第2章1液压动力元件

第二章液压动力元件主要内容：液压泵主要性能参数、分类，泵的工作原理、排流量计算，提高泵工作性能的措施。重点：泵的工作原理、排流量计算。难点:提高泵工作性能的措施。§2.1液压泵概述一、液压泵工作原理及特点1、工作原理泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，又称容积泵。其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值。2、特点1）具有一个或若干个周期性变化的密封容积；2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压；3）具有配流装置。注意：1）吸油腔压力取决于吸油高度和吸油管路阻力；压油腔压力取决于外负载和排油管路损失。2）泵的实际输出流量随排油压力的升高而降低。3、分类1）按输出流量能否调节：定量泵/变量泵2）按结构形式：齿轮式/叶片式/柱塞式3）按输油方向能否改变：单向/双向4）按使用压力：低压/中压/中高压/高压二、主要性能参数1、压力1）工作压力p:实际工作时压力。取决于外负载和管路压力损失,与泵的流量无关。2）额定压力p：试验标准连续运转的最高压力。3）最高允许压力：超过额定压力，按试验标准短暂运行的压力最高值。2.排量和流量1）排量V:液压泵轴转一周，由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。2）理论流量qt:单位时间内理论上可排出的液体体积.等于排量和转速的乘积。式中V:液压泵的排量（m3/r）；n:主轴转速（r/s）；qt:液压泵理论排量（m3/s）3）实际流量q：具体工况下，单位时间所排液体体积。4）额定流量qn：正常条件下，按试验标准必须保证的流量。Vnqt3.功率与效率1）功率损失容积损失：指泵在流量上的损失。用容积效率表示，等于实际流量与理论流量之比。原因：泵本身的泄漏、油液压缩以及吸油阻力大，油液粘度大导致油液不能完全充满工作容腔。机械损失：指泵在转矩上的损失。用机械效率表示，等于理论转矩与实际输入转矩之比。原因：泵机械副之间的磨擦以及液体粘性所引起的能量损失。2）功率（1）输入功率:作用在液压泵主轴上的机械功率。（2）输出功率：液压泵工作过程中实际吸压油口的压差和输出流量的乘积。pqPiiTP3）总效率mVmivtiiTpqTpqPP§2.2齿轮泵一、外啮合齿轮泵工作原理注意：齿轮泵没有单独的配流装置，齿轮的啮合线起配流作用。二、排量和流量计算BzmV22瞬时流量脉动,齿数愈少，脉动愈大。BzmV266.6VBnzmq266.6三、外啮合齿轮泵的结构特点1、泄漏1）齿轮两端面和端盖间的轴向间隙；2）齿轮啮合处的齿面间隙；3）齿轮外圆和壳体内孔。2、困油封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。封闭容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，引起噪声、振动和气蚀。消除困油的方法:常是在两侧端盖上开卸荷槽，且偏向吸油腔。3、径向不平衡力在压油腔和吸油腔处齿轮外圆和齿廓表面分别承受工作压力和吸油腔压力，在齿轮和壳体内孔的径向间隙中，压力由压油压力下降为吸油压力。综合结果相当一个径向作用力。减小办法:缩小压油口,增大径向间隙。4、提高外啮合齿轮泵压力的措施齿轮泵由于泄漏大和存在径向不平衡力，因而限制了压力的提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：1）减小径向不平衡力，2）提高轴与轴承的刚度，3）端面间隙自动补偿。浮动轴套补偿原理：将压力油引入轴套背面，使之紧贴齿轮端面，补偿磨损，减小间隙。四、齿轮泵的主要性能1、压力大排量齿轮泵许用压力为16~20MPa。2、排量工程上使用0.05~800mL/r,常用的是2.5~250mL/r。3、转速常用1000~3000r/min，工作转速不能小于300~500r/min。4、效率低压泵一般为0.6,带补偿措施的为0.8~0.9。5、寿命低压泵为3000~5000h。