消除措施：在軸承套上開卸荷槽（見圖3-36中的虛線部分），當(dāng)閉死容積由大變小時(shí)，借助卸荷槽與壓油腔相通。當(dāng)閉死容積由小變大