第三章 液压泵和液压马达

超颖工作室金沐灶第三章第三章液压泵和液压马达液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达叶片泵和叶片式马达柱塞泵和柱塞式液压马达柱塞泵和柱塞式液压马达超颖工作室金沐灶§§§§§§§§33333333--------11111111液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理液压泵和液压马达的基本工作原理轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵叶片泵叶片泵叶片泵叶片泵齿轮泵齿轮泵齿轮泵齿轮泵定量泵定量泵定量泵定量泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵叶片泵叶片泵叶片泵叶片泵变量泵变量泵变量泵变量泵泵泵泵泵泵的分类泵的分类泵的分类泵的分类泵的分类泵的分类泵的分类泵的分类超颖工作室金沐灶低速液压马达低速液压马达低速液压马达低速液压马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达径向柱塞马达径向柱塞马达径向柱塞马达径向柱塞马达齿轮马达齿轮马达齿轮马达齿轮马达定量马达定量马达定量马达定量马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达变量马达变量马达变量马达变量马达马达马达马达马达马达的分类马达的分类马达的分类马达的分类马达的分类马达的分类马达的分类马达的分类超颖工作室金沐灶一、液压泵的基本工作原理一、液压泵的基本工作原理图中为单柱塞泵的工作原理图中为单柱塞泵的工作原理图中为单柱塞泵的工作原理图中为单柱塞泵的工作原理。。。。凸轮由电动机带凸轮由电动机带凸轮由电动机带凸轮由电动机带动旋转动旋转动旋转动旋转。。。。当凸轮推动柱塞向上运动时当凸轮推动柱塞向上运动时当凸轮推动柱塞向上运动时当凸轮推动柱塞向上运动时，，，，柱塞和缸体柱塞和缸体柱塞和缸体柱塞和缸体形成的密封体积减小形成的密封体积减小形成的密封体积减小形成的密封体积减小，，，，油液从密封体积中挤出油液从密封体积中挤出油液从密封体积中挤出油液从密封体积中挤出，，，，经经经经单向阀排到需要的地方去单向阀排到需要的地方去单向阀排到需要的地方去单向阀排到需要的地方去。。。。当凸轮旋转至曲线的下降当凸轮旋转至曲线的下降当凸轮旋转至曲线的下降当凸轮旋转至曲线的下降部位时部位时部位时部位时，，，，弹簧迫使柱塞向弹簧迫使柱塞向弹簧迫使柱塞向弹簧迫使柱塞向下下下下，，，，形成一定真空度形成一定真空度形成一定真空度形成一定真空度，，，，油油油油箱中的油液在大气压力的箱中的油液在大气压力的箱中的油液在大气压力的箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积作用下进入密封容积作用下进入密封容积作用下进入密封容积。。。。凸凸凸凸轮使柱塞不断地升降轮使柱塞不断地升降轮使柱塞不断地升降轮使柱塞不断地升降，，，，密密密密封容积周期性地减小和增封容积周期性地减小和增封容积周期性地减小和增封容积周期性地减小和增大大大大，，，，泵就不断吸油和排油泵就不断吸油和排油泵就不断吸油和排油泵就不断吸油和排油。。。。超颖工作室金沐灶（（（（1111））））容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密封容积封容积封容积封容积。。。。密封容积变小使油液被挤出密封容积变小使油液被挤出密封容积变小使油液被挤出密封容积变小使油液被挤出，，，，密封容积变密封容积变密封容积变密封容积变大时形成一定真空度大时形成一定真空度大时形成一定真空度大时形成一定真空度，，，，油液通过吸油管被吸入油液通过吸油管被吸入油液通过吸油管被吸入油液通过吸油管被吸入。。。。密密密密封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。。。。（（（（2222））））合适的合适的合适的合适的配流装置配流装置配流装置配流装置。。。。不同形式泵的配流装置虽不同形式泵的配流装置虽不同形式泵的配流装置虽不同形式泵的配流装置虽然结构形式不同然结构形式不同然结构形式不同然结构形式不同，，，，但所起作用相同但所起作用相同但所起作用相同但所起作用相同，，，，并且在容积式并且在容积式并且在容积式并且在容积式泵中是必不可少的泵中是必不可少的泵中是必不可少的泵中是必不可少的。。。。容积式泵排油的压力决定于排油管道中油液所容积式泵排油的压力决定于排油管道中油液所容积式泵排油的压力决定于排油管道中油液所容积式泵排油的压力决定于排油管道中油液所受到的负载受到的负载受到的负载受到的负载。。。。容积式液压泵的共同工作原理如下容积式液压泵的共同工作原理如下容积式液压泵的共同工作原理如下容积式液压泵的共同工作原理如下：：：：超颖工作室金沐灶二二二二、、、、液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数二二二二、、、、液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数图3-2泵的实际流量和效率泵的泵的泵的泵的流量流量流量流量是指泵在单位时间内排出液流的体是指泵在单位时间内排出液流的体是指泵在单位时间内排出液流的体是指泵在单位时间内排出液流的体积积积积。。。。其有理论流量和实际流量之分其有理论流量和实际流量之分其有理论流量和实际流量之分其有理论流量和实际流量之分。。。。泵的理论流量泵的理论流量泵的理论流量泵的理论流量QQQQTTTT====qnqnqnqn，，，，对于前图所示单柱塞泵对于前图所示单柱塞泵对于前图所示单柱塞泵对于前图所示单柱塞泵，，，，有有有有q=q=q=q=ππππdddd2222H/4H/4H/4H/4,,,,则则则则QQQQTTTT====ππππdddd2222Hn/4Hn/4Hn/4Hn/4。。。。泵的实际流量泵的实际流量泵的实际流量泵的实际流量Q=QQ=QQ=QQ=QTTTT----ΔΔΔΔQQQQΔΔΔΔQQQQ是泵的泄露流量是泵的泄露流量是泵的泄露流量是泵的泄露流量。。。。泵的实际流量和理论流量泵的实际流量和理论流量泵的实际流量和理论流量泵的实际流量和理论流量之比称为之比称为之比称为之比称为容积效率容积效率容积效率容积效率，，，，即即即即：：：：ηηηηPVPVPVPV=Q/Q=Q/Q=Q/Q=Q/QTTTT=(Q=(Q=(Q=(QTTTT----ΔΔΔΔQ)/QQ)/QQ)/QQ)/QTTTT=1=1=1=1----ΔΔΔΔQ/QQ/QQ/QQ/QTTTT且且且且Q=QQ=QQ=QQ=QTTTT·ηηηηPVPVPVPV1、、、、流量和容积效率流量和容积效率流量和容积效率流量和容积效率超颖工作室金沐灶工作压力工作压力工作压力工作压力是指泵的输出压力是指泵的输出压力是指泵的输出压力是指泵的输出压力，，，，其数值决定于外其数值决定于外其数值决定于外其数值决定于外负载负载负载负载。。。。如果负载是串联的如果负载是串联的如果负载是串联的如果负载是串联的，，，，泵的工作压力是这些负泵的工作压力是这些负泵的工作压力是这些负泵的工作压力是这些负载压力之和载压力之和载压力之和载压力之和；；；；如果负载是并联的如果负载是并联的如果负载是并联的如果负载是并联的，，，，则泵的工作压力则泵的工作压力则泵的工作压力则泵的工作压力决定于并联负载中最小的负载压力决定于并联负载中最小的负载压力决定于并联负载中最小的负载压力决定于并联负载中最小的负载压力。。。。额定压力额定压力额定压力额定压力是指根据实验结果而推荐的可连续使是指根据实验结果而推荐的可连续使是指根据实验结果而推荐的可连续使是指根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力用的最高压力用的最高压力用的最高压力，，，，他反映了泵的能力他反映了泵的能力他反映了泵的能力他反映了泵的能力（（（（一般为泵铭牌一般为泵铭牌一般为泵铭牌一般为泵铭牌上所标的压力上所标的压力上所标的压力上所标的压力）。）。）。）。在额定压力下运行时在额定压力下运行时在额定压力下运行时在额定压力下运行时，，，，泵有足够泵有足够泵有足够泵有足够的流量输出的流量输出的流量输出的流量输出，，，，并且能保证较高的效率和寿命并且能保证较高的效率和寿命并且能保证较高的效率和寿命并且能保证较高的效率和寿命。。。。最高压力最高压力最高压力最高压力比额定压力稍高比额定压力稍高比额定压力稍高比额定压力稍高，，，，可看作是泵的能力可看作是泵的能力可看作是泵的能力可看作是泵的能力极限极限极限极限。。。。一般不希望泵长期在最高压力下运行一般不希望泵长期在最高压力下运行一般不希望泵长期在最高压力下运行一般不希望泵长期在最高压力下运行。。。。2、、、、压力压力压力压力超颖工作室金沐灶泵的理论功率为泵的理论功率为泵的理论功率为泵的理论功率为pQpQpQpQTTTT。。。。输入功率输入功率输入功率输入功率2222ππππMMMMTTTTnnnn。。。。不考虑不考虑不考虑不考虑损失损失损失损失，，，，根据能量守恒根据能量守恒根据能量守恒根据能量守恒，，，，有有有有pQpQpQpQTTTT=2=2=2=2ππππMMMMTTTTnnnn。。。。pppp—泵的出口压力泵的出口压力泵的出口压力泵的出口压力；；；；MMMMTTTT—驱动泵所需理论扭矩驱动泵所需理论扭矩驱动泵所需理论扭矩驱动泵所需理论扭矩。。。。将将将将QQQQTTTT====nqnqnqnq代入上式代入上式代入上式代入上式，，，，消去消去消去消去nnnn得得得得MMMMTTTT=pq/2=pq/2=pq/2=pq/2ππππ....总效率总效率总效率总效率ηηηηpppp为泵的实际输出功率为泵的实际输出功率为泵的实际输出功率为泵的实际输出功率pQpQpQpQ与实际驱动泵与实际驱动泵与实际驱动泵与实际驱动泵所需的功率所需的功率所需的功率所需的功率2222ππππMMMMPPPPnnnn之比之比之比之比，，，，即即即即ηηηηPPPP=pQ/2=pQ/2=pQ/2=pQ/2ππππMMMMPPPPnnnnMMMMPPPP—驱动泵所需实际扭矩驱动泵所需实际扭矩驱动泵所需实际扭矩驱动泵所需实际扭矩。。。。将将将将Q=Q=Q=Q=QTQTQTQTηηηηPvPvPvPv及及及及QQQQTTTT====nqnqnqnq代入上式得代入上式得代入上式得代入上式得：：：：ηηηηPPPP=pq=pq=pq=pq....ηηηηPvPvPvPv/2/2/2/2ππππMMMMpppp又因为泵又因为泵又因为泵又因为泵的的的的机械效率机械效率机械效率机械效率ηηηηPmPmPmPm=pq/2=pq/2=pq/2=pq/2ππππMMMMPPPP故总功率可表故总功率可表故总功率可表故总功率可表示为示为示为示为：：：：ηηηηPPPP====ηηηηPmPmPmPm....ηηηηPVPVPVPV3、、、、功率功率功率功率、、、、机械效率和总效率机械效率和总效率机械效率和总效率机械效率和总效率超颖工作室金沐灶设定马达的排量为设定马达的排量为设定马达的排量为设定马达的排量为qqqq，，，，转速为转速为转速为转速为nnnn，，，，泄露量泄露量泄露量泄露量ΔΔΔΔQQQQ则流量则流量则流量则流量QQQQ为为为为：：：：Q=Q=Q=Q=nq+nq+nq+nq+ΔΔΔΔQQQQ容积效率容积效率容积效率容积效率ηηηηmvmvmvmv====理论流量理论流量理论流量理论流量////实际流量实际流量实际流量实际流量====nqnqnqnq/Q=/Q=/Q=/Q=nq/(nq+nq/(nq+nq/(nq+nq/(nq+ΔΔΔΔQQQQ))))或或或或n=(Q/n=(Q/n=(Q/n=(Q/q)q)q)q)·ηηηηmvmvmvmv可见可见可见可见，，，，qqqq和是和是和是和是ηηηηmvmvmvmv决定液压马达转速的主要参决定液压马达转速的主要