船管液压第3章 泵和马达

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1、液压传动与控制集美大学轮机工程学院杨爱民第三章液压泵和液压马达第三章液压泵和液压马达§1-1概述一、液压泵和液压马达的工作原理液压泵的工作原理：液压泵是利用工作腔容积的变化来进行吸、排液压油，其主要任务就是为液压系统供给足够流量和足够压力的液压油，必要时能改变供油的流向和流量。液压马达的工作原理：液压马达是把输入液体的压力能转换成机械能输出的能量转换装置。就液压系统来说，液压马达是一个执行元件。容积式液压马达的工作原理，从原理上讲是把容积式泵倒过来使用。即由泵输入压力油，输出的是转速和转矩。液压泵分类：按结

2、构分：齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵按变量方式分：定量泵和变量泵液压马达分类：按结构分：齿轮式马达、螺杆齿轮式马达、叶片齿轮式马达、柱塞齿轮式马达按变量方式分：定量马达和变量马达按转速分：低速马达和高速马达（见下两图）液压泵和马达的职能符号：二、液压泵和液压马达的主要性能指标1.液压泵和液压马达的压力（常用单位为MPa）（l）额定压力ps在正常工作条件下，根据试验结果推荐的允许连续运行的最高压力。它的值和其零部件的工作寿命及泵和马达的泄漏量有关。（2）最高压力Pmax按试验标准规定进行超过额定压力而允许短暂

3、运行的最高压力。它的值主要取决于零件及相对摩擦副的破坏强度极限。（3）工作压力P液压泵出口处的实际压力它的值取决于泵的液压负载；液压马达进口处的实际压力它的值取决于加在马达上的机械负载转矩。（4）泵的极限吸入压力为保证在最高转速时泵能正常吸油所需进油口的压力。当由于泵的安装高度太高或吸油阻力太大而使泵进油口压力低于此极限值时，液压泵将不能充分吸满，甚至会在低压吸入区产生气穴或气蚀。它的值和泵的结构有关。（5）液压马达背压为保证马达正常工作所需的出口背压。它的值和马达结构有关。2.液压泵和液压马达的转速（常

4、用单位为r／min）（l）额定转速n在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间连续运行并保持较高运行效率的转速。（2）最高转速nmax在额定压力下，为保证使用性能和使用寿命所允许的短暂运行最高转速。随着转速的提高，泵或马达流道中的流速增加，因而流体的摩擦损失增加，效率降低，尤其对泵，由于进口流道的压力损失的增加，使其进口压力降低。当泵的进口压力低于此极限吸人压力时，泵即不能正常工作。泵和马达的最高转速还受其零件摩擦副最高允许相对摩擦速度及其他工作机理的限制。（3）最低转速nmin为保证使用性能所允许的最低转速

5、。当泵和马达在低速运行时，其运行效率将下降。过低的运行效率将无法被用户所接受。对马达来说，由于泄漏、摩擦力、流量脉冲等因素的影响，在低速时会出现爬行现象，所以还有最低稳定转速的限制。3.液压泵和液压马达的排量及流量（常用单位分别cm3／r及m3／s，工程上也常用L／min）（l）排量q液压泵（或马达）主轴转一周排出（或进入）的液体体积。它的值仅取决于泵（或马达）的结构及尺寸，和其泄漏无关，因此有时也称作理论排量。（2）额定流量Qvn在额定压力、额定转速下，泵所排出（或进入马达）的实际流量。（3）平均理论

6、流量Qvt不考虑泄漏及流量脉动，在单位时间内泵所排出（或进入马达的理论流量）（4）实际流量Qv实际运行时，在各种不同压力下，泵所排出或进入马达）的流量。（5）瞬时流量qvsh由于运动学机理，泵和马达的流量往往具有脉动性。某一个瞬间的流量称为瞬时流量（通常是指理论瞬时流量，不考虑泄漏）。（6）流量不均匀系数δq表示由于流量脉动造成的流量不均匀程度。δq=[（qvsh）max—（qvsh）min]/qvt4.液压马达的转距（l）理论输出转矩Tt不考虑能量损失时，马达轴上输出转矩。（2）实际输出转矩Tm考虑能量损

7、失（机械摩擦损失）时，马达轴上输出转矩。（3）液压马达的起动转矩当马达在一定压力下，由静止状态起动时，输出轴上的瞬时转矩。起动转矩很小，这是因为：其一，在起动瞬间、马达内部零件间的静摩擦力比正常运行时的动摩擦力大；其二，由于马达的瞬时转矩具有脉动性。5.液压泵和液压马达的功率P（常用单位为Kw）液压泵输出（或液压马达输入）的液压功率均用流量和压力来表示：P=△pqv/606.液压泵和液压马达的效率（l）总效率η输出功率与输入功率之比（2）容积效率ηv实际流量（考虑泄漏）与理论流量之比。（3）机械效率ηm泵和

8、马达的功率损失中，除了漏泄损失以外的各种损失都归之于机械损失。总效率η=容积效率ηv×机械效率ηm7.其他性能（l）液压泵的噪声通常用声压级Lp来表示，常用单位为dB（分贝）事实上，包括液压马达、液压阀在内所有的液压元件都有噪声的性能指标。低噪声液压元件的研究已成为液压技术主要研究对象之一。（2）液压马达的制动性能当液压马达用于起吊重物或驱动车辆时，为了防止在停车时重物下落或车轮在斜坡上自行下滑，对马达的制动有一