第二章 液压泵与液压马达
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一、什么是液压泵?
依靠密闭工作容积的改变实现吸、压液体,从而将机械能转换为液压能的装置。
二、液压泵的作用什么?
液压泵是液压系统的动力元件,其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液
压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。
三、液压泵的工作原理是什么? 当齿轮旋转时,在A 腔,由于轮齿脱开使容积逐渐增大,形成真空从油箱吸油,随着
齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B 腔,在B 腔,由于轮齿啮合,容积逐渐减小,
把液压油排出 利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化,完成泵的功能,不需要配流装
置,不能变量。
四、液压泵的特点是什么?
(1) 必须有若干个密封且可周期性变化的空间。液压泵的理论输出流量与此空间变
化量及单位时间内变化数量成正比,和其他因素无关。
(2) 油箱内的液体绝对压力恒等于或大于大气压力,为了能正确吸油,油箱必须与
大气相通或采用充气油箱。
(3) 必须有合适的配流装置,目的是将吸油和压油腔隔开,保证液压泵有规律地、
连续地吸、排油。液压泵机构原理不同,其配流装置也不同。
五、液压泵的主要性能参数有哪些?(见p35)
1.压力与吸入性能
什么是液压泵的工作压力?什么是液压泵的额定压力?什么称为吸入压力?
实际工作时的输出压力为液压泵的工作压力。
液压泵的额定压力是指泵在正常工作的条件下,按实际标准规定能连续运转的最高压
力。
液压泵进油口处的压力称为吸入压力。
2.排量和流量
液压泵的排量是指泵每转一转,所输出的液体体积,用V 表示。其值是密封容积几何
尺寸变化量。排量可调的液压泵称为变量泵,不可调的液压泵称为变量泵。
流量是指液压泵在单位时间输出液体的体积。
实际流量是指泵工作时出口实际输出的流量。
额定流量是指泵在正常工作条件下,按实验标准规定所必须保证的流量,用n
q 表
实际流量和额定流量均小于理论流量。
排量与流量的关系:nV q t
V ——液压泵排量
n ——主轴转速(r/min )
六、功率和效率?
液压泵是靠电动机带动,输入的是转矩和转速即机械能,输出的是液体压力和流量即压
力能。
输入功率 P¡=T ω
输出功率 Pn=pq
T ——转矩
P ——输出压力(Pa )
ω——角速度
q——输出流量(m2/s)
容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失。因此,液压泵的实际流量q与理论流量q1的比值成为容积效率。
机械效率是由于零件之间摩擦及液体流动时内部摩擦造成的。
七、液压泵的分类?
按流量是否可调节可分为:变量泵和定量泵。
输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵,流量不能调节的称为定量泵。
按液压系统中常用的泵结构分为:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵、内啮合齿轮泵双
级泵、
双联
泵等
等。
八、齿轮泵
齿轮泵的定义:依靠密封在一个壳体中的
两个或两个以上齿轮,在
相互啮合过程中所产生的
工作空间容积变化来输送
液体的泵。
齿轮泵的优缺点:体积较小,结构较简单,对油的清洁度要求不严,价格较便宜;但泵
轴受不平衡力,磨损严重,泄漏较大。
齿轮泵的工作原理:
外啮合双齿轮泵的结构。一对相互啮合
的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。
齿轮转动时,吸入腔侧轮齿相互脱开处
的齿间容积逐渐增大,压力降低,液体
在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转
动,一个个齿间的液体被带至排出腔。
这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积
逐渐缩小,而将液体排出。
外啮合双齿轮泵有哪几种泄漏?
a 轴向泄漏,齿轮端面与端盖间的泄漏。
b 径向泄漏,齿顶与泵体间的泄漏。
c 啮合线泄漏。
什么是外啮合双齿轮泵的困油现象?
液压系统稳定性主要取决于齿轮泵的供油
平稳性,为此,齿轮啮合的重叠系数必须大于
1,即前一对齿轮脱开前,后一对齿轮开始啮
合。此时出现了两对齿轮同时啮合的情况,这
叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在
定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容
积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两
次吸油与排油。
叶片泵有哪几种泄漏?
a 轴向泄漏,齿配流盘与转子、叶片之间的轴向间隙的泄漏。
b 径向泄漏,叶片顶端与定子内表面的间隙泄漏。
c 侧隙泄漏,叶片与转子槽之间侧面间隙泄漏。
叶片泵机构特点有哪些?
1 叶片泵存在困油现象,为此在左、右配流盘腰型孔端部开有卸荷
三角槽,以消除困油现象。
2 叶片不是沿径向安装,而是倾斜一个角度,即叶片前倾一个
(100~140)角,压力角减少,叶片在槽内运动时摩擦降低,磨
损减少,消除叶片卡住或折断的现象,因此转子决不允许反向转
动。
3 定子内表面连接四段圆弧的过渡曲线应保证叶片在槽内作往复
直线运动是,不允许有空脱现象,冲击要小,往复运动速度要均匀。单作用叶片泵的工作原理是什么?
与双作用叶片泵明显不同的是,单作用叶片泵的定子内表面是一
个圆形,转子与定子间有一偏心量e,两端的配流盘上只开有一
个吸油窗口和一个压油窗
口。当转子旋转一周时,每
一叶片在转子槽内往复滑动
一次,每相邻两叶片间的密
封容腔容积发生一次增大和
缩小的变化,容积增大时通
过吸油窗口吸油,容积减小
时通过压油窗口将油挤出。
单作用叶片泵排量与流量
单作用叶片泵的叶片转到吸油区时,叶片根部与吸油窗口连通,
转到压油区时,叶片根部与压油窗口连通。因此,叶片的厚度对
排量计算无影响。
单作用叶片泵的结构特点
(a)为了调节泵的输出流量,需移动定子位置,以改变偏心距e。
(b)径向液压作用力不平衡,因此限制了工作压力的提高。单
作用叶片泵的额定压力一般不超过7 MPa;
(c)存在困油现象。由于定子和转子两圆柱面偏心安置,当相
邻两叶片同时在吸、压油窗口之间的密封区内工作时,封闭容腔