液压第三章.

机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程1机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程2•泵的工作原理和符号：•三个必要条件--三句话十八个字•四个图形符号--单向：定量变量双向：定量变量主要参数及计算公式：p、pn、v、q、qt=v.n、q=v.n.ηvPo=PqP电=Pi=Po/ηv=Pq/ηvη=ηvηmηv=q/qt=q/vn;ηm=Po/Pi=To/Ti液压泵的共同点:qt=f(n、尺寸)与p无关;q=qt-Δq∵Δq随p↑而↑∴q随p↑而↓po取决于F，并随着F的变化而变化;p最终取决于密封性：ZBp高，CBp低径向不平衡力除YB外皆有困油现象：CB：最大LB:无流量脉动：CB：最大机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程3本章重点：1、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵是重点，其它型式的液压泵仅作一般性了解；2、熟悉各类液压泵的工作原理、性能特点及应用范围；3、掌握液压泵的工作压力、排量、流量概念及计算方法；熟悉液压泵的功率、效率及其计算方法；4、熟知限压式变量叶片泵的工作原理及泵的流量压力特性曲线。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程4本章难点：1、液压泵的功率、效率及其计算方法；2、齿轮泵的困油现象、原因以及消除的方法；3、限压式变量叶片泵的工作原理。液压泵和液压马达都是能量转换装置。液压泵把机械能转换成油液的压力能，是系统的第一能量转换装置；而液压马达则把油液的压力能转换成机械能，是系统的第二能量转换装置。注意：机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程5第一节液压泵的概述一、液压泵的工作原理及特点1、液压泵的工作原理以单柱塞液压泵为例进行说明。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程6工作原理：利用密封容积的周期性变化而完成吸、压油。2、液压泵的工作特点（工作基本要素）：(1)具有周期性密封容积的变化；(3)对自吸式液压泵，油箱液面保持必要的压力是保证容积式液压泵能够吸油的外部条件。(2)有配流装置，以将吸油腔和压油腔隔开，保证液压泵有规律的、连续的吸、压油液。a.油箱与大气相通；b.对密封油箱的液面需充入高于大气压的惰性气体。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程7二、液压泵的主要性能参数1.压力参数(1)工作压力p液压泵实际工作时输出油液的压力称为工作压力。（Pa，MPa表示）(2)额定压力ps液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。(3)最高允许压力pmax在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的最高允许压力。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程8例：【结论】a.无论何种状态下，泵的额定压力与泵的工作条件无关；b.泵工作压力取决于负载，而与ps及q无关，且p≤ps＜pmax.已知ps=6.3MPa，求压力表读数为多少？(a)RA(b)RA(c)c.当某处有几个负载并联时，系统压力取决于克服各负载压力值中的最小值。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程92.流量参数(1)排量V在不考虑泄漏情况下，泵轴每转一周所排出油液的体积。(2)理论流量qt排量不可调的液压泵则称为定量泵；排量可调的液压泵称为变量泵。在不考虑泄漏情况下,液压泵在单位时间内所排出的液体体积。（单位为m3/s或l/min）转速n的单位：r/s或r/min(rpm)（单位为m3/r,l/r）Vnqt机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程10(3)实际流量q考虑泄漏损失时，泵在单位时间内所排出的油液体积称为实际流量.tqqq=-D(4)额定流量qn液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定(如在额定压力和额定转速下)必须保证的流量。pqqtqΔq0机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程113.功率参数(1)输入功率Pi指作用在液压泵主轴上的机械功率（电机的输出功率）。当输入转矩为Ti，角速度为ω时,不考虑机械损失时，有：式中ω＝2πnn-电机转速（r/s）；ω－电机角速度（1/s）；Ti-电机输出转矩（N·m）；Pi-泵的输入功率（W）(2)泵的理论输出功率Pt不考虑泄漏和机械摩擦损失时，泵的输出功率。Tt为泵的理论转矩;n为泵的转速；ω为泵的角速度。iiTPnTTpVnpqPtttt2机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程12(3)泵的实际输出功率P考虑损失（泄漏、机械摩擦等）时，泵的输出功率。如果泵不是自行从油箱吸油，则:4.效率参数（1）机械效率ηm液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输入转矩Ti总是大于理论上所需要的转矩TtTi=Tt+ΔTmPpq=DpqpDqpqDPPPtvtmT机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程13(2)容积效率ηV指液压泵流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量。因此液压泵的实际输出流量q为(3)总效率η指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值itititmTTTTPPttttttvqDqqDqqqqpqpqPP1vvtVnqqvmtitiPPPPPP机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程14液压泵的总效率等于其容积效率与机械效率的乘积，所以液压泵的输入功率也可写成：三、液压泵的类型和图形符号1、分类按结构分齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵按压力分低压：＜2.5MPa中压：2.5～8MPa中高压：8～16MPa高压：16～32MPa超高压：＞32MPaDpqPi机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程15按流量是否可调分定量泵变量泵手动变量泵自动变量泵限压式恒功率恒压式稳流量式2、图形符号（GB/T786.1-93参照ISO1219-1977）机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程16第二节齿轮泵类型：外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵一、齿轮泵的工作原理和结构外啮合齿轮泵工作原理机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程17机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程181、工作原理通过齿轮的啮合与脱离，造成密封容积的周期性变化完成吸、压油。轮齿脱离啮合的一侧，由于密封容积增大是吸油腔；轮齿进入啮合的一侧，由于密封容积减小是压油腔。2、结构机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程19二、CB－B型齿轮泵存在的问题1、困油现象【产生原因】为保证齿轮泵连续平稳地供油所必然引起的结果。油液处在困油区中，需要排油时无处可排，需要吸油时无处可吸的现象。【定义】最大最小最大机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程20机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程21【危害性】（1）受挤油液,强行从一切可能泄漏的缝隙中挤出,造成功率损失,使油液发热；（2）使系统压力急剧上升,轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵产生振动和噪音；（3）使系统的瞬时流量脉动性加大。【消除措施】在齿轮泵的前后端盖上各开两个卸荷槽.压吸卸荷槽机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程222、径向不平衡力径向液压力轮齿啮合力压力越大，径向不平衡力越大。（从动齿轮的轴承磨损快！）减小措施：压油口孔径比吸油口孔径要小F液F啮主动轮ΣF主ΣF从机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程233、泄漏外啮合齿轮泵主要存在三种泄漏途径：（1）径向泄漏通过齿轮外圆与泵体配合处径向间隙的泄漏。0.13-0.16mm，泄漏量占15-20％。（2）轴向泄漏通过齿轮端面与端盖之间轴向间隙的泄漏。0.03-0.04mm，占80％。（3）啮合线泄漏由于有齿向误差，通过两个齿轮的啮合线处的泄漏。占4-5％。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程24三、齿轮泵特点（1）结构简单、价格低廉、工作可靠、自吸性好；（2）噪音大、流量脉动性大；（3）效率低、漏油现象严重；（4）存在径向不平衡力问题。（5）一般用在低压系统中或作为辅助液压泵供油。自吸性：在额定转速下，液压泵从低于其以下的开式油箱中自行吸油的能力。用吸油高度来表示（一般h=0.5m）机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程25第三节叶片泵叶片泵类型：定量叶片泵、变量叶片泵一、定量叶片泵（双作用叶片泵）1、组成与结构特点组成：由定子、转子、叶片、配油盘(图中未画出)和泵体等组成。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程26结构特点：（1）转子和定子中心重合,定子内表面近似为椭圆柱形。（2）叶片沿着旋转方向前倾10°－13°,叶片数为偶数，不少于6片。2、工作原理利用定子、转子、叶片、配油盘所形成的密封容积的周期性变化完成吸、压油。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程273、工作特点（1）转子每转一周,完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵；（2）由于有两个吸油腔和两个压油腔,且对称布置,所以作用在转子上的油液压力相互平衡,因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。二、变量叶片泵（单作用叶片泵）1、组成与结构特点组成：由定子、转子、叶片、配油盘(图中未画出)和泵体等组成。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程28结构特点：（1）转子和定子中心存在一偏心距e,定子内表面为圆形。（2）叶片沿着旋转方向后倾24°,叶片数为奇数，达15片。2、工作原理：同定量叶片泵3、工作特点（1）转子每转一周,完成一次吸油和压油,所以称之为单作用叶片泵；（2）由于吸压油腔不对称布置,所以作用在转子上的油液压力不平衡,因此单作用叶片泵又称为非卸荷式叶片泵。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程294、类型双向变量泵：q可调，输油方向可变单向变量泵：q可调，输油方向不变5、限压式变量叶片泵（1）工作特点根据负载大小，利用压力反馈作用自动改变偏心距e的大小来实现流量的自动调节。（2）结构特点①转子中心固定，定子中心受调节螺钉调定，即最大偏心距emax由调节螺钉调定，它决定了泵的最大流量qmax；机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程30机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程31②配油盘上吸压油窗口不对称布置，定子右侧柱塞受到一个向左的液压力pA。当pA＜ksx0时，e=emax,q=qmax;当pA=ksx0时，e=emax,q=qmax;令pc=ppc称为限定压力－泵在最大流量下所能达到的最高压力。当pA＞ksx0时，e↓→q↓;当p=pmax时，e=0,q=0。此时的压力pmax称为截止压力。pAksx0机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程32（3）特性曲线①调节流量调节螺钉，可调节emax即qmax，使AB线上下平移；②ks一定，调节弹簧预压缩量x0，使BC线左右平移；③弹簧预压缩量x0一定，改变ks，可改变BC线的斜率：k↑→BC变平坦。即弹簧越“软”(ks值越小),BC段越陡,pmax值越小；反之,弹簧越“硬”(ks值越大),BC段越平坦,pmax值亦越大。q调节p调节机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的关键。过程装备与控制工程33三、双级叶片泵和双联叶片泵1.双级叶片泵两个普通压力的单级叶片泵装在一个泵体内，在油路上串接而成的,如果单级泵的压力可达7.0MPa,双级泵的工作压力就可达14.0MPa。机械与汽车工程学院耐心和自学的热情是成功的