液壓泵和液壓馬達(dá)設(shè)計(jì).doc

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1、2液壓泵和液壓馬達(dá)2.1液壓泵、馬達(dá)概述2.2齒輪泵2.3葉片泵2.4柱塞泵2.5液壓馬達(dá)2.6液壓泵及液壓馬達(dá)的工作特點(diǎn)本章習(xí)題內(nèi)容提要：本章主要內(nèi)容為①液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理與性能參數(shù)。②齒輪式、葉片式、柱塞式液壓泵。③高速液壓馬達(dá)及低速大扭矩馬達(dá)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求掌握這幾種泵和馬達(dá)的工作原理（泵是如何吸油、壓油和配流的，馬達(dá)怎樣產(chǎn)生轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩）、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、及主要性能特點(diǎn)；了解不同類(lèi)型的泵馬達(dá)之間的性能差異及適用范圍，為日后正確選用奠定基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容：本章首先介紹液壓泵和馬達(dá)的工作原理，接著介

2、紹了齒輪泵及齒輪馬達(dá)、葉片泵及葉片馬達(dá)、柱塞泵及柱塞馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，最后簡(jiǎn)介幾種泵和馬達(dá)的工作特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：　　1．對(duì)容積式泵和馬達(dá)工作原理進(jìn)行闡述，對(duì)容積式泵和馬達(dá)的效率進(jìn)行計(jì)算；　　2．介紹幾種泵和馬達(dá)：齒輪泵及齒輪馬達(dá)、葉片泵及葉片馬達(dá)、柱塞泵及柱塞馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與效率；　　3．簡(jiǎn)介幾種泵和馬達(dá)的工作特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域。教學(xué)難點(diǎn)：1．泵馬達(dá)的基本原理及效率計(jì)算；2．柱塞泵及柱塞馬達(dá)基本結(jié)構(gòu)與工作原理；3．分析馬達(dá)產(chǎn)生輸出扭矩的方法。教學(xué)方法：課堂教學(xué)為主，充分利用網(wǎng)絡(luò)課程中

3、的多媒體素材來(lái)表示抽象概念，利用泵和馬達(dá)的拆裝實(shí)驗(yàn)，了解液壓泵和馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及工作原理。教學(xué)要求：重點(diǎn)掌握泵馬達(dá)的基本原理及效率計(jì)算，了解葉片泵及葉片馬達(dá)、齒輪泵及齒輪馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握柱塞泵及柱塞馬達(dá)基本結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握分析馬達(dá)產(chǎn)生輸出扭矩的方法。?2.1液壓泵、馬達(dá)概述2.1.1容積式泵、馬達(dá)的工作原理液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源；液壓馬達(dá)則將輸入的壓力能

4、轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)做功，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件。圖2.1容積泵的工作原理在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的，依靠容積變化進(jìn)行工作。圖2.1為容積式泵的工作原理簡(jiǎn)圖，凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞2在凸輪和彈簧3的作用下，在缸體的柱塞孔內(nèi)左、右往復(fù)移動(dòng)，缸體與柱塞之間構(gòu)成了容積可變的密封工作腔4。柱塞向右移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過(guò)吸油閥5吸入；柱塞2向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通過(guò)壓油閥6排到系統(tǒng)中去。在工作過(guò)程中。吸、排油閥5、6在邏輯上互逆，

5、不會(huì)同時(shí)開(kāi)啟。由此可見(jiàn)，泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用。但在實(shí)際中由于性能及結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性等要求不同，一般情況下，液壓泵和液壓馬達(dá)不能互換。液壓泵按其在單位時(shí)間內(nèi)所能輸出油液體積能否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類(lèi)；按結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪式，葉片式和柱塞式三大類(lèi)；液壓馬達(dá)也具有相同的形式。根據(jù)工作腔的容積變化而進(jìn)行吸油和排油是液壓泵的共同特點(diǎn)，因而這種泵又稱(chēng)為容積泵。構(gòu)成容

6、積泵必須具備以下基本條件：（1）（1）???結(jié)構(gòu)上能實(shí)現(xiàn)具有密封性能的可變工作容積。（2）（2）???工作腔能周而復(fù)始地增大和減??；當(dāng)它增大時(shí)與吸油口相連，當(dāng)它減小時(shí)與排油口相通。（3）（3）???吸油口與排油口不能溝通，即不能同時(shí)開(kāi)啟。從工作過(guò)程可以看出，在不考慮油漏的情況下，液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的油液體積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸，如柱塞泵的柱塞直徑和工作行程。在不考慮泄漏等影響時(shí)，液壓泵單位時(shí)間排出的油液體積與泵密封容積變化頻率成正比，也與泵密封容積的變化量成正比；在不考慮液體的壓縮性時(shí)

7、，液壓泵單位時(shí)間排出的液體體積與工作壓力無(wú)關(guān)。2.1.2液壓泵、馬達(dá)的基本性能參數(shù)液壓泵的基本性能參數(shù)主要是指液壓泵的壓力、排量、流量、功率和效率等。工作壓力：指泵、馬達(dá)實(shí)際工作時(shí)的壓力，對(duì)泵來(lái)說(shuō)，工作壓力是指它的輸出壓力；對(duì)馬達(dá)來(lái)講，則是指它的輸入壓力。實(shí)際工作壓力取決于相應(yīng)的外負(fù)載。額定壓力：泵、馬達(dá)在額定工況條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。排量：泵、馬達(dá)的軸每轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何體積變化所排出、吸入液體的體積，亦即在無(wú)泄漏的情況下，其軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)油液體積的有效變化量。

8、理論流量：在單位時(shí)間內(nèi)由其密封容腔幾何體積變化而排出、吸入的液體體積。泵、馬達(dá)的流量為其轉(zhuǎn)速與排量的乘積。額定流量：指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出的流量。因?yàn)楸煤婉R達(dá)存在內(nèi)泄漏，油液具有壓縮性，所以額定流量和理論流量是不同的。功率和效率：液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮液壓泵、馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就