液压与气压传动(全英文)

苑文婧,韩彬,杨浩泉,贾立新

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  • 第二章 液压传动基础知识
    • ● 液压传动基础知识
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    • ● 液压泵概述及齿轮泵
    • ● 叶片泵
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  • 第四章 液压执行元件
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  • 第五章 液压控制元件
    • ● 方向控制阀(1)
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  • 第八章 气源装置及气动辅助元件
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液压泵概述及齿轮泵


液压泵概述


单柱柱塞泵

 容积变化

 吸油腔

 压油腔

 动力元件

 配流装置

1、当偏心轮逆时针方向旋转时,将推动柱塞沿水平方向运动。

2、当柱塞向左滑动时,柱塞与泵体包围的封闭空间被压缩,封闭空间内的油液被压入油管,打开上部的单向阀,为液压系统供油;下部的单向阀则被关闭。

3、当柱塞向右滑动时,柱塞与泵体形成的封闭空间将变大,封闭空间产生局部真空。同时,在大气压力的作用下,下部的单向阀打开,油箱中油液被压入封闭空间。而上部的单向阀处于关闭状态,是因为液压系统的压力大于或等于大气压的。

4、偏心轮不断旋转,柱塞不断往复,封闭空间不断变化,完成了吸油和压油;封闭空间被称为变化的容积,因此,液压泵也被称为容积泵。


液压泵正常工作具备的三个基本条件


具有周期性变化的容积

具有配流装置

排出液体的压力大于等于大气压



液压泵的主要性能参数



压力

工作压力p、额定压力pn(连续运转的最高压力)。

排量和流量

排量V:液压泵每转一周,由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积,单位(/r)或 (ml/r) 。

理论流量qt:不考虑液压泵流量泄漏,单位时间内排出的液体体积等于排量和转速的乘积。

qt:液压泵理论排量(/s); 

V:液压泵的排量(/r);


n:主轴转速(r/s);


实际流量q:

额定流量qn:液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量。



泵的能量转换关系、功率与效率


能量损失

容积损失:由于泵和马达本身的泄漏所引起的能量损失,即流量的损失

机械损失:由于泵和马达机械副之间的摩擦所引起的能量损失,即转矩的损失。

容积效率: 液压泵实际流量

    


机械效率:

液压泵实际输入转矩T大于理论需要的转矩Tt。

   



总效率: 输出,输入



液压泵的分类


按压力(低压、中压、中高压、高压、超高压)

按排量(定量、变量)

按流动方向(单向、双向)

按结构(齿轮泵、叶片泵、柱塞泵)


齿轮泵


齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵,它一般做成定量泵,按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵,而以外啮合齿轮泵用于最广。


外啮合齿轮泵(渐开线)

内啮合齿轮泵(摆线、渐开线)

优点:

结构较简单

体积较小

价格较便宜

对油的清洁度要求不严

缺点:


泵轴受不平衡力


磨损严重

泄漏较大


外啮合齿轮泵的结构特点



此为外啮合齿轮泵。

它由装于泵体内的一对齿数相同齿轮及两侧的端盖所组成,泵体、端盖和各个齿槽形成了许多封闭容积腔。

当上部齿轮逆时针旋转时,右侧部分的封闭容积逐渐变大,形成真空,完成吸油过程。


吸入的油液充满齿槽,跟随齿轮的旋转被带入左侧的压油区,齿轮的轮齿不断进入啮合,导致左侧的封闭容积逐渐变小,油液受到挤压,被挤出封闭容积进入压油口,也就进入了液压系统中。

在齿轮泵的工作过程中,只要两个齿轮的旋转方向不变,其吸油腔和压油腔的位置是不变的,齿轮啮合区分隔了高压的压油腔和低压的吸油腔,因此,齿轮泵中不需要设置配流装置。

困油

齿轮啮合的重合度大于1,齿轮运动平稳

一小段时间的时候,出现封闭空间

封闭空间减少,油液挤压,压力上升;

封闭空间变大,造成局部真空,产生气穴

齿轮泵产生噪声

*齿轮泵的两侧端盖上开设卸荷槽,卸荷槽不对称,偏向吸油区

径向力不平衡

吸油区压力小

压油区压力大

造成两侧径向压力不平衡

* 减小压油口或增大吸油口

 适当增大齿轮齿顶与泵体之间的径向间隙

泄漏

齿轮端面和端盖之间(75%~80%)

齿轮外圆与泵体内孔之间

两个齿轮的啮合处

*齿轮端面间隙自动补偿,采用浮动轴套


思考题

液压泵属于什么元件?它可以实现什么能量的转换?

液压泵按结构分为几种?

外啮合齿轮泵在结构上有何特点?