流体传动与控制_周忆_液压动力元件new

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1、第三章液压动力元件动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。液压系统是以液压作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。3.1液压泵概述3.1.1泵的工作原理和分类（1）液压泵的工作原理　　泵是一种能量转换装置，把电动机的旋转机械能转换为液压能输出。液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，图2－l所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图．图中柱塞2装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1

2、上。原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油腔a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。 　　非容积式泵主要是指离心泵，产生的压力一般不高。（2）液压泵的特点1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成

3、正比，与其他因素无关。2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。这是容积式液压泵能吸入油液的外部条件。因此为保证液压泵能正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充亚油箱。3）具有相应的配流机构。将吸液箱和排液箱隔开，保证液压泵有规律地连续吸排液体。吸油时，阀5关闭，6开启；压油时，阀5开启，6关闭。常用的容积式泵有：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵（径向，轴向）、螺杆泵等。液压泵的基础标准：压力分级：0-25（低）25-80（中）80-160（中高）160-320（高压）>320(超高压)流量分级：46101625406310

4、02503.1.2液压泵的主要性能参数（1）压力1）工作压力　液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。2）额定压力　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　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植，称为液压泵的最高允许压力。（2）排量和流量1）排量V　液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。排量可以调节的液压泵称为变量泵；排量不可

5、以调节的液压泵则称为定量泵．2）理论流量　理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的条件下，在单位时间内所排出的液体体积。如果液压泵的排量为V，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量qt为ｑt=Ｖｎ式中V为液压泵的排量（m3/r），n为主轴转速（r/s）3）实际流量ｑt　液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出的液体体积称为实际流量，它等于理论流量qt减去泄漏和压缩损失后的流量ql,即q=qt一ql4）额定流量qn在正常工作条件下，该试验标准规定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。3.1.3功率和效率（1）液压泵的功率损失液

6、压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分：l）容积损失容积损失是指液压泵在流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量，其主要原因是由于液压泵内部高压腔的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液压泵的转速高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔。液压泵的容积损失用容积效率来表示，它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qt之比，即液压泵的实际输出流量q为：2）机械损失机械损失是指液压泵在转矩上的损失。它大等于液压泵的理论转矩Tt与实际输入转矩T之比，设转矩损失为Tl，则液压泵的机械效率为（2）

7、液压泵的功率1）输入功率　输入功率指作用在液压泵主轴上的机械功率，当输入转矩为Ti，角速度为ω时：=Tiω2）输出功率P输出功率指液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积，即：P=Δpq3）液压泵的总效率液压泵的总效率是实际输出功率与其输入功率的比值，即还可以写成：3.2齿轮泵　　齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，一般做成定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，其中以外啮合齿轮泵应用最广。3.2.1外啮合齿轮泵的工作原理图ａ图ｂ　　上图ｂ为外啮合齿轮泵的工作原理图，它由装在壳体内的一对齿轮所组成

8、，齿轮两侧有端盖（图中未示出），壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液