项目二液压动力元件ppt课件.ppt

《项目二液压动力元件ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目二液压动力元件ppt课件.ppt（51页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1项目二项目二 液压动力元件液压动力元件液压与气动技术液压与气动技术2 2任务一任务一 液压泵的工作原理及参数的认识液压泵的工作原理及参数的认识任务目标任务目标l理解常用液压泵的结构组成及工作原理；理解常用液压泵的结构组成及工作原理；l掌握液压泵的性能参数。掌握液压泵的性能参数。3l动力元件：机械能动力元件：机械能 液压能液压能l执行元件：液压能执行元件：液压能 机械能机械能l控制元件：控制油液压力、流量、流动方向控制元件：控制油液压力、流量、流动方向l辅助元件：辅助工作辅助元件：辅助工作4 液压系统是以液压系统是以液压泵液压泵作为向系统提供一定作为向系统提供一定的的流量和压力流量和压力的的

2、液压泵液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。动负载作功。 机械能机械能 液压能液压能5l液压泵（容积式泵）：液压泵（容积式泵）：依靠泵的密封工作依靠泵的密封工作腔的容积变化实现吸油、压油。腔的容积变化实现吸油、压油。l流量大小：取决于密封工作腔流量大小：取决于密封工作腔容积变化容积变化的的大小和次数。大小和次数。 （若不计泄漏，流量与压力无关）（若不计泄漏，流量与压力无关）（1）工作原理 6吸油吸油排油排油7 必须具有一个由必须具有一个由运动件运动件和和非运动件非运动件所构成的所

3、构成的密密闭容积闭容积；密闭容积的大小密闭容积的大小随运动件的运动作随运动件的运动作周期性周期性的的变变化化，容积，容积由小变大由小变大吸油，由大变小吸油，由大变小压油压油；在吸油和排油时，应有在吸油和排油时，应有配流装置配流装置，保证泵油过，保证泵油过程顺利进行；程顺利进行；吸油过程中，油箱必须吸油过程中，油箱必须与大气相通与大气相通。（2）液压泵正常工作的四个必备条件8 工作压力和额定压力工作压力和额定压力 工作压力工作压力：液压泵实际工作时的压力液压泵实际工作时的压力 工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的 压力损失，而与液压泵的流量无关。压力损

4、失，而与液压泵的流量无关。 额定压力：额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连连 续运转续运转的的最高压力最高压力3.认识液压泵的性能参数认识液压泵的性能参数工作压力工作压力 大于大于 额定压力额定压力（系统压力）（系统压力）（压力限定值，铭牌上标记的值）（压力限定值，铭牌上标记的值）9 排量排量 泵主轴每转一转，密封容积的变化。泵主轴每转一转，密封容积的变化。 排量固定，则为排量固定，则为定量定量泵；泵； 排量可变，则为排量可变，则为变量变量泵（一般定量泵因密封性较好，泵（一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高）泄漏小，在高压时效率较

5、高） 用用 V V 表示，单位表示，单位L/rL/r或或m m3 3/r/r10 流量流量 泵 单 位 时 间 内 排 出 的 液 体 体 积 （泵 单 位 时 间 内 排 出 的 液 体 体 积 （ L / sL / s 或或L/minL/min），有），有理论流量理论流量q qt t和和实际流量实际流量q q两种。两种。 Vnqtqqqt式中：式中：V 泵的排量（泵的排量（L / r） n 泵的转速（泵的转速（r/s或或r/min） q 泵运转时，油会从高压区泄泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，为泵的泄漏损失，单漏到低压区，为泵的泄漏损失，单位为位为L。 vAq 实际流量实际流量q理论流

6、量理论流量qt11泵的泵的容积效率容积效率：tVqq注：泵工作压力增大，注：泵工作压力增大， q q增大，增大， q q减小，容积效率减小。减小，容积效率减小。额定流量额定流量qn：额定转速和额定压力下输出的流量。：额定转速和额定压力下输出的流量。12 泵的功率、总效率泵的功率、总效率 理论功率理论功率 理论转矩理论转矩 泵输出功率泵输出功率 泵输入功率泵输入功率 式中：式中：Pt 理论功率，理论功率，N?m/s=w Tt 理论转矩，理论转矩，N?m 角速度，角速度，rad/s p 泵输出的输出压力，泵输出的输出压力，N/m2 T 泵的实际输入转矩，泵的实际输入转矩， N?m2/pVTtpVn

7、pqTPtttpqP 出TP 入13泵的泵的机械效率机械效率： T 泵的实际输入转矩，泵的实际输入转矩， N?m T 泵的损失转矩，泵的损失转矩， N?mTTTTTTTtm114总效率总效率 mvmPpq.Tpq.入出输入功率输出功率PPvm 电动机功率电动机功率 Pm(kw)Pm=P入入vmmpqP.15讨论练习讨论练习1l某液压系统，泵的排量某液压系统，泵的排量V=10ml/r，电机转速，电机转速n=1200r/min，泵的输出压力，泵的输出压力p=5MPa，泵的容积，泵的容积效率效率 =0.92，总效率，总效率 =0.84.l求：泵的理论流量求：泵的理论流量l 泵的实际流量泵的实际流量l

8、 泵的输出功率泵的输出功率l 驱动电机功率驱动电机功率v16讨论练习讨论练习2l某液压系统，液压泵输出油压某液压系统，液压泵输出油压p=10MPa，转速，转速n=1450r/min，泵的排量，泵的排量V=46.2mL/r，容积效率，容积效率 =0.95，总效率，总效率 =0.9.l求：泵的输出功率求：泵的输出功率l 驱动电机功率驱动电机功率v1717任务二任务二 液压泵的分类和结构分析液压泵的分类和结构分析任务目标任务目标l掌握齿轮泵的工作原理；能够正确拆装齿轮泵，掌握齿轮泵的工作原理；能够正确拆装齿轮泵，掌握各零件的名称；掌握各零件的名称；l能够了解高压齿轮泵的结构特点能够了解高压齿轮泵的结

9、构特点;l掌握叶片泵的工作原理；掌握叶片泵的工作原理；l能够正确拆装叶片泵，掌握各零件的名称；能够正确拆装叶片泵，掌握各零件的名称；l掌握柱塞泵的工作原理；掌握柱塞泵的工作原理；l能够正确拆装柱塞泵，掌握各零件的名称；能够正确拆装柱塞泵，掌握各零件的名称；l能够分析柱塞泵常见故障。能够分析柱塞泵常见故障。1818一、齿轮泵一、齿轮泵1齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理l齿轮泵是一种常用液压泵齿轮泵是一种常用液压泵l齿轮泵是齿轮泵是定量泵定量泵，可分为，可分为外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵和和内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵两种。两种。l优点：结构简单，制造方便，价格低廉，优点：结构简单，制造方便，价格低廉，体

10、积小，重量轻，自吸性能好，对油液污体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感，工作可靠；染不敏感，工作可靠；l缺点：流量和压力脉动大，噪声大，排量缺点：流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。不可调。19 外啮合齿轮泵由装在壳体内的一对齿轮所组成齿外啮合齿轮泵由装在壳体内的一对齿轮所组成齿轮两侧有端盖罩住，轮两侧有端盖罩住，壳体、端盖和齿轮壳体、端盖和齿轮的各个齿间的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。槽组成了许多密封工作腔。 202齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点（1）困油现象：）困油现象： 为了使齿轮平稳地啮合运转，齿轮的重叠系数为了使齿轮平稳地啮合运转，齿轮的重叠系数大于大于1,即即存在存在

11、两对轮齿同时进入啮合两对轮齿同时进入啮合的时候。因此，就有一部分油的时候。因此，就有一部分油液困在两对轮齿所形成的封闭容腔之内。液困在两对轮齿所形成的封闭容腔之内。 因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。2121l卸荷措施：卸荷措施：在前后盖板或浮动在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽轴套上开卸荷槽l开设卸荷槽的原则：开设卸荷槽的原则：两槽间距两槽间距a为最小闭死容积，而使为最小闭死容积，而使闭死闭死容积由大变小时与压油腔相通，容积由大变小时与压油腔相通，闭

12、死容积由小变大时与吸油腔闭死容积由小变大时与吸油腔相通。相通。22（2）径向力不平衡：）径向力不平衡：易产生磨损易产生磨损（3）泄漏：）泄漏：间隙泄漏，主要是端面轴向间隙间隙泄漏，主要是端面轴向间隙外啮合齿轮运转时泄漏途径：外啮合齿轮运转时泄漏途径：u齿顶与齿轮壳内壁的间隙齿顶与齿轮壳内壁的间隙u齿轮啮合线处的间隙齿轮啮合线处的间隙u齿端面与侧板之间的间隙（端面泄齿端面与侧板之间的间隙（端面泄漏占漏占80808585）。）。 当压力增加时，泄漏量增大，外啮合当压力增加时，泄漏量增大，外啮合齿轮泵齿轮泵不适合用作高压泵不适合用作高压泵。 解决方法：解决方法：端面间隙补偿采用端面间隙补偿采用静压平

13、衡措施静压平衡措施, ,在齿轮和盖板之间在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套、增加一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧板。浮动侧板。 3.3.齿轮泵的优缺点及应用齿轮泵的优缺点及应用优点：优点：结构简单，制造工艺性好，价格便宜，结构简单，制造工艺性好，价格便宜，自吸能力较好，抗污染能力强，而且能耐冲击自吸能力较好，抗污染能力强，而且能耐冲击性负载性负载。缺点：缺点：流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复零件的互换性差，磨损后不易修复。应用：应用：用于环境差、精度要求不高的场合，通用于环境差、精度要求不高的场合，通常常p10MP

14、ap10MPa，如工程机械、建筑机械、农用机，如工程机械、建筑机械、农用机械等。械等。24244.内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵l内啮合齿轮泵的工作原理也是利用内啮合齿轮泵的工作原理也是利用齿间密封容积的变化齿间密封容积的变化来实现吸油压油的来实现吸油压油的。l内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种 。25252626l优点：优点：结构紧凑，体积小，零件少，转速结构紧凑，体积小，零件少，转速可高达可高达10 000r/mim，运动平稳，噪声低，运动平稳，噪声低，容积效率较高等。容积效率较高等。l缺点：缺点：流量脉动大，转子的制造工艺复杂流量脉动大，转子的

15、制造工艺复杂等，目前已采用粉末冶金压制成型。等，目前已采用粉末冶金压制成型。二、叶片泵二、叶片泵l优点：结构较齿轮泵复杂，但其工作压力优点：结构较齿轮泵复杂，但其工作压力较高，且流量脉动小，工作平稳，噪声较较高，且流量脉动小，工作平稳，噪声较小，寿命较长。小，寿命较长。l缺点：结构复杂，吸油特性不太好，对油缺点：结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感。液的污染也比较敏感。l广泛应用于机械制造中的专用机床、自动广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低液压系统中。线等中低液压系统中。2727分类分类l单作用叶片泵单作用叶片泵：变量泵，工作压力最大为：变量泵，工作压力最大为7.0MPa

16、l双作用叶片泵双作用叶片泵：定量泵，一般最大工作压：定量泵，一般最大工作压力亦为力亦为7.0MPa，结构经改进的高压叶片，结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可达泵最大的工作压力可达16.021.0MPa282829291单作用叶片泵的组成及工作原理单作用叶片泵的组成及工作原理l组成：单作用叶片泵由转子、定子、叶片、及壳体、端组成：单作用叶片泵由转子、定子、叶片、及壳体、端盖等主要零件组成。盖等主要零件组成。l单作用叶片泵多为变量泵单作用叶片泵多为变量泵，工作压力最大为，工作压力最大为7.0MPa。30 转子每转一转，吸油、压油各一次。转子每转一转，吸油、压油各一次。 定子和转子间有偏心距定子

17、和转子间有偏心距e，改变，改变e e的大小即可调节排量的大小即可调节排量V V31 改变转子与定子的偏改变转子与定子的偏心量，即可改变泵的流心量，即可改变泵的流量，偏心越大，流量越量，偏心越大，流量越大，如调成几乎是同心，大，如调成几乎是同心，则流量接近于零则流量接近于零。 奇数叶片泵的脉动率奇数叶片泵的脉动率低于偶数叶片，单作用低于偶数叶片，单作用叶片泵叶片数为奇数，叶片泵叶片数为奇数，一般为一般为13或或15片片。32322双作用叶片泵的组成及工作原理双作用叶片泵的组成及工作原理l组成：在左泵体内安装有定子、组成：在左泵体内安装有定子、转子以及左右配油盘。转子上开转子以及左右配油盘。转子上

18、开有十二条倾斜的槽，叶片安装在有十二条倾斜的槽，叶片安装在槽内。转子由传动轴带动，传动槽内。转子由传动轴带动，传动轴间用两个油封密封，以防止漏轴间用两个油封密封，以防止漏油和空气进入。油和空气进入。l双作用叶片泵均为定量泵，一般双作用叶片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为最大工作压力亦为7.0MPa，结构，结构经改进的高压叶片泵最大的工作经改进的高压叶片泵最大的工作压力可达压力可达16.021.0MPa。33 定子内表面近似椭圆定子内表面近似椭圆，转子和定子同心安装，转子和定子同心安装，有两个吸油区和两个压有两个吸油区和两个压油区对称布置。油区对称布置。转子每转子每转一周，完成两次吸油转一周，

19、完成两次吸油和压油和压油。双作用叶片泵。双作用叶片泵大多是大多是定量泵定量泵。 叶片数一般取叶片数一般取1212或或1616片。片。 3435叶片泵的应用叶片泵的应用1. 用于用于中低压中低压、要求较高要求较高的系统中；的系统中；2. 油液粘度要合适，转速不能太低，油液粘度要合适，转速不能太低，5001500rpm；3. 要注意油液的要注意油液的清洁清洁，油不清洁容易使叶片卡死；，油不清洁容易使叶片卡死；4. 通常只能通常只能单方向旋转单方向旋转，如果旋转方向错误，会造，如果旋转方向错误，会造成叶片折断。成叶片折断。 36363限压式变量叶片泵的工作原理限压式变量叶片泵的工作原理 l限压式变量

20、叶片泵是单作用叶片泵，改变定子和转子间限压式变量叶片泵是单作用叶片泵，改变定子和转子间的偏心距的偏心距e，就能改变泵的输出流量。，就能改变泵的输出流量。l限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心限压式变量叶片泵能借助输出压力的大小自动改变偏心距距e的大小来改变输出流量。的大小来改变输出流量。 1转子；转子；2定子；定子；3吸油窗口；吸油窗口；4活塞；活塞；5螺钉；螺钉；6活塞腔；活塞腔；7通道；通道；8压油窗口；压油窗口；9调压弹簧；调压弹簧；10调压螺钉调压螺钉37374.主要零件分析主要零件分析l（1）定子和转子：定子内表面曲线由）定子和转子：定子内表面曲线由四段圆弧四段圆弧和和四

21、段过度曲线四段过度曲线组成，过度曲线保证叶片紧贴定组成，过度曲线保证叶片紧贴定子内表面上，并保证叶片在转子槽中运动时速度子内表面上，并保证叶片在转子槽中运动时速度和加速度均匀变化，以减少叶片对定子内表面的和加速度均匀变化，以减少叶片对定子内表面的冲击。转子的外表面是圆柱面，转子中心固定，冲击。转子的外表面是圆柱面，转子中心固定，开有沟槽以安置叶片。开有沟槽以安置叶片。l（2）叶片：泵共有）叶片：泵共有12个叶片，流量脉动较小。个叶片，流量脉动较小。叶片前角叶片前角13，有利于叶片在叶片槽中灵活移动，有利于叶片在叶片槽中灵活移动，防止卡死，并可减少磨损。防止卡死，并可减少磨损。l（3）配油盘）配

22、油盘38|工作原理：柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油工作原理：柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油和压油和压油|与齿轮泵、叶片泵比：能以最小尺寸和最小重量供给最大与齿轮泵、叶片泵比：能以最小尺寸和最小重量供给最大动力，是一种高效率泵，但其制造成本相对较高。动力，是一种高效率泵，但其制造成本相对较高。|该泵用于高压、大流量、大功率的场合该泵用于高压、大流量、大功率的场合|分为分为轴向式和径向式轴向式和径向式（轴向柱塞泵轴向柱塞泵-柱塞轴向布置；柱塞轴向布置；径向柱塞泵径向柱塞泵-柱塞沿径向放置）柱塞沿径向放置）|为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于3三、柱

23、塞泵三、柱塞泵3939l柱塞泵特点：柱塞泵特点：l首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率工作仍有较高的容积效率；l第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实易于实现变量现变量；l第三，柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，第三，柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度材料强度性能可得到充分利用性能可得到充分利用。l适用：由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调适用：由于柱塞

24、泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。40（1）轴向柱塞泵：）轴向柱塞泵：变量泵变量泵，通过调节斜盘倾角，通过调节斜盘倾角，即可改变泵的输出流量。即可改变泵的输出流量。 41直轴式轴向柱塞泵实物外形直轴式轴向柱塞泵实物外形斜轴式轴向柱塞泵实物外形斜轴式轴向柱塞泵实物外形4242l轴向柱塞泵的优点是：轴向柱塞泵的优点是：结构紧凑、

25、径向尺结构紧凑、径向尺寸小，惯性小，容积效率高，目前最高压寸小，惯性小，容积效率高，目前最高压力可达力可达40.0MPa，甚至更高，一般用于工，甚至更高，一般用于工程机械、压力机等高压系统中，但其轴向程机械、压力机等高压系统中，但其轴向尺寸较大，轴向作用力也较大，结构比较尺寸较大，轴向作用力也较大，结构比较复杂。复杂。43（2）径向柱塞泵：）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），可分为固定液压缸式和回转液压缸心线垂直），可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。式两种。 44径向柱塞泵实物结构径向柱塞泵实物结构45四、液压泵的图形符号4646任务三任务三

26、液压泵与电动机参数的选取液压泵与电动机参数的选取任务目标任务目标l掌握液压泵的选用原则；掌握液压泵的选用原则；l了解不同液压泵性能区别；了解不同液压泵性能区别；l能够根据使用场合选择合适的液压泵。能够根据使用场合选择合适的液压泵。4747l合理地选择液压泵对于降低液压系统的能耗、提高系合理地选择液压泵对于降低液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。靠工作都十分重要。l选择液压泵的原则是：选择液压泵的原则是：l根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求l首先确

27、定液压泵的类型首先确定液压泵的类型l然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号48选择原则选择原则l是否要求变量：是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。是变量泵。l工作压力：工作压力：柱塞泵压力柱塞泵压力31.5MPa；叶片泵压力；叶片泵压力6.3MPa,高高压化以后可达压化以后可达16MPa；齿轮泵压力；齿轮泵压力2.5MPa，高压化以后可，高压化以后可达达21MPa。l工作环境：工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好。齿轮泵的抗污染能力最好。l噪声指标：噪声指标：低噪声泵有内啮合齿轮泵、双

28、作用叶片泵和螺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。杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。l效率：效率：轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大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。的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。液压泵与电动机参数的选用 4949双作用叶片泵双作用叶片泵/限压限压式变量叶片泵式变量叶片泵机床液压系统机床液压系统齿轮泵（抗污染能齿轮泵（抗污染能力好）力好）筑路机械、港口机械、小型筑路机械、港口机械、小型工程机械工程机械柱塞泵（负载大、柱塞泵（负载大、功率大）功率大）汽车空调压缩机、柴油高压汽车空调压缩机、柴油高压油泵油泵作业l完成课后练习题51