第二章 液压动力元件
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液压与气压传动课后答案(左健民)第一章液压传动基础知识1-1液压油的体积为331810m -⨯,质量为16.1,求此液压油的密度。
解: 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810ρ⨯⨯ 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -⨯,当压力升高后,其体积减少到3349.910m -⨯,取油压的体积模量为700.0K Mpa =,求压力升高值。
解: ''33343049.9105010110V V V m m ---∆=-=⨯-⨯=-⨯由0P K V V ∆=-∆知: 643070010110 1.45010k V p pa Mpa V --∆⨯⨯⨯∆=-==⨯ 1- 3图示为一粘度计,若100,98200,外筒转速8时,测得转矩40⋅,试求其油液的动力粘度。
解:设外筒内壁液体速度为0u08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m sF T A r rl πτπ==⨯⨯===由 du dy du dyτμτμ=⇒= 两边积分得 0220.422()()22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-⨯-⨯⨯∴=== 1-4 用恩式粘度计测的某液压油(3850/kg m ρ=)200流过的时间为1t =153s ,20C ︒时200的蒸馏水流过的时间为2t =51s ,求该液压油的恩式粘度E ︒,运动粘度ν和动力粘度μ各为多少?解:12153351t E t ︒=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s Eν--=︒-⨯=⨯︒ 21.6810Pa s μνρ-==⨯⋅1-5 如图所示,一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中,液体与大气相通的水槽中,液体在管中上升的高度1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=,试求容器内真空度。
1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件?(p8)液压控制阀是在液压系统中把机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量、压力)输出,并进行功率放大。
移动阀芯所需要的信号功率很小,而系统的输出功率却可以很大。
2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀?(p14)(p16)理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
(没有圆角)实际滑阀是指有径向间隙,同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角(铸件的毛边,加工时的误差)的滑阀。
3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?他们之间有什么关系?(p8) 三通、四通是指阀的进出口通道;按滑阀的工作边数可分为四边,双边,单边。
一般来说四通阀为四边,三通阀为双边,两通阀必为单边。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?(p14)阀的工作点是指压力-流量曲线上的点,即稳态情况下,负载压力为pL ,阀位移xV 时,阀的负载流量为qL 的位置。
零位工作点曲线的原点,其条件是0===v l l x p q5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数?为什么? 流量增益定义为vl q x q K ∂∂=其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏;压力—流量系数ll c p q K ∂∂-=其值越小,阀抵抗负载的变化能力越大,即阀的刚度越大。
压力增益v l x p Kp ∂∂=,其值越大,阀对负载的压力的控制灵敏度越高。
流量增益直接影响系统的开环增益,因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。
流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。
压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。
当各系数增大时对系统的影响如下表所示6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同?为什么?)正开口四边滑阀的Kqo 值是理想零开口四边滑阀的两倍,这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制,而且它们是差动变化的,相同点是它们的Kco 取决于面积梯度,而Kpo 与面积梯度无关(p19)。
《液压与气动技术》课程学习指导编者的话:《液压与气动技术》课程是机械类同学们一门重要的基础课程。
本学习指导根据教学大纲和专业培养目标要求,编写了(1)基本知识、基本理论、基本技能;(2)综合思考及应用;(3)分析与计算(类型举例)三部分,内容覆盖教学大纲规定的教学内容。
编写学习指导的目的是:使同学们全面、系统、深入地理解液(气)压传动知识,增强分析问题和解决问题的能力及动手、动脑能力。
希望同学们能注意对学习内容前后的联系,重在理解,多动脑思考,切忌孤立地死记硬背。
第一部分第一章液压传动基础一.基本知识、基本概念、基本技能1.液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能实现运动和动力传递的。
2.液压传动装置本质上是一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的压力能,后又将压力能转换为机械能做功。
3.单位体积液体的质量称为该液体的密度。
4.表示液体黏性大小的物理量称为黏度。
常用的黏度有三种,即动力黏度、运动黏度和相对黏度。
5.油液的黏度对温度极为敏感,温度升高,油的黏度下降。
6.液体单位面积上所受的法向作用力称为压力。
7.在密闭容器内,由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。
8.液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
9.静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。
10.液体内的压力是由外界负载作用所形成的,即液压系统中的工作压力决定于负载。
11.液压系统中的压力,绝大多数采用压力计测量。
在实际的压力测量中,有两种基准,一是以绝对真空为基准,另一是以大气压力为基准。
12.当固体壁面为一平面时,液体压力在该平面上的总作用力F等于液体压力P与该平面面积的乘积,其作用方向与平面垂直。
13.当固体壁面为一曲面时,液体压力在该曲面某X方向上的总作用力F X等于液体压力P与曲面在该方向投影面积A X的乘积。
14.我国生产的液压油采用40℃时的运动黏度值(mm2/s)为其黏度等级标号,即油的牌号。
15.液体流动时,若液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化,则这种流动称为恒定流动。
绪论一、填空题2、液压传动系统主要由__动力装置_______、_执行装置________、_控制调节装置________、_辅助装置____及传动介质等部分组成。
3、能源装置是把___机械能___转换成流体的压力能的装置,执行装置是把流体的___压力能___转换成机械能的装置,控制调节装置是对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。
二、判断题(×)1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。
(√)3、液压传动系统不宜远距离传动。
(×)7、液压传动系统中,常用的工作介质是气油。
三、选择题1、把机械能转换成液体压力能的装置是( A )。
A动力装置、B执行装置、C控制调节装置2、液压传动的优点是( A )。
A比功率大、B传动效率低、C可定比传动3、液压传动系统中,液压泵属于( A ),液压缸属于( B ,溢流阀属于( D ),油箱属于( C )。
A.动力装置B.执行装置C.辅助装置D.控制装置第一章液压传动基础一、填空题1、流体流动时,沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体摩擦作用,这种产生内摩擦力的性质称为___粘性______。
6、油液粘度因温度升高而___降低___ ,因压力增大而___增加___ 。
7、液压油是液压传动系统中的传动介质,而且还对液压装置的机构、零件起着__润滑____、__冷却____和防锈作用。
二、判断题(×)3、液压千斤顶能用很小的力举起很重的物体,因而能省功。
(√)4、空气侵入液压系统,不仅会造成运动部件的“爬行”,而且会引起冲击现象(√)9、用来测量液压系统中液体压力的压力计所指示的压力为相对压力。
(×)10、以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称绝对压力。
三、选择题2.在密闭容器中,施加于静止液体内任一点的压力能等值地传递到液体中的所有地方,这称为( D )A.能量守恒原理B.动量守恒定律C.质量守恒原理D.帕斯卡原理5.( A )是液压传动中最重要的参数。
《液压与气动技术》随堂练习题绪论一、单项选择题1. 液压与气压传动是以流体的( B )的来传递动力的。
A.动能 B. 压力能 C. 势能 D. 热能2. 液压与气压传动中的工作压力取决于( C )。
A. 流量B. 体积C. 负载D. 其他二、判断题(在括弧内,正确打“○”,错误打“×”)1. 液压与气压传动中执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小,与压力无关。
(○)2. 液压与气压传动中的功率P等于压力p与排量V的乘积。
(×)第一章液压传动基础知识一、单项选择题1. 液压与气压传动的工作原理是基于( D )。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理2. 流体的粘度随温度变化,对于液体,温度升高,粘度( A )。
A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他3. 流体的粘度随温度变化,对于气体,温度升高,粘度( B )。
A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他4. 流量连续性方程是( C )在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理5. 伯努利方程是( A )在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理6. 液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的( A )和小孔前后压力差的( B )成正比。
A. 一次方B. 1/2次方C. 二次方D. 三次方7. 牌号L-HL-46的国产液压油,数字46表示在( C )下该牌号液压油的运动粘度为46 Cst。
A. 20℃B. 50℃C. 40℃D. 0℃8. 液压阀,阀的额定流量为q n,额定工作压力为p n,流经阀的额定流量时的压力损失为∆p。
当流经阀的流量为q n/3,其压力损失为( D )。
A. ∆p/3B. ∆p/2C. ∆pD. ∆p/9二、判断题(在括弧内,正确打“○”,错误打“×”)1. 理想流体伯努力方程的物理意义是:在管内作稳定流动的理想流体,在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换,但其总和不变。
《液压与气动应用技术》各章练习题参考答案绪论一、填空题1、液压与气压传动是以__ _______ 为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。
2、液压传动系统主要由__ _______、_ ________、_ ________、_ ____及传动介质等部分组成。
3、能源装置是把___ ___转换成流体的压力能的装置,执行装置是把流体的___ ___转换成机械能的装置,控制调节装置是对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行的装置。
二、判断题()1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。
()2、液压传动可在较大范围内实现无级调速。
()3、液压传动系统不宜远距离传动。
()4、液压传动的元件要求制造精度高。
()5、气压传动的适合集中供气和远距离传输与控制。
()6、与液压系统相比,气压传动的工作介质本身没有润滑性,需另外加油雾器进行润滑。
()7、液压传动系统中,常用的工作介质是气油。
()8、液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的, 如万吨水压机。
()9、与机械传动相比, 液压传动其中一个优点是运动平穏。
三、选择题1、把机械能转换成液体压力能的装置是()。
A动力装置、B执行装置、C控制调节装置2、液压传动的优点是()。
A比功率大、B传动效率低、C可定比传动3、液压传动系统中,液压泵属于(),液压缸属于(),溢流阀属于(),油箱属于()。
A.动力装置B.执行装置C.辅助装置D.控制装置四、问答题1.什么叫液压传动?什么叫气压传动?2.液压和气压传动系统由哪些基本组成部分?各部分的作用是什么?第一章液压传动基础一、填空题1、流体流动时,沿其边界面会产生一种阻止其运动的流体摩擦作用,这种产生内摩擦力的性质称为___ ______。
2、单位体积液体的质量称为液体的___ _____,液体的密度越大,泵吸入性越_____。
3、油温升高时,部分油会蒸发而与空气混合成油气,该油气所能点火的最低温度称为______,如继续加热,则会连续燃烧,此温度称为。
目录第一章液压传动基础知识绪论第二章液压动力元件第三章液压执行元件第四章液压控制元件第五章液压辅助元件第六章液压基本回路第七章典型液压传动系统第八章液压伺服和电液比例控制技术第九章液压系统的安装和使用第十章液压系统的故障诊断与排除第十一章气源装置及气动辅助元件第十二章气动执行元件第十三章气动控制元件第十四章气动基本回路第十五章气压传动系统实例一、液压与气压传动的研究对象液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质,来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。
液压传动传递动力大,运动平稳,但由于液体粘性大,在流动过程中阻力损失大,因而不宜作远距离传动和控制;而气压传动由于空气的可压缩性大,且工作压力低(通常在1.0MPa以下),所以传递动力不大,运动也不如液压传动平稳,但空气粘性小,传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏,因而气压传动能用于远距离的传动和控制。
二、液压与气压传动的工作原理图0-1 液压千斤顶a)液压千斤顶原理图b)液压千斤顶简化模型1-杠杆手柄2-小缸体3-小活塞4、7-单向阀5-吸油管6、10-管道8-大活塞9-大缸体11-截止阀12-通大气式油箱1.力比例关系或(0-1)式中A1、A2分别为小活塞和大活塞的作用面积;F1为杠杆手柄作用在小活塞上的力。
在液压和气压传动中工作压力取决于负载,而与流入的流体多少无关。
2.运动关系或(0-2)式中h1、h2分别为小活塞和大活塞的位移。
●从式(O-2)可知,两活塞的位移和两活塞的面积成反比。
将A1h1=A2h2两端同除以活塞移动的时间t得:即(0-3)式中v1、v2分别为小活塞和大活塞的运动速度。
●从式(0-3)可以看出,活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比。
(0-4)如果已知进入缸体的流量q ,则活塞的运动速度为:(0-5)●从式(O-5)可得到另一个重要的基本概念,即活塞的运动速度取决于进入液压(气压)缸(马达)的流量,而与流体压力大小无关。
第2章液压动力元件一、填空题1.液压泵是靠________的变化来进行工作的,所以又称液压泵为________式泵。
2.液压泵按结构特点一般可分为________、________、________三类泵。
3.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是________腔,位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是________腔。
4.变量泵是指________可以改变的液压泵,常见的变量泵有________、________、________;其中________和________是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量,________是通过改变斜盘倾角来实现变量。
5.叶片泵一般分为________和________两种。
6.柱塞泵一般分为________和________柱塞泵。
7.液压泵的实际流量比理论流量________;而液压马达实际流量比理论流量________ 。
8.外啮合齿轮泵的_______、_______、_______是影响齿轮泵性能和寿命的三大问题。
9.径向柱塞泵改变排量的途径是_______,轴向柱塞泵改变排量的途径是_______。
10.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油,要求其齿轮的啮合系数必须________,这必然产生________,为了克服这一现象,在齿轮泵中开了________。
11.液压泵的总效率等于_______和_______的乘积。
12.为了消除齿轮泵的困油现象,通常在两侧盖板上开________ ,使闭死容积由大变小时与________ 腔相通,闭死容积由小变大时与________腔相通。
13.齿轮泵产生泄漏的间隙为________间隙和________间隙,此外还存在________间隙,其中________泄漏占总泄漏量的80~85%。
14.对额定压力为2.5Mpa的齿轮泵进行泵性能测试,当泵输出的油液直接通向油箱,不计管道阻力,泵输出压力为_______ 。
15. 液压泵将_______转换成_______,为系统提供_______;液压马达将_______转换成_______,输出_______和_______。
授课内容具体措施第二章液压动力元件本章重点l.容积式液压泵的工作原理、工作压力,排量和流量的概念;2.液压泵机械效率和容积效率的物理意义;3.齿轮泵、叶片泵及柱塞泵的工作原理、结构特点。
本章难点1.液压泵的功率和效率及其计算方法;2.齿轮泵的困油现象、原因以及消除方法。
3.外反馈限压式变量叶片泵的压力——流量特性曲线。
2-1 液压泵概述一、液压泵的作用、原理及特点1、作用:液压泵是液压系统的动力元件,其作用是把原动机输入的机械能转换为液压能,向系统提供一定压力和流量的液流。
2、原理:泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的,故一般称为容积式液压泵。
如图2-1所示:原动机带动偏心轮1转动,使柱塞2在缸体3内往复运动,则密封腔容积a的体积周期性变化。
当体积增大时,单向阀5打开,从油箱中吸油;当体积减小时,单向阀6打开,压力油进入系统中。
图2-1 液压泵工作原理图3、特点:①具有一个或若干个周期性变化的密封容腔。
②具有配流装置,将吸、压油腔隔开③油箱内液体的绝对压力≥大气压。
4、分类:①按排量是否可调分:定量泵和变量泵②按结构形式分:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵注意:①液压泵的吸油口压力一般低于大气压;②液压泵的压油口压力取决于外负载。
③液压泵有泄漏液压泵的图形符号:a)单向定量泵b)单向变量泵c)双向定量泵d)双向变量泵二、液压泵主要性能参数 1、压力①工作压力:液压泵实际工作的压力。
大小取决于外负载。
②额定压力:液压泵在正常工作的情况下,按实验标准规定连续运转的最高压力。
③最高允许压力:在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值。
2、排量和流量①排量V :液压泵每转一转排出的液体体积。
(单位:r m /3) ②理论流量t q :不考虑液压泵泄漏的情况下,单位时间内排出的液体体积。
(单位:s m /3或min /L )Vn q t = (n 为主轴转速,单位:s r /) ③实际流量q :理论流量减去泄漏量l q 。
④额定流量n q :液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定(如在额定压力下或额定转速下)必须保证的流量。
3、功率的效率(1)液压泵的功率损失:容积损失和机械损失。
容积损失:液压泵在流量上的损失。
∴q <t q容积效率:tl t v q q q q-==1η 机械损失:液压泵在转矩上的损失。
T >t T 机械效率:tl tm T T TT +==11η(2)液压泵的功率①输入功率ωT P =入 ②输出功率pq P =出 (3)液压泵的总效率 m v T pqP P ηηωη===入出 2-2齿轮泵齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵。
优点:结构简单、工艺性好、价格低、自吸性能好;缺点:但流量脉动和困油现象严重、泄漏严重(故不宜做成高压泵)。
齿轮泵一般做成定量泵,按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵,而以外啮合齿轮泵应用最广。
一、外啮合齿轮泵 1、结构与原理: ①结构组成:泵体,端盖,一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮。
齿轮端面和端盖间间隙为0.005~0.04mm (0.04~0.06mm ),径向间隙一般取0.13~0.16mm 。
为了防止压力油从泵体和端盖间泄漏,并减小压紧螺钉的拉力,在泵体两侧的端面上开有封油卸荷槽,使渗入泵体和泵盖间的压力油被引入吸油腔。
如图2-2所示:注:结合挂图和动态课件进行教学,给学生直观认识1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉 10-压环 11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泄油孔15-从动轴 16-泄油槽 17-定位销②原理分析:密封容腔形成——齿轮的各个齿间槽、泵体内表面、前后泵盖围成;密封容积变化——轮齿脱离啮合,容积↑吸油,齿轮进入啮合,容积↓压油;吸压油腔隔开——两齿轮啮合线及泵盖。
注:结合实物立体彩图讲解CB-B型齿轮泵!图2-2 CB-B型齿轮泵结构图图2-3 外啮合齿轮泵的工作原理图原理如上图所示:假定上齿轮为主动轮逆时针转动,下齿轮为从动轮顺时针转动,则右侧轮齿逐渐脱离啮合,密封腔体积增大实现吸油;左侧轮齿逐渐进入啮合,密封腔体积减小实现压油。
2、外啮合齿轮泵结构特点即影响齿轮泵工作性能的三大问题:(1)困油现象:重叠系数必须大于1,于是总是有两对齿轮同时啮合,并有一部分油液被困在两对轮齿所形成的密封空间内。
V由大变小时,油液受压发热;V有小变大时,造成局部真空,产生空穴现象。
这些都使泵产生振动与噪声,甚至损坏。
这就是齿轮泵的困油现象。
消除办法:通常在两侧盖板上开困油卸荷槽,使V减小时与压油腔相通,V增大时与吸油腔相通。
注:影响齿轮泵工作性能的三大问题(重点掌握)图2-4困油现象图2-5困油卸荷槽(2)径向不平衡力齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。
如图2-6所示,泵的下侧为吸油腔,上侧为压油腔。
在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,这就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。
液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。
图2-6齿轮泵的径向不平衡力减小径向不平衡力的措施:①缩小压油口;②增大泵体内表面和齿顶间隙;③开压力平衡槽。
(3)泄漏现象①通过齿轮啮合处的间隙,约占齿轮泵总泄漏量的5%;②通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙,约占齿轮泵总泄漏量的20%~25%;③通过齿轮两端面和端盖间的端面间隙,约占齿轮泵总泄漏量的75%~80%;结论:齿轮泵由于存在泄漏严重和径向不平衡力的问题,因而限制了其压力的提高。
为使齿轮泵能在高压下工作,常采取的措施为: ①减小径向不平衡力; ②提高轴与轴承的刚度;③对泄漏量最大的端面间隙采用自动补偿装置。
(4)齿轮泵的排量和流量计算排量:22V DhB zm B ππ==式中:D 为齿轮分度圆直径,D=mz(cm);h 为有效齿高,h=2m(cm);B 为齿轮宽(cm);m 为齿轮模数(cm);z 为齿数。
实际上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大,故上式中的π常以3.33代替,则上式可写成:26.66V zm B =流量:v v Bn zm nV q ηη266.6==式中: n 为驱动齿轮泵的原动机转速, v η为齿轮泵的容积效率。
注意:①在节圆直径D=mz 一定时,增大模数,减少齿数可以增大泵的排量,所以齿轮泵的齿数一般较少,为避免因齿数少而产生根切,需对齿轮进行修正。
②齿数愈少,泵脉动率愈大。
(5)外啮合齿轮泵的优点①结构简单,制造方便,价格低廉; ②结构紧凑,体积小,重量轻; ③自吸性能好,对油污不敏感; ④工作可靠,便于维护。
(6)外啮合齿轮泵的缺点①流量脉动大;②噪声大;③排量不可调。
二、内啮合齿轮泵分为渐开线齿形内啮合齿轮泵和摆线齿形内啮合齿轮泵。
1、渐开线齿形内啮合齿轮泵组成:小齿轮、内齿环、月牙形隔板等。
图2-7渐开线齿形内啮合齿轮泵工作原理:小齿轮带动内齿环同向旋转,左半部分轮齿退出啮合,形成真空吸油。
右半部分轮齿进入啮合,容积减小,压油。
月牙板同两齿轮将吸压油腔隔开。
2、摆线齿形内啮合齿轮泵组成:内外转子相差一齿且有一偏心距工作原理:吸油——左半部分,轮齿脱离啮合,容积↑;压油——右半部分,轮齿进入啮合,容积↓。
特点:结构紧凑,尺寸小,重量轻,运转平稳,噪声小流量脉动小。
但齿形复杂,加工困难,价格昂贵。
三、螺杆泵组成:一根主动螺杆——双头、右旋、凸螺杆两根从动螺杆——双头、左旋、凹螺杆原理:螺杆的啮合线把主动螺杆和从动螺杆的螺旋槽分割成许多相互隔离的密封工作腔。
随着螺杆的旋转,这些密封腔从一端形成(体积增大,吸油),从另一端消失(体积减小,压油)。
特点:结构简单,体积小,重量轻,运转平稳,噪声小,寿命长,流量均匀,自吸能力强,容积效率高,无困油现象;但螺杆齿形复杂,不易加工,精度难以保证。
四、齿轮泵的常见故障、原因及排除常见故障有:噪声、压力波动、供油不足或不均等。
产生原因及排除方法详见教材P42(了解小结:1.液压泵的基本工作原理和主要性能参数2.外啮合齿轮泵的工作原理及影响其工作性能的三大问题3.其他内容作为了解§2-3 叶片泵优点:结构紧凑、运动平稳、噪声小、流量均匀、寿命长。
缺点:对油液污染敏感、结构较复杂一般工作压力为7mpa,高压叶片泵可达14mpa。
被广泛应用于专业机床、自动线等中低压液压系统中。
分类:单作用叶片泵(指转子每转吸、压油各一次)双作用叶片泵(指转子每转吸、压油各两次)一、单作用式叶片泵组成:定子、转子(定子与转子间有一偏心e)、叶片、配油盘、壳体、端盖等。
1—转子2—定子3—叶片图2-9单作用叶片泵工作原理原理:定子、转子、每相邻叶片、配流盘之间形成一个个密封工作腔。
如上图所示:转子逆时针转动,则右半周叶片从槽中伸出,密封腔体积V↑,吸油;左半周叶片从缩回槽中,密封腔体积V↓,压油。
特点:①∵转子转一转,吸压油各一次。
∴称单作用式②∵吸压油口各半,径向力不平衡。
∴称非卸荷式③改变定子和转子间的偏心距e,就可改变泵的排量;改变偏心距的方向,输油方向就变化,故单作用叶片泵可做成双向变量泵。
④叶片的倾角:后倾,为了便于叶片顺利甩出。
二、双作用叶片泵组成:定子、转子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。
1—定子2—转子3—叶片原理:定子、转子和每相邻两叶片、配流盘之间形成一个个密封工作腔如上图所示:转子顺时针方向转动,则:右下、左上两部分,叶片伸出,密封腔体积V↑,吸油;左下、右上两部分,叶片缩回,密封腔体积V↓,压油。
工作特点:①∵转子转一转,吸、压油各两次。
∴称双作用式。
②∵吸、压油口对称,径向力平衡。
∴称卸荷式。
③∵转子每转一周,密封腔体积变化大小不可改变。
∴为定注:结合实物立体彩图讲解YB1型双作用定量叶片泵!图2-10 双作用叶片泵工作原理量泵,且流量脉动率在叶片数为4的整数倍、且大于8时最小。
故双作用叶片泵的叶片数通常取为12 或16结构特点:①定子内曲线:四段圆弧、四段过渡曲线——等加速等减速曲线或阿基米德螺线。
②配油盘:三角槽(眉毛槽)——减少液压冲击、消振;封油区——保证吸、压油腔隔开。
③叶片倾角:前倾(θ=13°)——避免叶片滑动困难或卡住。
④端面间隙:间隙自动补偿措施——减少泄漏。
三、限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵的流量改变是利用压力的反馈作用实现的,分为外反馈式和内反馈式。
以外反馈限压式变量叶片泵(如图2—11)为重点讲授内容。
组成:变量泵主体、限压弹簧、调节机构(螺钉)、反馈液压缸。
1—转子2—定子3—吸油窗口4—活塞5—螺钉6—活塞腔7—通道8—压油窗口9—调压弹簧10—调压螺钉注:结合实物立体彩图讲解YBX型限压式变量叶片泵!图2-11 外反馈限压式变量叶片泵工作原理:当pA <0x k s 时,定子不动,0e e =,max q q =;当pA =0x k s 时,定子即将移动,p =b p ,即为临界压力;当pA >0x k s 时,定子左移, e ↓ ,q ↓p ——q 特性曲线:当p <B p 时,pA <0x k s 定量泵 当p >B p 时,pA =)(0x x k s + 变量泵 调节过程:①调节螺钉4,可改变m ax q ,使AB 段上下平移 ②调节螺钉3,可改变B p ,使BC 段左右平移③更换弹簧,可改变弹簧刚度,使BC 段斜率变化, k 大,曲线平缓 , k 小,曲线较陡 特点:图2-12 外反馈限压式变量叶片泵p —q 特性曲线减小了△P,减少了油液发热,简化了系统,但结构复杂。