第4章 液压泵和液压马达

《第4章 液压泵和液压马达》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4章液压泵和液压马达返回§4.1液压泵的基本工作原理及分类§4.2液压泵的基本性能参数和特性曲线§4.3齿轮泵§4.4叶片泵§4.5柱塞泵§4.6螺杆泵§4.7各类液压泵的性能比较及应用§4.8液压马达§4.1液压泵的基本工作原理及分类液压泵和液压马达都是靠密封容积的变化来工作的。图4.1所示为液压泵的结构简图。当偏心轮1由动力装置带动旋转时，柱塞2便在偏心轮1和弹簧4的作用下在泵体3内往复移动。柱塞右移时，缸体中密封工作腔a的容积变大，产生真空，油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸油（单向）阀

2、5吸入液压泵内，实现吸油；柱塞左移时，缸体中密封工作腔a的容积变小，油液受挤压，通过压油（单向）阀6输到系统中去，实现压油。由此可见，液压泵是靠密封工作腔的容积变化来工作的。它具有一定的密封容积，而且其密封容积是变化的，同时还要有吸压油部分。液压泵输出油液流量的大小，由密封工作腔的容积变化量和单位时间内的变化次数决定。因此这类液压泵又称为容积式泵。图4.1容积式液压泵结构简图1－偏心轮；2－柱塞；3－缸体；4－弹簧；5－吸油阀；6－压油阀液压泵的基本工作原理及分类(2/2)按照结构形式的不同，液压

3、泵可分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等类型；按密封工作腔容积变化量能否调节，液压泵又分为定量式和变量式两类。液压泵的一般图形符号如图4.2（a）所示，液压马达的一般图形符号如图4.2（b）所示。图4.2液压泵和液压马达图形符号1.液压泵的基本性能参数（1）压力液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力。（a）工作压力它是指液压泵在实际工作时输出油液的压力值，即泵出油口处压力值，也称为系统压力。此压力取决于系统中阻止液体流动的阻力。阻力（负载）增大，工作压力升高；反之则工作压力降低。泵的最大工作压力

4、是由其组成部分零件的结构强度和密封好坏来决定的，随着泵工作压力的提高，它的泄漏量增大，效率降低。（b）额定压力它是指在保证液压泵的容积效率、使用寿命和额定转速的前提下，泵连续长期运转时允许使用的压力最大限定值。它是泵在正常工作的条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力。当泵的工作压力超过额定压力时，就会过载。§4.2液压泵的基本性能参数和特性液压泵的基本性能参数(2/5)(2)流量和排量由液压泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液压泵每转排出液体的体积，称为液压泵的排量V。在工程上，它可以用在无

5、泄漏的情况下，液压泵轴每转所排出的液体体积来表示，常用单位为mL/r。由液压泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液压泵在单位时间内排出液体的体积，称为液压泵的理论流量qt。它等于液压泵排量V和转速n的乘积，即（4.1）液压泵在工作时的输出流量称为液压泵的实际流量q。这时的流量必须考虑到液压泵的泄漏。液压泵在额定转速和额定压力下输出的流量称为液压泵的额定流量qn。由于液压泵存在泄漏，所以液压泵的实际流量和额定流量都小于理论流量。液压泵的基本性能参数(3/5)(3)功率液压泵的输入能量为机械能，其表现

6、为转矩T和转速ω；液压泵的输出能量为液压能，表现为压力p和流量q。液压缸的输入能量为液压能，其表现为压力p和流量q；液压缸的输出能量为机械能，表现为力F和速度。以泵－缸系统为例，液压泵的输入功率Pi为（4.2）液压泵的输出功率Po为（4.3）当忽略能量转换及输送过程中的损失时，液压泵的输出功率应该等于输入功率，即液压泵的理论功率为（4.4）式中——液压泵的转动角速度（rad/s）；Tt——液压泵的理论转矩（N·m）。液压泵的基本性能参数(4/5)(4)效率液压泵由于存在泄漏，因此它的实际输出流

7、量q为（4.6）q和ql都与液压泵的工作压力p有关，ql随p的升高而加大，从而导致q随p的升高而减小。液压泵实际流量与理论流量的比值，称为容积效率，以v表示（4.7）由于液压泵内零件之间的间隙很小，泄漏油液的流态可以看做是层流，所以泄漏量ql和液压泵的工作压力p成正比关系，即（4.8）故又有（4.9）液压泵的基本性能参数(5/5)液压泵由于存在机械摩擦（相对运动零件之间的摩擦及液体的粘性摩擦），因此它的实际输入转矩Ti必然大于理论转矩Tt。液压泵理论转矩与实际转矩的比值，称为机械效率，以m表示

8、（4.10）或根据式（4.4），将代入上式，得（4.11）因此，液压泵的总效率可写成（4.12）由图可见，液压泵的理论流量不随液压泵的压力变化。由于液压泵的泄漏量随压力升高而增大，所以液压泵的实际输出流量q随压力的升高而降低，而容积效率也随之降低。总效率开始随压力p的增大很快上升，达到最大值后，又逐步下降。由容积效率和总效率这两条曲线的变化，可以看出2.液压泵特性曲线机械效率的变化情况。液压泵在低压时，机械摩擦损失在总损失中所占的比重较大，其机械效率很低。随着工作压力的提高，机械