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第3章动力元件
• 外啮合齿轮泵的泄漏途径：
泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏： 10%-15%； 齿面啮合处间隙的泄漏：很少； 齿轮端面间隙的泄漏， 70%-75%。
减小端面泄漏是提高齿轮泵容积效率的主要途径。
2．液压径向不平衡力
• 原因：
在压油腔和吸油腔之间存 在着压差； 泵体内表面与齿轮齿顶之 间存在着径向间隙。 • 液体压力的合力作用在 齿轮和轴上，是一种径 向不平衡力。
⑵ 额定压力： 液压泵在正常工作条件下,按试 验标准规定连续长期运转的最高压力。额定压
力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性来 决定。超过这个压力值，液压泵有可能发生机械或 密封方面的损坏。
液压泵在正常工作时，其工作压力应小 于或等于泵的额定压力。
⑶ 最高允许压力：在超过额定压力的条件下,根据
c) 在配油盘上开卸荷三角槽。
③定子工作表面（内）曲线 要求: a) 叶片不发生脱空 ； b) 获得尽量大的理论排量； c) 减小冲击，以降低噪声，减少磨损 d) 提高叶片泵流量的均匀性，减小流量脉动。 常用定子的过渡曲线有：阿基米德曲线、
等加速-等减速曲线、正弦曲线、高次曲线等。
④叶片倾角：
叶片在转子中的安放应当有利于叶 片的滑动，磨损要小。
压泵技术规格指标之一。
⑹瞬时流量qin：泵在每一瞬时的流量，一般指 泵瞬时理论(几何)流量。
3.功率:
液压泵的输入能量为机械能，其表现为转 矩和转速；液压泵的输出能量为液压能，表现 为压力和流量。
⑴理论功率Pt： 它用泵的理论流量与泵进出
口压差的乘积来表示，
Pt pqt
⑵输入功率Pi 实际驱动液压泵轴所需要的机械功 率，由电动机或柴油机给出，即 Pi T 2nT
q
泵体内表面和齿顶径向间隙的泄漏： 10%-15%； 齿面啮合处间隙的泄漏：很少； 齿轮端面间隙的泄漏， 70%-75%。
减小端面泄漏是提高齿轮泵容积效率的主要途径。
2．液压径向不平衡力
• 原因：
在压油腔和吸油腔之间存 在着压差； 泵体内表面与齿轮齿顶之 间存在着径向间隙。 • 液体压力的合力作用在 齿轮和轴上，是一种径 向不平衡力。
⑵ 额定压力： 液压泵在正常工作条件下,按试 验标准规定连续长期运转的最高压力。额定压
力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性来 决定。超过这个压力值，液压泵有可能发生机械或 密封方面的损坏。
液压泵在正常工作时，其工作压力应小 于或等于泵的额定压力。
⑶ 最高允许压力：在超过额定压力的条件下,根据
c) 在配油盘上开卸荷三角槽。
③定子工作表面（内）曲线 要求: a) 叶片不发生脱空 ； b) 获得尽量大的理论排量； c) 减小冲击，以降低噪声，减少磨损 d) 提高叶片泵流量的均匀性，减小流量脉动。 常用定子的过渡曲线有：阿基米德曲线、
等加速-等减速曲线、正弦曲线、高次曲线等。
④叶片倾角：
叶片在转子中的安放应当有利于叶 片的滑动，磨损要小。
压泵技术规格指标之一。
⑹瞬时流量qin：泵在每一瞬时的流量，一般指 泵瞬时理论(几何)流量。
3.功率:
液压泵的输入能量为机械能，其表现为转 矩和转速；液压泵的输出能量为液压能，表现 为压力和流量。
⑴理论功率Pt： 它用泵的理论流量与泵进出
口压差的乘积来表示，
Pt pqt
⑵输入功率Pi 实际驱动液压泵轴所需要的机械功 率，由电动机或柴油机给出，即 Pi T 2nT
q
飞机的动力装置 ppt课件
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4.喷气式发动机
（3）燃烧室
功能：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀 加热的平稳高温高压燃气流。
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4.喷气式发动机
（4）涡轮
功能：高温高压燃气膨胀，将热能转换成涡轮的机械能，同时驱动压气机和附件提供功 率。在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。
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3.螺旋桨
2.螺旋桨的工作原理
螺旋桨由叶片组成。叶片的横断面相当于机翼的翼型，它相对于空气运动时， 把空气向后排开，空气的反作用力给它一个向前的拉力，从而推动飞机运动。
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3.螺旋桨
3.螺旋桨的变距
变距螺旋桨，就是桨叶角可以改变的螺旋桨。 飞行速度高时，桨叶角变大，增加拉力，飞行速度低时桨叶角变小。
4.螺旋桨的顺桨和逆桨
顺桨:当双发（或多发）飞机一发失效后，为减小螺旋桨的飞行阻力，使桨 叶角增加到90度左右。
反桨（逆桨）：使桨叶角减小到出现负桨叶迎角，产生负拉力，缩短着陆滑 跑距离。
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3.螺旋桨
4. 螺旋桨飞机的特点
（1）耗油低，经济性好 （2）结构简单，维护简单，可靠性好 （3）适于低速小型飞机（800公里/小时以下）
4.喷气式发动机
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发 动 机 适 用 范 围
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主要部件
航空燃气 涡轮发动机
附件系统
进气道 压气机
燃烧室 涡轮
尾喷管
燃油系统 启动系统 附件传动系统 润滑系统 控制仪表系统 冷却系统
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动力系统设计PPT课件
相应的步距角。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及频率成正比，并 在时间上与输入脉冲同步。 • 只要控制输入电脉冲的数量、频率以及电动机绕组通电相序即可获得所需的转角、 转速及转向，很容易用微机实现数字控制。
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一、步进电动机的特点与种类
•步进电动机具有以下特点： ①步进电动机的工作状态不易受各种干扰因素的影响(如
闭 指令输入 环 1 234 5
运算处理电路
驱动电路
伺服 电动机
速度反馈
速度传感器
位置检测传感器 滑尺
驱动电路
伺服 电动机
位置反馈
速度
速度传感器
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（二）、机电系统对伺服控制电动机的基本要求
为实现运动、功率/能量、控制运动方式的转换， 对伺服控制电动机提出了一些基本要求。
（1）性能密度大。即功率密度 Pw=P/G 或比功率密度 Pbw=(T2/J)/G 大。 （2）快速性好。即加速转矩大、频响特性好。 （3）位置控制与速度控制精度高、调速范围大、低速平稳性好、分辨率高以及振
（4）易于实现自动化控制：主流是电气式。其次是液压式和气压式(在驱动接口中需要增加电-液或电-气变换 环节)。内燃机定位运动的微机控制较难，故通常仅被用于交通运输机械。
第110页/共109页
3.1.3 机电系统常用的控制电动机
• 控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、变频调速电动机、开关磁阻 电动机和各种AC/DC电动机等。控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件， 是将电能转换为机械能的一种能量转换装置。由于其可在很宽的速度和负载范围 内进行连续、精确的控制，因而在各种机电一体化系统中得到广泛应用。
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一、步进电动机的特点与种类
•步进电动机具有以下特点： ①步进电动机的工作状态不易受各种干扰因素的影响(如
闭 指令输入 环 1 234 5
运算处理电路
驱动电路
伺服 电动机
速度反馈
速度传感器
位置检测传感器 滑尺
驱动电路
伺服 电动机
位置反馈
速度
速度传感器
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（二）、机电系统对伺服控制电动机的基本要求
为实现运动、功率/能量、控制运动方式的转换， 对伺服控制电动机提出了一些基本要求。
（1）性能密度大。即功率密度 Pw=P/G 或比功率密度 Pbw=(T2/J)/G 大。 （2）快速性好。即加速转矩大、频响特性好。 （3）位置控制与速度控制精度高、调速范围大、低速平稳性好、分辨率高以及振
（4）易于实现自动化控制：主流是电气式。其次是液压式和气压式(在驱动接口中需要增加电-液或电-气变换 环节)。内燃机定位运动的微机控制较难，故通常仅被用于交通运输机械。
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3.1.3 机电系统常用的控制电动机
• 控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、变频调速电动机、开关磁阻 电动机和各种AC/DC电动机等。控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件， 是将电能转换为机械能的一种能量转换装置。由于其可在很宽的速度和负载范围 内进行连续、精确的控制，因而在各种机电一体化系统中得到广泛应用。
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液压与气压之动力元件PPT课件
第42页/共94页
排量计算 V 4 Re B
改变偏心距， 即可改变排量
第43页/共94页
外反馈式变量叶片泵原理
第44页/共94页
泵的工作压力与偏心量的关系
e
e0
A(
p ks
pB
)
( p pB )
第45页/共94页
变量叶片泵的流量压力曲线
调节螺钉5，AB上下平移 调节螺钉10，BC左右平 移 改变弹簧刚度，BC段斜率 改变。
液压泵的图形符号
单向定量 液压泵
单向变量 液压泵
双向定量 液压泵
双向变量 液压泵
第17页/共94页
4.2 齿轮式液压泵
1、齿轮泵的工作原理 2、齿轮泵的流量 3、低压齿轮泵的结构 4、齿轮泵的优缺点及使用
第18页/共94页
齿轮油泵的工作原理
第19页/共94页
齿轮泵的流量
齿轮泵的排量： V 2zVi (ml/ r)
第7页/共94页
液压泵的性能参数——排量
1）排量（V)：液压泵每转输出油 液的体积，单位为(ml/r)，其大小 取决于结构参数
第8页/共94页
液压泵的性能参数——流量
2）理论流量（q）：单位时间内输出 油液的体积，其单位为(l/min)
排量V与流量q的关系：
q nV 103(l / min)
其中：n为液压泵的转速 （rpm)
第76页/共94页
例4.3
某液压泵排量V＝50cm3/r，其总泄漏量Δq 与输出压力p的关系式为Δq＝C•p，式中 C=29×10－5cm3/(Pa•min)，泵的转速 n=1450r/min。试计算该泵输出压力 p=0.25MPa、5MPa、7.5MPa、10MPa时液 压液压泵的实际流量q实和容积效率η容；若泵的摩 擦损失（与压力无关）扭矩ΔM=2N•m，试计算 该泵在上述几种压力下运行时的总效率η；计算驱 动该泵工作的电机功率P。
排量计算 V 4 Re B
改变偏心距， 即可改变排量
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外反馈式变量叶片泵原理
第44页/共94页
泵的工作压力与偏心量的关系
e
e0
A(
p ks
pB
)
( p pB )
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变量叶片泵的流量压力曲线
调节螺钉5，AB上下平移 调节螺钉10，BC左右平 移 改变弹簧刚度，BC段斜率 改变。
液压泵的图形符号
单向定量 液压泵
单向变量 液压泵
双向定量 液压泵
双向变量 液压泵
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4.2 齿轮式液压泵
1、齿轮泵的工作原理 2、齿轮泵的流量 3、低压齿轮泵的结构 4、齿轮泵的优缺点及使用
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齿轮油泵的工作原理
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齿轮泵的流量
齿轮泵的排量： V 2zVi (ml/ r)
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液压泵的性能参数——排量
1）排量（V)：液压泵每转输出油 液的体积，单位为(ml/r)，其大小 取决于结构参数
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液压泵的性能参数——流量
2）理论流量（q）：单位时间内输出 油液的体积，其单位为(l/min)
排量V与流量q的关系：
q nV 103(l / min)
其中：n为液压泵的转速 （rpm)
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例4.3
某液压泵排量V＝50cm3/r，其总泄漏量Δq 与输出压力p的关系式为Δq＝C•p，式中 C=29×10－5cm3/(Pa•min)，泵的转速 n=1450r/min。试计算该泵输出压力 p=0.25MPa、5MPa、7.5MPa、10MPa时液 压液压泵的实际流量q实和容积效率η容；若泵的摩 擦损失（与压力无关）扭矩ΔM=2N•m，试计算 该泵在上述几种压力下运行时的总效率η；计算驱 动该泵工作的电机功率P。
第三章 液压传动动力元件ppt课件
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3.2 齿轮泵
2.径向不平衡力的问题
产生原因：齿槽内的油液由吸油区的低 压逐步增压到压油区的高压。
在齿轮泵中，由于在压油腔和吸油 腔之间存在着压差，液体压力的合力作 用在齿轮和轴上，是一种径向不平衡力， 如图所示。径向不平衡力的大小为
式中，K—系数； 对于主动轮，K＝0.75。 对从动轮，K = 0.85；
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3.2 齿轮泵
3.2.1 外啮合齿轮泵的结构与工作原理
1 2
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3
泵体1 主动齿轮2 从动齿轮3 两端盖
20
3.2 齿轮泵
齿轮泵的工作原理
1
泵体内相互啮合的（主动齿轮
2
2、从动齿轮3、两端盖，泵体
1）一起构成密封工作容积，
齿轮的啮合点将左、右两腔隔
开，形成了吸、压油腔。
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3.1 液压泵概述
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3.1 液压泵概述
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3.1 液压泵概述
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3.1 液压泵概述
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3.1 液压泵概述
液压泵的总效率、容积效率和机械效率可以通过实验测得。
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3.1 液压泵概述
液压泵的性能曲线。
液压泵在0压时的流量即为qt，由于泵的泄 漏量随压力升高而增大，所以泵的容积效率 及实际流量q随泵的工作压力的升高而降低， 压力为零时的容积效率＝100％,这时的实际 流量q等于理论流量qt。
2.双作用叶片泵的排量和流量
如图所示，当不考虑叶片厚度时，双作用叶片 泵的排量为
第3章动力元件
故又有：
pv
1
kl p Vn
（3.9）
（b）机械效率pm 液体在泵内流动时，液体粘性会
引起转矩损失，此外泵内零件相对运动时，机械摩擦也
会引起转矩损失，使泵实际输入功率Pi总是大于泵理论
功率Pt。机械效率pm是泵所需要的理论转矩与实际转矩
之比，即：pmT T it 2 T n tT i 2 V n T p i qtP ipP P it （3.10）
2.齿轮泵的排量和流量
(1) 排量
排量V是齿轮每转一周，泵所排出的液体体积，它近似
地等于两个齿轮的齿间容积之和。按齿轮啮合原理可得出齿
轮泵排量为： VD h B 2 zm 2B
（3.12）
式中：D —— 齿轮节圆直径；
h —— 齿轮齿高；
B —— 齿轮齿宽；
z—— 齿轮齿数；
m —— 齿轮模数。
第3章 液压与气压传动动力元件
§3.1 概述 §3.2 齿轮泵 §3.3 叶片泵 §3.4 柱塞泵 §3.5 各类液压泵的性能比较及应用 §3.6 气源装置
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§3.1 概述
1.液压泵的工作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的。图3.1a所示 为液压泵的工作原理图。当凸轮1由原动机带动旋转时，柱塞 2便在凸轮和弹簧4的作用下在泵体3内往复运动。泵体内孔与 柱塞外圆之间有良好的配合精度，使柱塞在泵体孔内作往复 运动时基本没有油液泄漏。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 通过吸油阀5吸入泵内，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， 通过压油阀6输出到系统中去， 实现压油。如果偏心轮不断地旋 转，液压泵就会不断地完成吸油 和压油动作，因此就会连续不断 地向液压系统供油。
25-动力元件PPT模板
① 具有能不断重复变化的封闭容积。液压泵或空气压缩机流量的大小 取决于单位时间内密封容积变化的大小。
② 吸油或吸气时，保证油液或空气的压力高于封闭容积内的即时压力。 为此，通常使油箱或气管与大气相通。
③ 装有配流机构，如图13-7（b）所示的单向阀5和6，以保证液压泵或 空气压缩机能连续工作。
（a）实物图
（a）径向柱塞泵
（b）轴向柱塞泵
1—柱塞；2—定子；3—转子；4—衬套；
1—斜盘；2—柱塞；3—缸体；
5—配油轴；6—柱塞孔
图13-10 柱塞泵 4—配流盘；5—传动轴
1.2 液压泵
3．柱塞泵 （2）柱塞泵的特点和应用
1 柱塞和缸体等部件制造简单、加工精度高、密封
性好。
2 流量调节方便，只需改变柱塞工作行程即可。
图13-11所示为卧式活塞式空气压缩机的结构示意图。当活塞3向右运动时， 气缸2内活塞左腔的压力低于大气压力，吸气阀9被打开，空气进入气缸内，该 过程称为吸气过程。当活塞向左移动时，吸气阀在缸内气体的作用下关闭，缸 内气体被压缩，该过程称为压缩过程。当缸内气压增高到略高于输气管内的气 压后，排气阀1被打开，压缩空气进入输气管道内，该过程称为排气过程。电 动机通过曲轴8带动活塞往复运动，不断产生压缩空气。
转的变量泵
双向变量泵或马达 单元，双向流动， 带外泄油路，双向
旋转
马达 空气压缩机
图形 符号
1.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择
1．蜗杆的头数、蜗轮的齿数
蜗杆的头数是指蜗杆分度圆柱上螺旋线的条数，用z1表示。蜗杆头数z1越 小，传动比越大，且越容易实现自锁，但传动效率将随之降低，摩擦发热量增 大；蜗杆头数z1越大，传动效率越高，但传动比将变小，且加工困难，故一般 取z1 =1，2，4，6。
② 吸油或吸气时，保证油液或空气的压力高于封闭容积内的即时压力。 为此，通常使油箱或气管与大气相通。
③ 装有配流机构，如图13-7（b）所示的单向阀5和6，以保证液压泵或 空气压缩机能连续工作。
（a）实物图
（a）径向柱塞泵
（b）轴向柱塞泵
1—柱塞；2—定子；3—转子；4—衬套；
1—斜盘；2—柱塞；3—缸体；
5—配油轴；6—柱塞孔
图13-10 柱塞泵 4—配流盘；5—传动轴
1.2 液压泵
3．柱塞泵 （2）柱塞泵的特点和应用
1 柱塞和缸体等部件制造简单、加工精度高、密封
性好。
2 流量调节方便，只需改变柱塞工作行程即可。
图13-11所示为卧式活塞式空气压缩机的结构示意图。当活塞3向右运动时， 气缸2内活塞左腔的压力低于大气压力，吸气阀9被打开，空气进入气缸内，该 过程称为吸气过程。当活塞向左移动时，吸气阀在缸内气体的作用下关闭，缸 内气体被压缩，该过程称为压缩过程。当缸内气压增高到略高于输气管内的气 压后，排气阀1被打开，压缩空气进入输气管道内，该过程称为排气过程。电 动机通过曲轴8带动活塞往复运动，不断产生压缩空气。
转的变量泵
双向变量泵或马达 单元，双向流动， 带外泄油路，双向
旋转
马达 空气压缩机
图形 符号
1.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择
1．蜗杆的头数、蜗轮的齿数
蜗杆的头数是指蜗杆分度圆柱上螺旋线的条数，用z1表示。蜗杆头数z1越 小，传动比越大，且越容易实现自锁，但传动效率将随之降低，摩擦发热量增 大；蜗杆头数z1越大，传动效率越高，但传动比将变小，且加工困难，故一般 取z1 =1，2，4，6。