液压泵概述+齿轮泵.

液压泵本章需要掌握的内容液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输入的机械能转换为压力能输出，为执行元件提供压力油。液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性。液压泵的分类和选用液压泵的图形符号液压泵的基本工作原理液压泵的主要性能参数工作原理：（以单柱塞泵为例）组成：偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞直径为d，偏心轮偏心距为e。泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。V=Sπd2/43.1、液压泵概述一、液压泵的工作原理和分类3.1、液压泵概述3.1、液压泵概述液压泵分类：一、液压泵的工作原理和分类按运动部件的形状和运动方式按能否变量齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵外啮合齿轮泵内啮合齿轮泵双作用叶片泵单作用叶片泵轴向柱塞泵径向柱塞泵单作用叶片泵，径向柱塞泵，轴向柱塞泵可以作变量本3.1、液压泵概述1、液压泵的压力工作压力p：泵工作时的出口压力，大小取决于负载。额定压力ps：正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力。吸入压力：泵的进口处的压力。最高允许压力：超过额定压力允许短暂运行的最高压力2、液压泵的排量、流量排量V：液压泵每转一转理论上应排出的油液体积，又称为理论排量或几何排量。常用单位为cm3/r。排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。二、液压泵的性能参数平均理论流量qt：泵在单位时间内理论上排出的油液体积，qt=nv，单位为m3/s或L/min。实际流量q：泵在单位时间内实际排出的油液体积。因存在泄漏流量Δq，因此q=qt-Δq。瞬时理论流量qsh：任一瞬时理论输出的流量，一般泵的瞬时理论流量是脉动的，即qsh≠qt额定流量qs：泵在额定压力，额定转速下允许连续运转的流量。式中k为泄漏系数。3.1、液压泵概述流量理论输入功率Prt：理论流量qt×泵进出口压差Δp理论输出功率Pt：理论流量qt×泵进出口压差Δp实际输入功率Pr:输入角速度ω×输入扭矩T实际输出功率P:实际流量q×泵进出口压差Δp容积效率：实际输出功率÷理论输出功率ηv=P/Pt=（qt-Δq）/qt=1-Δq/qt机械效率：泵理论输出功率Pt÷泵实际输入功率Pr总效率：泵实际输出功率P÷泵实际输入功率Prηp=P/Pr=pq/Tω=ηvηm3、泵的功率和效率3.1、液压泵概述4、泵的转速：额定转速ns：额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。最高转速nmax：额定压力下允许短时间运行的最高转速。最低转速nmin：正常运转允许的最低转速。转速范围：最低转速和最高转速之间的转速3.1、液压泵概述例3-1例3-1：已知泵输出油压力p=100×105pa；转速n=1450rpm；排量V=46.2l/r；η容=0.95；η总=0.9；求：泵的输出功率P0；驱动泵的电动机的功率P解：泵输出实际流量：min/6.6395.014502.46lVnqqp容容例3-1则泵的输出功率：kwpqPp6.1010606.631010060650kwPP8.119.06.100总电机功率即泵的输入功率：液压泵的图形符号单向定量液压泵双向定量液压泵单向变量液压泵双向变量液压泵液压泵是如何将机械能变成液体的压力能的？齿轮泵一、渐开线外啮合齿轮泵3.2、齿轮泵1、工作原理1、工作原理齿轮泵结构3.2、齿轮泵结构1、工作原理3.2、齿轮泵3.2、齿轮泵2、齿轮泵排量和流量V=2πz1m2Bz1—齿数，m—齿轮模数，B—齿宽实际计算排量公式：V=（1.06～1.12）2πz1m2B3.2、齿轮泵前提：齿间容积=轮齿体积结论：每转一周排液体积=齿顶圆与齿根圆之间环形圆柱体积原因：齿间容积轮齿体积；轮齿多修正，轮齿变薄，齿间容积也变大流量如何计算？？？齿轮泵流量波动？？？齿轮泵的瞬时理论流量是脉动的，这是齿轮泵产生噪声的主要根源。为减少脉动，可同轴安装两套齿轮，每套齿轮之间错开半个齿距，组成共压油口和吸油口的两个分离的齿轮泵。3.2、齿轮泵3、困油现象当前一对轮齿尚未脱开啮合前，后一对轮齿又进入啮合。这样，在这两对啮合的轮齿之间形成了封闭的容积，称为闭死容积。闭死容积从最大变到最小；然后又从最小变到最大，周而复始第反复这一过程。这种现象称为困油现象。3.2、齿轮泵3.2、齿轮泵困油现象危害闭死容积又大变小：因液体的不可压缩性，闭死容积内的液体受挤压，压力急剧升高，远远超过齿轮泵的输出压力，闭死容积内的液体便从一切可泄漏的缝隙中强行挤出，使轴和袖承受到很大的冲击载荷，同时增加了功率损失，并使油液发热，引起振动和噪声，降低齿轮泵工作的平稳性和寿命。当闭死容积由小变大：因得不到油液的填充，使闭死容积形成局部真空。于是溶解于液体中的空气便被析出而产生气泡，这些气泡进入吸油腔，并被带到压油腔，产生汽蚀现象，引起振动和噪声。可见困油现象对齿轮泵的工作性能、使用寿命和强度都是有害的。结论：困油现象对齿轮泵的工作性能、使用寿命和强度都有害3.2、齿轮泵3、消除困油现象措施只要解决了闭死容积体积周期性变化，即可消除困油现象3.2、齿轮泵4、泄漏现象及端面间隙的自动补偿3.2、齿轮泵端面间隙的自动补偿原理（浮动轴套）3.2、齿轮泵端面间隙的自动补偿（浮动侧板形式）3.2、齿轮泵A、补偿面为“8”字形浮动轴套3.2、齿轮泵B、补偿面为偏心“8”字形浮动轴套3.2、齿轮泵C、分区补偿的“8”字形浮动侧板3.2、齿轮泵弹性侧板式补偿装置3.2、齿轮泵5、径向间隙的自动补偿3.2、齿轮泵6、外啮合齿轮泵径向力及减小径向力措施3.2、齿轮泵6、外啮合齿轮泵径向力及减小径向力措施径向力减小措施：（1）合理齿宽B及齿顶圆De；（4）吸油腔扩大到接近压油腔侧；（2）缩小压油腔尺寸；（5）液压平衡法；（3）压油腔扩大到接近吸油腔侧；平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价3.2、齿轮泵压油腔扩大到接近吸油腔侧3.2、齿轮泵吸油腔扩大到接近压油腔侧3.2、齿轮泵液压平衡法3.2、齿轮泵缺点：内泄漏增加例3-2某齿轮泵其额定流量q=100l/min，额定压力p=25×105Pa，泵的转速n=1450r/min,泵的机械效率η机=0.9，由试验测得，当泵的出口压力为p=0时，其流量q0=107l/min,试求：（1）该泵的容积效率？（2）当泵的转速n1=500r/min时计算泵在额定压力下工作时的流量q1是多少？该转速下泵的容积效率η容？（3）两种不同转速下，泵所需驱动功率？例3-2解：（1）通常将压力为零时泵的输出流量认为是理论流量。所以该泵的容积效率为：01000.93107qq容（2）泵的排量与转速无关，即01070.074/1450qVlrn例3-2所以，当n1=500r/min时：min/37500074.011lVnq泵的泄漏量与转速无关，即Δq不变min/71001070lqqq则，当n1=500r/min时，泵在额定压力下的流量为：min/3073711lqqqp例4-2（3）求泵所需的功率n=1450r/min时：kwpqPp98.41093.09.06010010256065容机其容积效率为：81.03730111qqp容例4-2n=500r/min时：kwpqPp72.11081.09.0603010256065111容机二、渐开线内啮合齿轮泵特点：（1）内外齿转向相同，齿面间相对速度小，运转噪声小；（2）齿数相异，绝不会发生困油现象；3.2、齿轮泵三、内外转子式摆线泵3.2、齿轮泵1、特点3.3、螺杆泵（1）体积小，重量轻（2）流量压力无脉动，低噪声（3）自吸能力强，可高转速（4）油污不敏感，寿命长工作原理：相互啮合的螺杆与壳体之间形成多个密闭容积，每个密闭容积为一级。当传动轴带动主螺杆顺时针旋转时，左端密闭容积逐渐形成，容积增大为吸油腔；右端密闭容积逐渐消失，容积减小为压油腔。