第6章 液压元件及辅助装置

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1、第6章液压元件及辅助装置6.1液压泵6.2液压电动机6.3液压控制阀6.4液压缸6.5辅助元件6.6液压传动基本回路6.1液压泵本章概述液压元件是液压系统中的重要组成部分。本章将着重讲述液压元件的结构、工作原理、性能、图形符号及选用方面的知识。教学目标1.熟悉液压泵和液压电动机的工作原理及分类。2.了解各种液压控制阀的工作原理。3.掌握液压缸和其他各种辅助元件的功能。4.掌握液压传动基本回路。下一页返回6.1液压泵液压泵和液压电动机都是液压系统中的能量转换元件。液压泵是将电动机(或其他原动机)输入的机械能转换为液体压力能的能量转换装置，是液压系统中的动力元件;液压电动机则是将输

2、入液体的压力能转换为机械能(扭矩)的能量转换装置，是液压系统中的执行元件。下一页返回上一页6.1液压泵一、液压泵的工作原理液压泵的工作原理如图6-1所示。泵体4和柱塞5构成一个密封的油腔a,偏心轮6由原动机带动旋转。当偏心轮向下转动时，柱塞5在弹簧2的作用下也向下移动，油腔a的容积逐渐增大，形成局部真空，油箱内的油液在大气压作用下，顶开单向阀1进入油腔a中，实现吸油。当偏心轮向上转时，推动柱塞5向上移动，油腔a的容积逐渐减小，油液受柱塞5挤压而产生压力，使单向阀1关闭，油液顶开单向阀3而输入液压系统，完成压油。这样液压泵就把原动机输入的机械能转换为油液的压力能。上一页下一页返回

3、6.1液压泵由以上分析可得，液压泵工作的基本条件是:密封油腔改的容积变化是液压泵实现吸油和压油的根本原因。在吸油过程中，为保证吸油充分，油箱必须和大气相通。单向阀1和单向阀3是液压泵的配流装置。它们保证在吸油过程中使油腔以与油箱相通，而切断压油管路;在压油过程中使油腔a与压油管路相通，而切断吸油管路。配流装置是液压泵正常工作不可缺少的部分。液压泵按其结构形式不同分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三大类。按输出流量能否变化可分为定量泵和变量泵两类。上一页下一页返回6.1液压泵二、液压泵(电动机)的主要性能参数(1)工作压力液压泵(电动机)实际工作时输出(输入)的油液压力。(2)额定压力液

4、压泵(电动机)在正常工作条件下，按试验标准规定的连续运转的最高压力(超过此值就是过载)。(3)排量V液压泵(电动机)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，单位是m3/S。排量可调的液压泵称为变量泵(电动机)，不可调的称为定量泵(电动机)。上一页下一页返回6.1液压泵(4)理论流量在不考虑液压泵(电动机)泄漏的条件下，在单位时间内所排出(流入)的液体体积，它等于排量V和主轴转速n的乘积，即(6-1)式中，V为液压泵的排量(m3/s),n为主轴转速(r/s)。(5)额定流量qn液压泵(电动机)在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。因液压泵(电动机)存

5、在着内泄漏，所以额定流量总是小于理论流量。上一页下一页返回6.1液压泵(6)实际流量q液压泵(电动机)在某一具体工作情况下，单位时间内所排出(流入)的液体体积，它等于理论流量减去泄漏和压缩损失后的流量，即(6-2)(7)容积损失是指液压泵(电动机)在流量上的损失，用容积效率来表示，它等于液压泵(电动机)的实际输出流量q与其理论流量之比，即(6-3)上一页下一页返回6.1液压泵(8)机械损失是指液压泵(电动机)在转矩上的损失，用机械效率ηm来表示，它等于液压泵的理论转矩与实际输入转矩T之比，即ηm=Tt/T(6-4)(9)输入功率是指作用在液压泵主轴上的机械功率。当输入转矩为、角

6、速度为时，有(6-5)上一页下一页返回6.1液压泵(10)输出功率P是指液压泵(电动机)在工作过程中的实际吸、压油口间的压差△p和实际输出流量的乘积q，即P=△pq(6-6)式中，P为液压泵(电动机)的输出功率(W);么p为液压泵(电动机)吸(进)、压(出)油口之间的压力差(N/m2);q为液压泵(电动机)的输出流量(m3/s)。上一页下一页返回6.1液压泵由于在工程实际中，△p的单位用MPa，输出流量q单位用L/min表示，因此液压泵的输出功率也可表示为(6-7)(11)总效率是指液压泵(电动机)的输出功率P和输入功率之比，即(6-8)上一页下一页返回6.1液压泵三、液压泵的

7、种类1.齿轮泵齿轮泵按其结构不同，可分为外啮合和内啮合两种。按其工作压力高低，分为低压齿轮泵(工作压力p<2.5MPa)、中压齿轮泵(工作压力p=2.5~8.0MPa)和高压齿轮泵(工作压力p=8.0～14MPa)。上一页下一页返回6.1液压泵(1)齿轮泵工作原理图6-2为齿轮泵的工作原理图泵体内装有一对外啮合齿轮，齿轮两侧面由端盖密封(图中未示出)。泵体、端盖和齿轮的各个啮合齿槽组成了多个密封工作腔，两齿轮的接触线把密封工作腔分为吸油腔和压油腔。当主动齿轮在电动机带动按图示方向转旋时，右侧