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第三章 液压与气压传动动力元件 4课时复习进程

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第三章液压与气压传动动力元件4课时
第三章液压与气压传动动力元件
3. 1 概述
液压泵和气源装置是液压和气压传动系统
中的动力装置，是能量转换元件。

它们由
原动机（电动机或内燃机等）驱动，把
输入的机械能转换成为油液或气体的压力
能再输出到系统中去，为执行元件提供动
力。

3.1.1 液压泵的工作原理
当偏心轮1由动力装置带动
旋转时，柱塞2便在偏心轮1和弹簧4的作用下在泵体3内往复移动。

柱塞右移时，缸体中密封工作腔a的容积变大，产生真空，油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸油（单向）阀5吸入液压泵内，实现吸油；柱塞左移时，缸体中密封工作腔a 的容积变小，油液受挤压，通过压油（单向）阀6输到系统中去，实现压油。

3. 1.2 液压泵的主要性能参数
1、压力
1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。

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2）额定压力：
3）最高允许压力：
2、排量
V
由液压泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液压泵每转排出液体的体积，称为液压泵的排量
3、流量：
4. 功率
5. 效率
3.2齿轮泵
3.2.1 齿轮泵的工作原理
当齿轮按图示方向旋转时，
右侧吸油腔内的轮齿相继脱离啮合，密封工作
腔容积不断增大，形成部分真空，在大气压力作用下经吸油管从油箱吸进油液，并被旋转的轮齿齿间槽带入左侧。

左侧压油腔由于轮齿不断进入啮合，使密封工作腔容积减小，油液受到挤压被输出送往系统。

这就是齿轮泵的吸油和压油过程。

3.2.2 齿轮泵的排量和流量
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排量
流量
3.2.3 齿轮泵的结构特点
泄漏
1泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏；
a) 齿面啮合处间隙的泄漏；
b) 齿轮端面间隙的泄漏。

2液压径向不平衡力
3困油现象
3.2.4 提高外啮合齿轮泵压力的措施
要提高齿轮泵的压力，
必须减小端面泄漏。

3.2.5 内啮合齿轮泵
内啮合渐开线齿轮泵
内啮合摆线齿轮泵
3.2.6 螺杆泵
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螺杆的啮合线把主动螺杆和从动螺杆的螺旋槽分割成多个相互隔离的工作腔，随着螺杆的旋转，密封工作腔不断的从左向右移动，液压油也随之沿螺旋方向前进。

螺杆泵结构简单、紧凑、体积小，运转平稳，可高速运
转。

主要缺点是螺杆形状复杂，加工较困难，不易保证精度。

3. 3 叶片泵
叶片泵的特点
优点：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大；
缺点：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。

3.3.1 双作用叶片泵
双作用叶片泵结构
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2双作用叶片泵的工作原理
2定量
双作用叶片泵每转一周，每个密封容腔完成两次吸、压油过程，故称为双作用叶片泵。

同时，泵中两吸油区和两压油区各自对称，使作用在转子上的径向液压力互相平衡，所以这种泵又被称为平衡式叶片泵或双作用卸荷式叶片泵。

这种泵的排量不可调，因此它是定量泵
3.3.2 单作用叶片泵
单作用叶片泵工作原理
，两端的配流盘e吸油和压油各一次单作用叶片泵的定子内表面是一个圆形，转子与定子间有一偏心量上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。

当转子旋转一周时，相邻两叶片间的密封容腔容积发生一次增大和缩小的变化，
即。

吸油和压油各一次
3.3.3 单作用变量叶片泵
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1限压式变量叶片泵的工作原理和特性
2限压式变量叶片泵的流量压力特性
3. 4 柱塞泵
柱塞泵是依靠柱塞在缸体内往复运动，使密封工作容腔容积发生变化来实现吸、压油的。

3.4.1 径向柱塞泵
径向柱塞泵的工作原理
1.
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3.4.1 轴向柱塞泵
1轴向柱塞泵的工作原理
3. 5 各类液压泵的性能比较及应用
1、选择液压泵的原则
是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵
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工作压力：柱塞泵压力31.5MPa；叶片泵压力6.3MPa,高压化以后可达16MPa；齿轮泵压力2.5MPa，高压化以后可达
21MPa。

齿轮泵的抗污染能力最好。

工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好。

噪声指标：低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。

效率：轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。

3. 6 气源装置
3.6.1 气压系统对压缩空气的要求及净化
1. 对压缩空气的要求
具有一定的压力和足够的流量。

具有一定的净化程度。

压力波动小，能稳定在一定的范围之内
2. 压缩空气污染的危害
压缩空气中含有的饱和水分，会凝结成水甚至结冰，影响气动装置正常工作。

混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引起爆炸的危险。

混在压缩空气中的杂质沉
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积在元件的通道内，减小了通道面积，增加了管道阻力。

压缩空气中的灰尘、水分、油分等杂质会混合形成一种胶体状杂质沉积在气压元件上，堵塞阀件或管道。

3.6.2 气源装置的组成和布置
气源装置由以下部分组成
气压发生装置——空气压缩
机；净化、贮存压缩空气的
装置和设备。

3.6.3 空气压缩机
1. 空气压缩机的分类
（1）按工作原理分类
（2）按排气压力分类
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2. 活塞式空压机的工作原理
3. 空压机选择
1、输出压力
2、供气量。

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液压与气压传动课件第3-4章

液压与气压传动课件第3-4章


双杆活塞缸的推力及速度的计算
由于活塞两腔有效面积相等，如果供油压力和流量不变，两个方向的
运动速度和推力是相等的。当油液的输入流量为 q、输入压力为p1 和输出 压力为p2时，液压缸的推力F 和速度v 分别为：
双杆活塞缸的推力及速度的计算
F
p1
p2 A
pπ D2
4
d2
p1 p2
式中 A ——活塞的有效工作面积，A=π(D 2-d 2)/4；
实心双杆液压缸的工作原理：当压力油通过油道a(或b)分别进入液 压缸两腔时，就推动活塞带动工作台作往复运动。
缸体固定双活塞杆液压缸
实心双杆液压缸的占地面积，由工作原理可知：双杆活塞缸采用
缸固定其工作台的最大活动范围约为活塞有效行程的三倍。因此这种安
装方式占地面积较大，常用于小型机床设备。
2.空心双杆液压缸
根据力平衡关系有：
p1
D12
4
p2
πD22 4
整理有
p2
（
D1 D2
)2Leabharlann p12.伸缩缸伸缩缸又称多级缸，它由两个或多个活塞缸套装而成。前一级活塞缸 的活塞是后一级活塞缸的缸体。工作时活塞外伸动作逐级进行，首先是最大 直径的活塞外伸，当其达到终点的时候，稍小直径的活塞开始外伸，这样各 级活塞依次外伸。它适用于安装空间受到限制而行程要求很长的场合，如起 重机伸缩臂液压缸、自卸汽车举升液压缸等。
二0一九年九月二十九日第一节液压缸的类型及其特点第二节液压缸的结构第三节液压缸的安装调整维护与常见故障分析小结第三章液压缸第三章液压缸液压缸是完成往复直线运动的执行元件它是将液体的压力能转换成机械能的能量转换装置其输入参数主要是压力和流量输出参数主要是力和位移
液压传动知识点复习总结

液压传动知识点复习总结

液压与气压传动知识点复习总结〔很全〕一，根本慨念1，液压传动装置由动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件和工作介质〔液压油〕组成2，液压系统的压力取决于负载，而执行元件的速度取决于流量，压力和流量是液压系统的两个重要参数 其功率N=PQ3, 液体静压力的两个根本特性是:静压力沿作用面法线方向且垂直于受压面;液体中任一点压力大小与方位无关.4，流体在金属圆管道中流动时有层流和紊流两种流态，可由临界雷诺数〔Re=2000～2200〕判别，雷诺数〔Re 〕其公式为Re=VD/υ，〔其中D 为水力直径〕， 圆管的水力直径为圆管的经。

5,液体粘度随工作压力增加而增大，随温度增加减少;气体的粘度随温度上升而变大, 而受压力影响小;运动粘度与动力粘度的关系式为ρμν=， 6，流体在等直径管道中流动时有沿程压力损失和局部压力损失，其与流动速度的平方成正比.22ρλv l d p =∆, 22v p ρξ=∆. 层流时的损失可通过理论求得λ=64eR ；湍流时沿程损失其λ与Re 及管壁的粗糙度有关；局部阻力系数ξ由试验确定。

7，忽略粘性和压缩性的流体称理想流体, 在重力场中理想流体定常流动的伯努利方程为γρυ++22P h=C(常数)，即液流任意截面的压力水头，速度水头和位置水头的总和为定值，但可以相互转化。

它是能量守恒定律在流体中的应用;小孔流量公式q=C d A t ρp ∆2,其与粘度根本无关；细长孔流量q=∆ld μπ1284P 。

平板缝隙流量q=p lbh ∆μ123,其与间隙的 三次方成正比，与压力的一次与方成正比. 8,流体在管道流动时符合连续性原理,即2111V A V A =,其速度与管道过流面积成反比.流体连续性原理是质量守衡定律在流体中的应用.9,在重力场中,静压力根本方程为P=P gh O ρ+; 压力表示:.绝对压力=大气压力+表压力; 真空度=大气压力-绝对压力. 1Mp=10pa 6，1bar=105pa.10,流体动量定理是研究流体控制体积在外力作用下的动量改变,通常用来求流体对管道和阀件的作用力;其矢量表达式为:F=)(12V V q dtdmv -=ρ；=F 222z y x f f f ++. f z y x f f ,,分别是F 在三个坐标上的图影。

液压与气压传动 第三章 液压动力元件.

液压与气压传动 第三章 液压动力元件.

课时授课计划单柱塞式液压泵液压泵的工作原理归纳如下:1密闭的容积发生变化是吸油、压油的根本原理,容积变大时形成真空,油箱中的油液在大气压力下进入密闭的容积(吸油,容积减小时油液受压排压油;二、分类常用的液压泵及液压马达按其结构形式可分为三大类:齿轮式液压泵用上式计算的实际流量是平均流量,实际上随着啮合点位置的改变,吸、排油腔的每一瞬时的容积变化率是不均匀的,因此瞬时流量是脉动的。

评价瞬时流量的品质通常用流量脉动率表示。

即%100minmax ⨯-=qq q δ式中q ——瞬时最大流量;max q min ——瞬时最小流量;——q 实际(平均流、消除困油的方法通常是在齿轮的两端盖板上开卸荷槽,如图示,当容积减小时,荷槽与压油腔相通,当容积增大时,右边与吸油腔相通,在很多齿轮泵中,槽并不对称于齿轮中心线分布,而是整个向吸油腔侧平移一段距离,实践证明,这样能取得更好的卸荷效果。

五、径向液压作用力的不平衡齿轮泵的一侧是压油腔,另一侧是吸油腔。

两腔的压力是不平衡,轮受到了来自压油腔高压油的压力作用,使齿轮泵的上、下齿轮及其轴承都受到一个径向不平衡力的作用。

油压力越大,这个径向不平衡力越大。

其结果会加速轴承的磨损,降低轴承的寿命,甚至使轴承弯曲变形,齿顶与泵体内孔的摩擦。

为解决此问题,可采用开压力平衡槽的办法或采用缩小压油腔的办法减小径向不平衡力。

七、齿轮泵的优缺点及应用外啮合的主要优点:结构简单,体积小(尺寸小,重量轻,工艺性好,制造方便,价格低廉,容许的吸油真空度大,对油液污染不敏感,转速范围大,便,工作可靠。

使相邻叶片间的密闭容积逐渐地进入压油窗口,压力逐渐上升,困油现象和由于压力突变而引起的瞬时流量脉动和噪声力越大。

当转子槽按旋转方向倾斜a角时,可使原径’,这样就可以减少与叶片垂直的力Ft由于不同转角处的定子曲线的法线方向不同,由理论和实践得出,一般叶片倾角a=10º~14º转子必须朝倾斜的方向旋转,也就是叶片采取的间隙自动补偿措施是将右配流盘的右侧与压油腔使配流盘在液压力作用下压向定子。

液压与气压传动第三章4.17

液压与气压传动第三章4.17


齿轮啮合时的重叠系数必大于1，故有一部分油液困在两 对轮齿啮合时所形成的封闭油腔之内，这个密封容积的大小随 齿轮转动而变化，形成困油。
AB间的死容积 逐步减小
AB间的死容积 达到最小
AB间的死容积 逐步增大
齿轮泵的困油现象
困油现象 轮齿间密封容积周期性的增大减小。
• 受困油液受到挤压而产生瞬间高压，密封容腔的受困油液若 无油道与排油口相通，油液将从缝隙中被挤出，导致油液发热， 轴承等零件也受到附加冲击载荷的作用；
(2)配流盘 配流盘的作用是给泵 进行配油。为了保证配流 盘的吸、压油口在工作中 能隔开，就必须使配流盘 上封油区夹角ε(即吸油窗口 和压油窗口之间的夹角)大 于或等于两个相邻叶片间 的夹角，即：
2 ( ) Z
a) 封油区所对应的夹角必须等于或稍大于两个叶片之间的夹角。 b) 叶片根部与高压油腔相通，保证叶片紧压在定子内表面上。 c) 在配油盘上开三角槽消除困油现象。
q 若用 qmax 、 min 来表示最大、最小瞬时流量， q0表示 平均流量，则流量脉动率为
qmax qmin q 100% q
齿轮泵的齿数越少， q 就越大
三、齿轮泵的结构特点
（1）径向不平衡力 在齿轮泵中，油液作 用在轮外缘的压力是不均 匀的，从低压腔到高压腔， 压力沿齿轮旋转的方向逐 齿递增，因此，齿轮和轴 受到径向不平衡力的作用。
2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规 定连续运转的最高压力。超过此压力时过载。 3）最高允许压力：液压泵在短时间内允许超载使用的极 限压力。 4）吸入压力：液压泵的吸入口处压力。 压力的常用单位：Pa、MPa
2、排量和流量 排量常用单位为m3/r 或 mL/r。
2）理论流量