液壓與氣動(dòng)技術(shù)第2章 液壓與氣動(dòng)動(dòng)力裝置

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1、第2章液壓與氣動(dòng)動(dòng)力裝置2.1概述2.2液壓泵2.3氣源裝置2.1概述1.動(dòng)力裝置的組成動(dòng)力裝置有兩大類.即液壓動(dòng)力裝置和氣源裝置。液壓動(dòng)力裝置用來向液壓系統(tǒng)輸送具有一定壓力和流量的清潔的工作介質(zhì);而氣源裝置則向氣動(dòng)系統(tǒng)輸送一定壓力和流量的潔凈的壓縮空氣。液壓動(dòng)力裝置可以是和主機(jī)分離的單獨(dú)的液壓泵站.也可以是和主機(jī)一起的液壓泵組;而氣源裝置一般都是單獨(dú)的。液壓泵站一般由泵、油箱和一些液壓輔件(過濾器、熱交換器、蓄能器、管件等)組成.這些輔件是相對獨(dú)立的.根據(jù)系統(tǒng)不同的要求進(jìn)行取舍;氣源裝置由空壓機(jī)、壓縮空氣的

2、凈化設(shè)備(后冷卻器、油水分離器、儲(chǔ)氣罐、干燥器等)、氣動(dòng)三聯(lián)件(分水過濾器、油霧器和減壓閥)組成.還有一些必要的輔件.如自動(dòng)排水器、消聲器等。下一頁返回2.1概述2.對動(dòng)力裝置的基本要求①動(dòng)力裝置外觀應(yīng)與主機(jī)協(xié)調(diào)。②動(dòng)力裝置上所裝元件的排列布置應(yīng)勻稱.調(diào)節(jié)或維護(hù)應(yīng)方便.更換元件容易。③動(dòng)力裝置應(yīng)節(jié)能.在系統(tǒng)不需要高壓流體時(shí).動(dòng)力裝置應(yīng)卸荷或采取其他節(jié)能措施。④動(dòng)力裝置應(yīng)工作平穩(wěn).產(chǎn)生振動(dòng)小.噪聲小.噪聲水平應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。⑤和電氣、電子控制結(jié)合使用時(shí).能遠(yuǎn)程控制動(dòng)力裝置以符合主機(jī)對所需的工作參數(shù)(壓力、流量等

3、)變化的要求。上一頁下一頁返回2.1概述⑥動(dòng)力裝置工作高度可靠.可采用過載保護(hù)或其他適當(dāng)?shù)拇胧┐_保其工作可靠。⑦一般情況下.動(dòng)力裝置應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的元件組合而成.萬不得已時(shí)才進(jìn)行個(gè)別元件的單獨(dú)設(shè)計(jì)。⑧動(dòng)力裝置應(yīng)減小泄漏.因工作液的泄漏.不僅浪費(fèi)能源.而且污染環(huán)境。⑨對工作介質(zhì)的溫度必須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控.因傳動(dòng)和控制的特性和介質(zhì)的溫度有關(guān)。上一頁返回2.2液壓泵2.2.1液壓泵概述1.液壓泵工作原理液壓系統(tǒng)中所用的各種液壓泵.其工作原理都是利用密封工作容積的大小交替變化進(jìn)行吸油和壓油的.所以.液壓泵都是容積式泵。

4、圖2-1所示為單柱塞式液壓泵工作原理。當(dāng)凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí).柱塞2在凸輪和彈簧3作用下在缸體中左、右移動(dòng)。當(dāng)柱塞右移時(shí).缸體中的密封工作腔生容積增大.產(chǎn)生真空.油液通過吸油閥5吸入.此時(shí)壓油閥6關(guān)閉;當(dāng)柱塞左移時(shí).缸體中的密封工作腔容積變小.將吸入的油液通過壓油閥輸入到液壓系統(tǒng)中.此時(shí)吸油閥關(guān)閉。由此可知.液壓泵是利用密封工作容積的大小不斷交替變化實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。下一頁返回2.2液壓泵2.液壓泵的分類按泵的排量是否可調(diào)節(jié).分為定量泵和變量泵;按結(jié)構(gòu)形式.分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等。3.液壓泵的主要性能參

5、數(shù)(1)壓力工作壓力是液壓泵的出口處實(shí)際壓力.其大小取決于負(fù)載。額定壓力是液壓泵在連續(xù)使用中允許達(dá)到的最高壓力。(2)排量排量V是液壓泵在沒有泄漏的條件下.泵轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時(shí)所能排出的油液體積。上一頁下一頁返回2.2液壓泵(3)流量流量分為理論流量、實(shí)際流量和額定流量。理論流量qt是指在沒有泄漏的情況下.單位時(shí)間內(nèi)所輸出的油液體積。單位為L/min或m3/s。qt=Vn式中V—排量.m3;n—泵軸轉(zhuǎn)速.r/s。實(shí)際流量q是液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量.由于泵在工作時(shí).存在油液泄漏.所以q

6、。額定流量qs是指在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出的流量。上一頁下一頁返回（2.1）2.2液壓泵(4)功率和效率輸入功率Pi是驅(qū)動(dòng)液壓泵軸的機(jī)械效率.即電動(dòng)機(jī)的輸出功率.為Pi=Tω式中T—電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩;ω—角速度;輸出功率Po為液壓泵的輸出功率。若不考慮液壓泵轉(zhuǎn)換過程中的損失.則輸出功率等于輸入功率但實(shí)際上液壓泵轉(zhuǎn)換過程中是存在損失的.輸出功率總是小于輸入功率。上一頁下一頁返回（2.2）2.2液壓泵Po=pq式中p—液壓泵的輸出壓力;q—液壓泵的輸出流量。液壓泵的總效率η是輸出功率與輸入功率之比。式中ηV—液壓

7、泵的容積效率;ηm—液壓泵的機(jī)械效率。由此可見，液壓泵的總效率等于容積效率與機(jī)械效率的乘積。上一頁下一頁返回（2.3）（2.4）2.2液壓泵2.2.2齒輪泵1.工作原理圖2-2所示為齒輪泵工作原理.泵由殼體、一對外嚙合齒輪和兩個(gè)端蓋(圖中畫出)等主要零件組成。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí).右側(cè)吸油腔的輪丙逐漸脫開.密封工作腔的容積逐漸增大.形成部分真空。因此.油箱中的油液在大氣的作用下.經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔(右側(cè)).隨著齒輪的旋轉(zhuǎn).吸入右腔的油液被帶到左側(cè)。由于左側(cè)的輪齒逐漸進(jìn)入嚙合.密封工作容積逐漸減小.齒間槽中的

8、油液被擠出.從壓油腔進(jìn)入系統(tǒng)。由于齒輪的旋轉(zhuǎn)是連續(xù)的.因此齒輪泵就實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的吸油和壓油。上一頁下一頁返回2.2液壓泵2.齒輪泵的性能特點(diǎn)齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價(jià)格低、工作可靠、自吸性能好以及對油液污染不敏感、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn).因而廣泛應(yīng)用于各種液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。其主要缺點(diǎn)是流量和壓力的脈動(dòng)較大.噪聲大.排量不可改變.效率較低。隨著結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展.噪聲有了很大的降低.效率和壽命都有很大的提高