2.1液压泵概述2003版解析

第二章液压动力元件HydraulicPowerTool2020年2月5日8时25分11.常用液压泵的工作原理、性能特点；2.液压泵主要性能参数及相关计算；3.外反馈限压式变量叶片泵的特性曲线。学习重点：2020年2月5日8时25分1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。作用：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。重要性：第一节液压泵概述2020年2月5日8时25分2一、液压泵基本工作原理以单柱塞泵为例说明其工作原理1、组成2、密闭容积3、工作原理（动画）：偏心轮旋转一转，柱塞左右往复运动一次，密闭容积变大吸油，密闭容积变小排油。2020年2月5日8时25分3液压系统中用的一般是容积式泵，即依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油。液压泵正常工作的三个必备条件1、具有一个或若干个由运动件与非运动件构成且周期性变化的密封容积。3、油箱须与大气相通，或采用密闭的充压油箱，油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。泵吸油的实质是油箱的油液在大气压作用下进入具有一定真空度的吸油腔。2、具有相应的配流机构,将吸、排液腔隔开，保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。泵密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。配流机构有多种：配流阀、配流盘、配流轴。2020年2月5日8时25分41、液压泵的密封工作腔处于吸油时称为吸油腔，处于压油时称为压油腔。2、液压泵的吸油压力取决于吸油管路液流流速、吸油口至油箱液面高度、吸油管压力损失；液压泵的排油压力取决于外负载力及液流管路损失、元件压力损失；若排油管路直接接油箱，则泵排出压力为零，称为泵卸载。注：2020年2月5日8时25分53、泵每转一转吸入或排出的油液体积取决于密闭容积的变化量。二、液压泵的主要性能参数1、压力P(N/m2)（1）吸入压力：泵进口处的压力。（2）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力。其大小取决于外负载的大小，与液压泵流量无关。（3）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力。（4）最高允许压力（峰值压力）：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。6（1）排量V(理论排量或几何排量)：m3/r(ml/r)排量是指在不考虑泄漏的情况下，泵每转一周理论上所排出液体体积，大小只与泵的几何参数有关。对单柱塞泵，柱塞直径为d，行程为s，则V=sπd2/4若泵排量固定，则为定量泵；排量可变，则为变量泵。2、液压泵的排量、流量和容积效率7为泵单位时间内排出的液体体积。分为平均理论流量、实际流量、瞬时理论流量。①平均理论流量qt：指泵在单位时间内理论上排出的油液体积,等于排量与转速乘积qt=Vn。对于单柱塞泵qt=Vn=sAn②实际流量q：泵在单位时间内实际排出的油液体积。q=qt-Δq∆q—泵的泄漏损失,与压力有关。∆q＝kp2020年2月5日8时25分8③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。④额定流量qn：泵在额定压力，额定转速下允许连续运转的流量。(2)流量q:m3/s或L/min（3）泵的容积效率ηv2020年2月5日8时25分9容积效率：液压泵实际流量与理论流量的比值。ηv=q/qt=（qt-Δq）/qt=1-Δq/qt泵的实际流量q=qtηv=Vnηv3、泵的功率和效率（1）输入功率Pr：驱动泵轴的机械功率Pr=Tω=2πnT（2）输出功率P：泵输出液压功率,即平均实际流量q和工作压力p的乘积。P=pq2020年2月5日8时25分10（3）泵的机械效率ηm：由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液体的粘性而引起的摩擦损失。Tt－泵的理论输入扭矩T－泵的实际输入扭矩tmTT（4）总效率η(艾塔)：η=输出功率/输入功率=P/Pr=pq/Tω=pqtηvηm/Ttω=ηvηm2020年2月5日8时25分114、泵的转速：（1）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。（2）最高转速nmax：额定压力下超过额定转速允许短时间运行的最高转速。（3）最低转速nmin：正常运转允许的泵的最低转速。（4）转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。nmin－nmax2020年2月5日8时25分12qqtTTt2020年2月5日8时25分13例题2－1某液压系统，泵的排量V＝10mL/r，电机转速n＝1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa,泵容积效率ηv＝0.92，总效率η＝0.84，求：（1）泵的理论流量；（2）泵的实际流量；（3）泵的输出功率；（4）驱动电机功率。2020年2月5日8时25分14解：（1）泵的理论流量qt=Vn=10×1200×10-3＝12（L/min）（2)泵的实际流量q＝qt.ηv＝12×0.92＝11.04L/min（3)泵的输出功率（4）驱动电机功率0.91.07()0.84ipPkw6351011.04100.9()60Ppqkw三、液压泵的特性曲线（n一定下作出）表示泵的工作压力p与容积效（或实际流量q）、总效率η和输入功率Pr之间的关系。由性能曲线可看出：泵的ηv（或q）随泵的p升高而降低，p=0时，泄漏量为零,ηv=100%；η随泵的工作压力升高而升高，接近泵额定压力时η最高。2020年2月5日8时25分15四、液压泵的分类液压泵的分类方式很多。按压力的大小：低压泵、中压泵和高压泵。按排量能否改变：定量泵和变量泵。按泵的结构：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵齿轮泵：外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵叶片泵：双作用叶片泵、单作用叶片泵、凸轮转子叶片泵柱塞泵：径向柱塞泵、轴向柱塞泵螺杆泵:单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵2020年2月5日8时25分16五、液压泵的选用原则（1）是否要求变量径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。（2）工作压力柱塞泵额定压力最高。（3）工作环境齿轮泵的抗污染能力最好。（4）噪声指标低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。（5）效率轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。2020年2月5日8时25分17六、液压泵的图形符号2020年2月5日8时25分181.容积式泵的基本工作原理；2.泵的主要性能参数及计算。学习重点：2020年2月5日8时25分19作业设液压泵转速为950r/min,排量为168ml/r,在额定压力29.5Mpa和同样转速下，测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87，试求：1）泵的理论流量。2）泵的容积效率。3）泵的机械效率。4）泵在额定工况下，所需电动机驱动功率。5）驱动泵的转矩。2020年2月5日8时25分20