液压传动试题 (3).

液压传动基本概念

液压传动是以液体为工作介质，主要利用液体压力能来实现能量传递的传动方式。

压力的大小取决于负载，速度的大小取决于流量。或负载决定压力。流量决定速度。

液压系统一般由四（五个则加上液压油）个部分：动力元件、执行元件、控制元件和

辅助元件。

动力元件：将输入的机械能转换成液体的压力能。

执行元件：将液体的压力能转换成机械能输出。

控制元件：通过对液压系统中液流流动方向、液体压力和流量的大小的控制，以满足机械对运动方向、输出力和力矩的大小、运动速度的大小的要求。

辅助元件：保证系统持久、稳定、有效地工作

液压泵正常工作的三个必备条件

► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；

► ②有配流动作:封闭容积加大时吸入低压油，封闭容积减小时排出高压油；

► ③高低压油不得连通。

液压马达正常工作的三个必备条件

► ①有一个大小能作周期性变化的封闭容积；

► ②有配流动作:封闭容积加大时充入高压油，封闭容积减小时排出低压油；

► ③高低压油不得连通。

液压泵的主要参数(计算、设计、选择)

► 压力

► 排量

► 流量

► 转速

► 效率

p 、T 、F 在一起用机械效率；和q 、v 、n 在一起用容积效率；P 在一起用总效率。

液压泵用每转排量，液压缸用活塞面积。

液压泵的理论输入功率大于它的实际输入功率；液压马达的理论输出功率小于其实际输出功率。

对于液压泵来说，实际流量总是小于理论流量，实际输入扭矩总是大于其理论上所需要的扭矩。

例题一：

► 一液压泵，其输出压力 p=22MPa ，实际输出流量q=63L/min, 容积效率ηv =0.9，

机械效率ηm=0.9, 求泵的输出功率和电动机的输入功率。 解：泵的输出功率 ：

电动机的输入功率

例题二：

► 液压泵的排量V=100mL/r ，输出压力 p=16MPa ，容积效率ηv =0.95， 总效率η

)(1.2360/1063102236kw pq N B =⨯⨯⨯==-

=0.9，转速n=1450 r/min，求泵的输出功率和电动机的输入功率。

解：泵的输出功率：

电动机的输入功率

液压泵的分类和选用

►按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，螺杆泵。

▪齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵

▪叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵

▪柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵（斜盘式和斜轴式）►按排量能否变量分定量泵和变量泵。

▪单作用叶片泵，柱塞泵可以作变量泵

►选用原则：

▪是否要求变量要求变量选用变量泵。

▪工作压力柱塞泵的额定压力最高。

▪工作环境齿轮泵的抗污能力最好。

▪噪声指标双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。

▪效率轴向柱塞泵的总效率最高。

困油现象时如何产生的？有哪些危害？如何消除？

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。实质在于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；若密封容积增大时，无油液的补充，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴。

消除方法是开卸荷槽。

齿轮泵的泄漏途径有哪些？提高容积效率的措施有哪些？

泄漏分析：齿轮泵泄漏的途径有三条：轴向间隙泄漏、径向间隙泄漏和沿啮合线的泄漏，其中轴向间隙泄漏占总泄漏量的75-80％。

措施：浮动轴套、浮动侧板等

制约外啮合齿轮泵压力提高的的因素除流量脉动外，还有哪些？如何消除？

困油现象，消除方法：开卸荷槽；

径向不平衡力，消除方法：缩小压油口；

液压油泄露，消除方法：采用自动补偿端面间隙装置。

例题三：

►齿轮泵的模数m=4mm，齿数z=9，齿宽Ｂ＝18mm，在额定压力下，转速n=2000r/min

时，泵的实际输出流量Ｑ＝30Ｌ/min，求泵的容积效率。

有

问题:传统的单作用叶片泵和双作用叶片泵的叶片如何倾斜?为什么?

►答:单作用叶片泵的叶片沿旋转方向向后倾斜。在任何时候叶片顶部和底部的油压大小是相同的，为了使叶片到吸油腔能够有效的伸出，那么叶片伸出的方向应该和其所受到离心力和科氏力的合力方向一致，因此单作用叶片泵的叶片倾角沿转动方向后倾一个角度。

►双作用叶片泵的叶片沿旋转方向向前倾斜，叶片底部始终与高压油路相通，为了使叶片到压油腔能够有效的缩回，那么叶片沿转动方向前倾一个角度，减小叶片回程时的压力角，防止叶片回程时的卡紧和折断现象。

►当叶片有安放角时，叶片泵不允许反转。

例题四：

►某轴向柱塞泵直径d=22mm，分度圆直径D=68mm，柱塞数z=7，当斜盘倾角α=22.5°，转速n=960r/min，输出压力p=10Mpa，容积效率ηv=0.95，机械效率ηM=0.9时，试求1、泵的理论流量；2、泵的实际流量；3、所需电机功率。

液压马达

►液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。

►马达与泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别：马达要求正反转，其结构具有对称性；而泵为了保证其自吸性能，结构上采取了某些措施。

►马达的分类：

▪n s＞500r/min 为高速液压马达：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达

▪n s＜500r/min 为低速液压马达：径向柱塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱塞马达）

液压马达的主要参数(计算、设计、选择)

►转矩

►转速

►压力

►排量

►容积效率

►总效率

1、液压马达根据运转工况进行选择

2、低速运转工况，除可以选用低转速马达之外，也可以用高速马达加减速装置。

液压马达的特性参数