液壓泵和液壓馬達

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1、第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 3-12 單 作 用 葉 片 泵 的 工 作 原 理 1-壓 油 口 2-轉(zhuǎn) 子 3-定 子 4-葉 片 5-吸 油 口 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 22 eLq DeBqQ DeB 單 作 用 葉 片 泵 的 排 量 和 理 論 流 量 分 別 為 ：式 中 D為 定 子 內(nèi) 圓 直 徑 ； B為 葉 片 寬 度 ； 為 定 子 與 轉(zhuǎn) 子 偏 心 距 。若 考 慮 葉 片 的 厚 度 對 流 量 的 影 響 ， 由 于 葉 片 所 占 容 積 的 變 化 量 對吸 排 油 無 作 用 ，

2、 得 ：Q=2eB( D- Z)式 中 為 葉 片 厚 度 ； Z為 葉 片 數(shù) 。第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 3-13 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 定 子 工 作 面 曲 線 是 由 四 段 與 轉(zhuǎn)子 同 心 的 圓 弧 曲 線 和 四 段 連 接 這 些 圓弧 的 過 渡 曲 線 所 組 成 ； 配 油 窗 口 有 四個 ， 兩 個 吸 油 口 和 兩 個 壓 油 口 沿 徑 向?qū)?稱 布 置 。 當 原 動 機 帶 動 轉(zhuǎn) 子 旋 轉(zhuǎn) 時 ，葉 片 在 離 心 力 和 葉 片 底 部 通 入 的 壓 力油 的 作

3、 用 下 緊 貼 在 定 子 內(nèi) 表 面 上 。 這種 泵 每 轉(zhuǎn) 一 轉(zhuǎn) ， 每 個 工 作 腔 吸 排 油 兩次 ， 所 以 稱 為 雙 作 用 式 的 ， 這 當 然 對提 高 油 泵 排 量 、 減 小 油 泵 的 尺 寸 重 量有 利 。 3-14 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 結(jié) 構(gòu) 特 點 ： 1.定 子 工 作 表 面 曲 線 ； 2.避 免 困 油 現(xiàn) 象 ， 減 小 液 壓 沖 擊 和 噪 聲 ； 3.保 證 葉 片 與 定 子 內(nèi) 表 面 的 良 好 接 觸 ； 4.配 油 盤 ； 5.葉 片 的 傾 角 。 硬 沖 擊 ： 圓 弧 和 螺 線 連 接 處

4、曲 線 上 帶 有 尖 角 ， 葉 片 經(jīng)過 時 徑 向 速 度 突 變 (加 速 度 很 大 )產(chǎn) 生 硬 沖 擊 。 軟 沖 擊 ： 加速 度 變 化 小 。 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 單 作 用 葉 片 泵 由 于 不 平 衡 徑 向 力 的 影 響 ， 工 作 壓 力 較 低 ， 適用 于 中 、 低 壓 系 統(tǒng) 工 作 。 雙 作 用 葉 片 泵 雖 然 消 除 了 徑 向 不 平 衡 力 ，但 由 于 泄 露 途 徑 多 、 葉 片 在 工 作 中 受 彎 、 容 易 磨 損

5、， 因 此 工 作 壓 力 受 到 限 制 ， 在 中 壓 和 中 高 壓 系 統(tǒng) 中 應(yīng) 用 較 多 。 2q DeB第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-15 丫 BX型 外 反 饋 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 1一 預(yù) 緊 力 調(diào) 節(jié) 螺 釘 ； 2一 限 壓 彈 簧 ； 3一 泵 體 ； 4一 轉(zhuǎn) 子 ； 5一 定 子 ； 6一 滑 塊 ； 7一 泵 軸 ； 8一 葉 片 ； 9一 反 饋 柱 塞 0一 最 大 偏 心 調(diào) 節(jié) 螺 釘 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-16 限 壓 式 變 量 泵 工 作 原 理 示 意 圖O1是 固 定 不 動 的

6、 ， 定 子 3可 左 右 移 動 。 在 彈 簧 的 作 用 下 ，定 子 被 推 向 左 端 ， 使 定 子 中 心 與 轉(zhuǎn) 子 中 心 有 一 初 始 偏 心量 e0, e0的 大 小 可 用 調(diào) 節(jié) 螺 釘 調(diào) 節(jié) ， 它 決 定 了 泵 在 本 次 調(diào)節(jié) 時 的 最 大 流 量 qmax。 該 泵 配 油 盤 上 的 吸 油 窗 口 和 壓 油 窗 口 對 泵 的 中 心 線 是 對 稱 的。 如 圖 所 示 ， 泵 工 作 時 ， 油 泵 出 口 壓 力 經(jīng) 泵 內(nèi) 通 道 作 用 在 小 柱 塞面 積 上 ， 這 樣 柱 塞 上 的 作 用 力 與 彈 簧 的 作 用 力 方 向

7、 相 反 。當 PA=KSX0時 ， 柱 塞 上 所 受 的 液 壓 力 與 彈 簧 初 始 力 相 平 衡 ， 此 時 的壓 力 P稱 為 泵 的 限 定 壓 力 ， 用 PB表 示 則 ： PB=KSX0/A系 統(tǒng) 的 壓 力 P PB 時 ， 則 ： PA PB 時 ， 則 ： PAK SX0 這 表 明 壓 力 油 的 作 用 力 大 于 彈 簧 的 作 用 力 ， 使 定 子 向 右 移 動 ，彈 簧 被 壓 縮 ， 偏 心 距 e減 小 ， 泵 的 流 量 也 隨 之 減 小 。PAF S BK PPAee )(0 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 ( )02 ( )BS

8、A P PKQ DB e 由 流 量 方 乘 可 得 圖 3 17限 壓 式 變 量 葉片 泵 特 性 曲 線 。 該 曲 線 表 示 了 泵 工 作 時 流量 與 壓 力 變 化 關(guān) 線 。 當 泵 的 工 作 壓 力 小 于 時 ， 其 流 量 Q變 化 按 斜 線 AB變 化 ， 在 該 階 段變 量 泵 相 當 于 定 量 泵 圖 中 B點 為 曲 線的 拐 點 ， 其 對 應(yīng) 的 壓 力 就 是 限 定 壓 力 ， 它 表 示 泵 在 原 始 偏 心 量 時可 達 到 的 最 大 工 作 壓 力 。 當 泵 的 工 作 壓 力 超 過 限 定 壓 力 時 ， 偏 心 量減 小 ， 輸

9、 出 的 流 量 隨 壓 力 的 增 高 而 急 劇 減 小 ， 流 量 按 BC段 曲 線 變 化， C點 所 對 應(yīng) 的 壓 力 為 截 止 壓 力 （ 最 大 壓 力 ） 。第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達PBPB 調(diào) 節(jié) 1) 調(diào) 節(jié) 流 量 調(diào) 節(jié) 螺 釘 可 調(diào) 節(jié) 最 大 偏 向 量的 大 小 。 從 而 改 變 葉 片 泵 的 最 大 輸 出 流 量 ， 特 性 曲線 AB段 上 下 平 移 ， Qmax變 而 pB不 變 ； 2)調(diào) 節(jié) 調(diào) 壓 彈 簧 螺 釘 可 改 變 調(diào) 定 壓 力 pB的 大 小 ， 特 性 曲 線 BC左 右 平 移 ； 3)改 變 彈 簧

10、 的 剛 度 k時 ， 可 以 改 變 BC段的 斜 率 。 改 變 最 大 流 量 ， 滿 足 快 速 要 求 ； 改 變 轉(zhuǎn) 折點 和 改 變 BC段 的 斜 率 ， 滿 足 小 負 荷 下 慢 速 小 流 量 ，使 系 統(tǒng) 效 率 高 ， 發(fā) 熱 溫 升 小 。 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 應(yīng) 用 舉 例 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 對 既 要 實 現(xiàn) 快 速 行程 ， 又 要 實 現(xiàn) 工 作 進 給 （ 慢 速 移 動 ） 的 執(zhí) 行 元 件 來 說是 一 種 合 適 的 油 源 ； 快 速 行 程 需 要 大 的 流 量 ， 負 載 壓力 較 低 ， 正 好 使

11、用 其 AB段 曲 線 部 分 ； 工 作 進 給 時 負 載壓 力 升 高 ， 需 要 流 量 減 小 ， 正 好 使 用 其 BC段 曲 線 部 分 。例 如 組 合 機 床 動 力 滑 臺 的 進 給 系 統(tǒng) 、 定 位 和 加 緊 系 統(tǒng)等 。 機 床 加 工 件 ： 未 加 工 之 前 或 回 程 要 求 快 ； 加 工 時流 量 小 、 速 度 慢 。 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 柱 塞 泵 的 優(yōu) 點 ： 1.參 數(shù) 高 ： 額 定 壓 力 高 ， 轉(zhuǎn) 速 高 ， 泵的 驅(qū) 動 功 率 大 ； 2.效 率 高 ， 容 積 效 率 為 95 左 右 ， 總 效 率

12、為 90 左右 ； 3.壽 命 長 ； 4.變 量 方 便 ， 形 式 多 ； 5.單 位 功 率 的 重 量 輕 ； 6.柱 塞 泵 主 要 零 件 均 受 壓 應(yīng) 力 ， 材 料 強 度 性 能 可 得以 充 分 利 用 ； 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-18 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 工 作 原 理1.斜 盤 2-柱 塞 3.缸 體 4.配 油 盤 5.傳 動 軸 2 4d ZD tgQ 2. 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 結(jié) 構(gòu) 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 傳 動 軸 中 心 線 與 缸 體 中 心

13、線 重 合 。 圖 3-17就 是 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 一 種 ， 柱 塞 頭 部 和 斜 盤 為 點 接 觸 。 由 于 接觸 應(yīng) 力 大 ， 故 一 般 限 用 于 小 流 量 和 中 高 壓 （ p10MPa） 的 場 合 。 圖 3-19所 示 為 滑 靴 式 結(jié) 構(gòu) 。 滑 靴 是 按 靜 壓 軸 承 原 理 設(shè) 計 的 ， 缸 體 中 的 壓力 油 經(jīng) 柱 塞 球 頭 中 間 小 孔 流 入 滑 靴 油 室 ， 是 滑 靴 和 斜 盤 間 形 成 液 體潤 滑 ， 改 善 了 柱 塞 頭 部 和 斜 盤 的 接 觸 情 況 。 使 用 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 軸 向 柱

14、塞 泵 壓 力 可 達 32MPa 以 上 ， 流 量 也 可 以 很 大 。第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 優(yōu) 點 ： 徑 向 力 平 衡 ； 柱 塞 和 柱 塞 孔 加 工 容 易 ，配 合 精 度 高 ， 密 封 性 好 ； 傳 動 軸 只 受 扭 不 受 彎 。 缺 點 ： 點 接 觸 式 軸 向 柱 塞 泵 柱 塞 頭 部 與 斜 盤 之間 為 點 接 觸 ， 故 擠 壓 力 很 大 ， 限 制 了 柱 塞 的 直 徑 的 工作 壓 力 ； 流 量 不 大 ， 底 部 不 加 彈 簧 ， 柱 塞 不 能 外 伸 ；加 彈 簧 ， 彈 簧 易 破 壞 影 響 壽 命 。 柱

15、 塞 頭 部 的 反 作 用 力有 垂 直 于 柱 塞 軸 線 的 分 力 ， 容 易 引 起 柱 塞 與 柱 塞 孔 的偏 磨 。 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-20 滑 靴 靜 壓 支 承 原 理 圖 （ 2） 柱 塞 和 缸 體 （ 3） 配 油 盤 3-21 配 油 盤第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-22 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵 1.配 油 盤 2.柱 塞 3.缸 體 4.連 桿 5.傳 動 軸 a.吸 油 孔 b.壓 油 孔 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-23手 動 變

16、 量 機 構(gòu) 1.拉 桿 2.孔 道 3.滑 閥 .4.活 塞 5.鉸 接 機 構(gòu) 6.通 道 7.端 蓋 圖 3-23手 動 變 量 機 構(gòu)1.拉 桿 2.孔 道 3.滑 閥 .4.活 塞 5.鉸 接 機 構(gòu) 6.通 道 7.端 蓋 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 2.手 動 隨 動 （ 伺 服 ） 變 量 泵 當 液 壓 泵 的 工 作 壓 力 和 流 量很 大 時 ， 油 泵 在 工 作 中 頻 繁 變 量 ， 則 全 靠 人 力 操 作 顯 然 是 很 難勝 任 的 。 這 時 可 采 用 手 動 隨 動 變 量 手 動 隨 動 變 量 機 構(gòu) 如 圖 3-23所 示 。

17、轉(zhuǎn) 動 手 輪 ， 使 絲 杠 轉(zhuǎn) 動 ， 帶 動 變 量 活 塞 作 用 軸 向 移動 ， 通 過 軸 銷 使 斜 盤 傾 角 改 變 ， 達 到 變 量 的 目 的 。 這 種 變 量 機構(gòu) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 但 操 縱 不 輕 便 ， 且 不 能 在 工 過 程 中 變 量 。 要 求 ： （ 1） 輸 出 和 輸 入 一 一 對 應(yīng) ； （ 2） 速 度 要 求 很 快 ， 相 當 于 鋼 性 控 制 ； （ 3） 這 套 機 構(gòu) 要 求 功 率 放 大 。 滿 足 以 上 三 條 為 液 壓 伺服 系 統(tǒng) 。 差 動 活 塞 、 閥 心 和 閥 套 組 成 。 閥 心 動 ， 閥

18、套 跟 著 動 。第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-24 壓 力 補 償 式 變 量 機 構(gòu) 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-24 壓 力 補 償 式 變 量 機 構(gòu) 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 圖 3-26 壓 力 補 償 式 變 量 泵 特 性 曲 線 A、 G 為 調(diào) 節(jié) 套 2調(diào) 在 最 上 方 和 最 下 方 位 置 開 始 開 始 變 量 壓 力。 由 于 折 線 與 點 畫 線 表 示 的 雙 曲 線 十 分 相 似 ， 近 似 為 恒 值 ， 成 為恒 功 率 變 量 泵 。 應(yīng) 用 在 液 壓 機 和 工 程 機 械 等

19、設(shè) 備 中 ， 能 充 分 發(fā) 揮設(shè) 備 的 能 力 ， 使 功 率 利 用 合 理 。第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 類 型項 目 齒 輪 泵 葉 片 泵 柱 塞 泵 單 作 用 式 雙 作 用 式 軸 向 徑 向輸 出 壓 力 低 壓 中 壓 中 壓 高 壓 高 壓流 量 調(diào) 節(jié) 不 能 能 不 能 能 能總 效 率 0.60.8 0.70.85 0.70.85 0.850.95 0.750.92自 吸 特 性 好 較 差 較 差 差 差對 油 污 染 的 敏 感性 不 敏 感 較 敏 感 較 敏 感 很 敏 感 很 敏 感噪 聲 稍 高 較 低 最 低 最 高 最 高 壽 命 較 短 較 短 較 長 長 長輸 出 流 量 波 動 稍 大 較 小 最 小 最 大 最 大價 格 最 低 較 高 中 等 最 高 最 高 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達 第 三 章 液 壓 泵 和 液 壓 馬 達