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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,液压动力元件与执行元件（一）,复习提问：,1,，静力学基本方程？,2,，液压系统的工作压力取决于什么？,3,，连续性方程？伯努力方程？,1,一，能量转化关系,液压泵作为动力元件，将电动机输入的机械能转变为液压能，向系统提供压力油；液压马达和液压缸作为执行元件，将液压能转变为机械能，驱动工作部件做功。,也就是说，液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动，将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。,二，液压泵的工作原理,工作原理：,柱塞,2,在弹簧,3,的作用下紧压在凸轮,1,上原动机带动凸轮旋转，使柱塞在泵体中作往复运动。,2,液压泵工作原理图,3,当柱塞向右运动时，,密封油腔,4,的容积由小变大，形成真空，油箱中的油液在大气压力作用下，顶开单向阀,5,进入油腔,4,，实现吸油。,当柱塞向左运动时，,密封油腔,4,的容积由大变小，容腔内的油液受到挤压，压力升高，将单向阀,6,顶开进入系统，实现压油。,吸油：密封容积增大，产生真空,容积式,压油：密封容积减小，油液被迫压出,4,注意：,液压泵是密封容积的变化来进行工作的，所以称为容积式泵。,容积式液压泵分类：,按结构形式的不同分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等,按输出流量是否可调分为,:,定量泵和变量泵,5,工作过程演示：,动画演示,6,三，液压泵的主要性能参数,1,，液压泵的工作压力和额定压力,【1】,液压泵的工作压力：指泵实际工作时输出的压力，其大小由工作负载决定。,【2】,液压泵的额定压力：指泵在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力，超过此值使泵过载。,2,，液压泵的排量和流量,【,1,】,排量：泵轴转一转，由其密封容积几何尺寸变化计算得到的排出的液体体积，称为排量，用,V,表示，常用单位为,cm,3,/r(mL/r),7,【,2,】,流量：泵在单位时间内排出液体的体积，称为泵的流量。,其中由泵密封容积几何尺寸变化计算而得到的流量，称为理论流量，用,q,t,表示，它等于排量,V,和转速,n,乘积，即,q,t,=Vn,泵在工作时实际输出的流量，称为实际流量，用,q,表示，由于泵存在泄漏，故,qq,t,理论的英文单词为,theory,所以标识用,q,t,3,，液压泵的功率和效率,【1】,功率：单位时间内所作的功，用,P,表示 如图所示忽略液压缸和管路的功率损失，则液压泵输出的功率,P,就等于液压缸输出的功率。,8,公式推导：,P=Fv,F=pA,所以：,P=Fv=pAv=pq,即推出液压泵的输出功率等于液压泵的工作压力与实际输出流量,q,的乘积。,【2】,效率：液压泵在进行能量转换时，必然存在能量损失，其能量损失可分为容积损失和机械损失。容积损失主要由泄漏引起的，使泵实际输出流量,q,总是小于理论流量,q,t,。,将泵的实际输出流量与理论流量之比值称为容积效率用,V,表示即,V,=q/q,t,=q/Vn,9,机械损失主要由液体的粘性和机械摩擦而引起的能量损失，即实际输入转矩,T,i,总是大于理论输入转矩,T,t,其机械效率,m,=T,t,/T,i,由公式,P=2nT,m,=P,t,/(2nT,i,),=pq,t,/(2nT,i,)=pVn/(2nT,i,)=pV/2T,i,泵的总效率为输出功率,P,与输入功率,P,i,之比值，用,表示。即,=P/P,i,=qp/2nT,i,=,v,m,顺口溜：,理论转矩记住它,等于排量乘压差,.,理论流量记得住,等于排量乘转速,.,功率等于,p,乘,q,也等转矩乘转速,.,10,四，齿轮泵,1,，分类,外啮合,内啮合,11,2,，外啮合齿轮泵的工作原理,【1】,组成：前、后泵盖，泵体，一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮。,结构图动画,12,如图所示，外啮合齿轮泵在泵体内有一对模数、齿数相等的齿轮，齿轮两端靠端盖密封，齿顶靠泵体的圆弧表面密封，使齿轮的各个齿间形成密封的工作容积，而齿轮啮合线又把它们分隔成左、右两个密封油腔，即吸油腔和压油腔。,13,【2】,工作原理,当电动机驱动主动齿轮按图示方向旋转时，吸油腔的轮齿逐渐退出啮合，使吸油腔的密封容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管、吸油腔吸入到齿间，并随旋转的轮齿带到压油腔。压油腔的轮齿进入啮合，使压油腔的密封容积逐渐减小，齿间的油液被挤出，经压油口输入系统。齿轮不断旋转，吸油、压油过程便连续进行。,齿轮退出啮合,容积吸油,密封容积变化,齿轮进入啮合,容积压油,14,动画演示,工作原理演示：,15,五，叶片泵,1,，叶片泵的分类,单作用（变量泵）,按工作原理分,双作用（定量泵）,2,，双作用叶片泵组成,主要由转子、定子、叶片、配油盘以及泵体等组成。其中定子和转子的中心重合，其内表面由,两段大半径为,R,的圆弧，两段小半径为,r,的圆弧和四段过渡曲线组成。,16,叶片可以在转子槽中灵活滑动，转子转动时叶片在离心力和叶片底部引入的压力油作用下，紧贴于定子内表面。转子外圆表面、定子内表面、两叶片之间以及前后配油盘一起组成若干个密封油腔。,17,结构图演示,结构图动画演示,18,3,，双作用叶片泵工作原理,当叶片由小半径,r,处向大半径,R,处移动时，两叶片间的密封容积逐渐增大，形成局部真空而吸油。当叶片由大半径,R,处向小半径,r,处移动时，两叶片间的密封容积逐渐减小，油液受压，通过压油窗口从压油口排出。,动画演示,19,4,，单作用叶片泵组成及工作原理,由定子、转子、叶片、配油盘等组成，定子内表面是一个圆形；转子与定子间有偏心距,e,；在配油盘上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。,工作过程：当转子在电动机驱动下按图示箭头方向旋转时，在离心力的作用下，从叶片槽中逐渐伸出，两叶片间的密封容积增大，实现吸油；叶片经定子上半部分时，被定子内表面逐渐压入叶片槽内，密封容积减小，实现压油。,注意：泵轴转一周，双作用叶片泵吸压油两次，单作用叶片泵吸压油一次。,20,单作用叶片泵工作原理演示,动画演示,21,5,，外反馈限压式变量叶片泵工作分析,当,pAkx,0,时 定子相对于转子的偏向量减小，输出流量减小；,式中,p,B,调定压力，,k,弹簧刚度，,x,0,弹簧的预压缩量。,22,各参数的调节方法：,a),调节流量调节螺钉可调节最大偏向量的大小。从而改变叶片泵的最大输出流量，特性曲线,AB,段上下平移,b),调节调压弹簧螺钉可改变调定压力,p,B,的大小，特性曲线,BC,左右平移,c),改变弹簧的刚度,k,时，可以改变,BC,段的斜率,23,