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《液压传动》吴清珍 孔祥臻版第三章,齿轮泵与齿轮马达,叶片泵与叶片马达,柱塞泵与马达。低速大扭矩马达。液压泵与液压马达概述。有需要的小伙伴可以看看哦~
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液压泵与液压马达
齿轮泵与齿轮马达
外啮合齿轮泵
工作原理
相互啮合的齿轮,通过两齿轮的齿顶、中间啮合线和齿轮两端面,把泵体和泵盖围成的空间分成互不相通的两个密封容腔(吸油腔和压油腔); 齿轮旋转时,吸油腔的齿轮连续退出啮合,该腔容积增大形成真空度,大气压作用下吸油; 齿轮旋转时,压油腔的齿轮连续进入啮合,该腔容积减小形成压力,排油。
结构
主动齿轮
被动齿轮
泵体
前泵盖
后泵盖
密封件
排量与平均流量
排量
齿轮泵的排量可看作两个齿轮的齿间容积之和
实际流量
泵工作室出口处的流量
瞬时流量的脉动
齿轮泵的瞬时流量是脉动的
流量脉动率
影响油泵工作的不利因素
困油现象
径向不平衡力
端面间隙泄露
内啮合齿轮泵
特点
结构紧凑、体积小、重量轻、流动脉动小、寿命长、噪声第、转速高等
分类
摆线齿形内啮合齿轮泵(摆线转子泵)
渐开线齿形内啮合齿轮泵
外啮合齿轮马达
齿轮马达的转速是由供入的高压油的流量决定的,且存在力矩脉动。 马达高速运转时,由于其传动部分的转动惯量起作用,可大大减轻马达力矩的脉动程度; 马达低速运转时,力矩脉动很显著,速度稳定性较差。
齿轮马达适用于高速且转动惯量较大的场合。
叶片泵与叶片马达
叶片泵
结构紧凑、体积小、重量轻、流速均匀、噪声低、排量可以变化等。
对油液的污染比较敏感,自吸能力不强,结构较齿轮泵复杂,对材质要求较高。
应用
叶片泵常用于工程机械对运动精度要求较高的转向系统、加工精度要求较高的机床液压系统等。
双作用叶片泵
吸油:叶片从小半径圆弧经过过度圆弧向大半径圆弧运动时,工作容积不断增大,产生真空度并吸油;
排油:叶片从大半径圆弧经过过度圆弧向小半径圆弧运动时,工作容积不断减小,液压泵排油。
排量与流量
叶片占据的空间
实际排量
实际输出流量
主要零件特点
定子的过度曲线
叶片的安放角
径向液压力
端面间隙的自动补偿
典型结构
YB系列叶片泵
高压叶片泵的特点
关键问题
为保证叶片与定子内表面紧密接触,叶片根部与高压油相通。 在高压区,叶片两端的压力可以平衡掉一部分; 在低压区,只有叶片根部受高压油作用,高压下加速了叶片和定子内表面的磨损。
叶片结构
双叶片结构
子母叶片结构
柱销式叶片结构
单作用叶片泵
流量与排量
改变偏心距可改变泵的排量
单作用叶片泵的容积变化是不均匀的,存在流量脉动
当叶片为奇数时,流量脉动较小,因此泵的叶片数量一般为13或15个
变量叶片泵
手动式
自动式
限压式
内反馈式
外反馈式
适用于低压快速行程或高压慢速行程的应用场合
恒压式
恒流式
单作用叶片泵与双作用叶片泵的区别
定子内表面是一个圆形
配流盘上只开设一个吸油窗口和压油窗口
转子每转动一周,相邻叶片之间的容腔吸、排油各一次,故称单作用叶片泵
转子所受径向液压力不平衡,又称非平衡式叶片泵或非卸荷式叶片泵
改变定子与转子的偏心距可改变泵的排量,常做成变量泵
叶片马达
通常制成定量的
优点
转动部分惯量小,因而换向时动作灵敏,允许较高的换向频率;
转矩及转速的脉动较小。
缺点
漏损大,机械特性软。
叶片泵与叶片马达的区别
为保证顺利启动,叶片底部装有弹簧,确保初始密封的形成,同时叶片底部还同压力油,以提高容积效率
为适应正反转,转子上的叶片槽径向开设,叶片径向放置
通往叶片底部的高压油路上设置两个单向阀,以保证马达换向(高压油的入口和低压油的入口互换)时,叶片底部始终通高压油
柱塞泵与马达
柱塞和缸体柱塞孔均为圆柱面,加工方便,加工精度高,可保证较好的密封性,因此容积效率较高。
主要零件处于受压状态,适于做成高压泵
改变柱塞的工作行程即可改变泵的排量,能较方便的实现单向或双向变量
结构复杂,对零件材料及加工精度要求高,价格较高,需高品质高清洁度的工作介质,使用、维护、修理的要求较高。
柱塞泵常用于高压、大流量、流量需要调节的工程机械及其他设备上。
斜盘式轴向柱塞泵与马达
改变γ角度,能改变柱塞行程的大小,因而改变排量。
改变γ的方向,能改变吸、压油的方向,这时也就成为双向变量泵。
瞬时流量
单个柱塞的瞬时理论流量:
随时间变化,按照正弦规律变化
当柱塞数目较多且为奇数时,流量脉动最小,所以柱塞泵的柱塞数一般为奇数。从结构和工艺考虑,柱表数目常采用7个或9个。
主要零件结构特点
柱塞滑靴组件
柱塞对斜盘的工作表面采用静压轴承结构,防止相对滑动的时候因摩擦发热而损坏。
变量机构
柱塞缸体
柱塞缸体一般用钢为基体,中心加工有花键孔与传动轴相连接。配流盘一般采用钢合金材料,刚体端部采用铜合金材料。
中心弹簧机构
由于柱塞往复运动,弹簧容易疲劳损坏 弹簧通过球形座、柱塞的回程盘将弹力分给每个柱塞组件中心弹簧基本不受交变载荷,所以不易疲劳破损
配流盘
使工作容腔在其容积减小时和排油腔相通,在其容积增大时和吸油腔相通。
减小压力冲击的措施
∠φ角度对液压油进行预压缩;
设置三角形槽减轻液压冲击、防止困油现象的发生。
SCY14-系列斜盘式轴向柱塞泵
通轴型轴向柱塞泵
斜盘式轴向柱塞马达
改变马达压力油输入方向,可以改变马达输出轴的旋转方向;
改变斜盘倾角γ,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速。斜盘倾角越大,产生的转矩越大转速就越低。
斜轴式轴向柱塞泵与马达
传动轴通过连杆带动柱塞做往复运动时,全部机械力矩依靠连杆传递。泵的强度高,允许较大的倾角,变量范围较大。(斜盘式20°,斜轴式<40°)
效率较高,耐冲击、耐振动性能较好。
体积较大
广泛应用于工程机械、船舶、治金等设备的液压系统中。
A2F型斜轴式定量柱塞泵
A7V斜轴式变量泵
径向柱塞泵
改变定子和转子的偏心量e时,可改变泵的排量
;偏心量由正值变为负值时,泵的吸、压油腔互换,因此径向柱塞泵可做成单向或双向变量泵
径向尺寸大,结构较复杂,自吸能力差,且配流轴受径向不平衡液压力的作用,易于磨损,限制了泵转速和压力的提高。
为使流量脉动率尽可能小,常采用奇数柱塞数。
低速大扭矩马达
摆线齿轮马达
单作用曲轴式径向柱塞马达
多作用内曲线式径向柱塞马达
螺杆泵
液压泵与液压马达概述
液压泵的基本原理与分类
液压泵的基本工作原理
液压泵是靠密封容积的变化实现吸油和排油的,其排量的大小取决于密封腔容积的变化,故这种泵又称为容积式泵。
液压泵的基本工作条件
有周期变化的密封容积
有合适的配流装置
液压泵(或马达)的分类
按结构分
齿轮式
内啮合齿轮泵与马达
外啮合齿轮泵与马达
叶片式
双作用叶片泵与马达
柱塞式
径向柱塞泵与马达
螺杆式
按排量分
变量泵
定量泵
按变量调节方式分
图形符号
液压泵的主要性能参数
压力
工作压力p
额定压力pH
最高压力pmax
转速
工作转速n
额定转速nh
最高转速nmax
流量、排量、容积效率
排量q
理论流量Qt
额定流量QH
实际流量Q
容积效率ηv
功率、转矩、机械效率
输出功率P
实际转矩T
理论转矩Tt
机械效率ηm
输入功率Pi
总效率
液压马达的主要性能参数
压力差
最低稳定转速