液压泵及液压马达

第三章 液压泵与液压马达
第三章 液压泵与液压马达
计算实例1
某 液 压 系 统 ， 泵 的 排 量 V ＝ 10m L/r ， 电 机 转 速 n ＝ 1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率ηv＝0.92， 总效率η＝0.84，求：
1） 泵的理论流量； 2）泵的实际流量； 3）泵的输出功率(实际）； 4）驱动电机功率。
配流装置使密封容积轮流和油箱或负载相通。
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液压马达的工作原理
液压系统中使用的液压马达也是容积式的，从原理 上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压力油，就可使 泵轴转动，输出转矩和转速，成为液压马达。
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液压泵正常工作的三个必备条件
▲必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭 容积；
容积效率：经过容积损失后实际输出功率（流量）与理论输出
功率（流量）之比
v Pb / Pbt qb / qbt
马达
机械效率：实际输出功率（转矩）与理论输出功率（转矩）之
比
m Pm / Pmt Tm / Tmt
容积效率：经过容积损失后理论输入功率（流量）与实际输入
功率（流量）之比
v Pmt / Pmi qmt / qmi
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§3.1 液压泵及液压马达的作用
液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输 入的机械能转换为压力能输出，为执行元件 提供压力油。
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。
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§3.2 工作原理
液压泵必须具备周期性变化的密封容积和配流装置才能 工作,属于容积式泵.
一、液压泵和液压马达的分类
液压泵和液压马达的种类按其排量能否调节分为： 定量泵（定量马达） 变量泵（变量马达）
按结构形式可分为： 齿轮式 叶片式 柱塞式 螺杆式
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二、 液压泵和液压马达的图形符号
a.单向定量液压泵 b.单向变量液压泵 c.单向定量马达 d.单向变量马达 e.双向变量液压泵 f.双向变量马达
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二、 流量与排量
二、排量V：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一 圈所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。
三、流量q：单位时间内能排出的流体体积。
1）理论流量：不考虑泄露
qt=V×n/60
2）实际流量 q q t q
单位（ m3 / s)或 （ L / m )
3）额定流量qn
T、ω
Δp、q
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四、效率
机械效率：反映液压泵的机械摩擦损失，影响驱动液 压泵所需的转矩。 容积效率：反映泄露的影响，影响液压泵的实际输出 流量。 总效率为两个效率的乘积。
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泵
机械效率：理论输入功率（转矩）与实际输入功率（转矩）之
比
m Pbn / Pbi Tbn / Tbi
b
泵实际输入功率Ｐbi
2.52103 8.5106 0.85
25.2kW
Pbi Tb 2 nTb
泵所需转矩Tb
1.一般泵进口尺寸>出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。 2.泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。 3.马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。 4.马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而 变化小。 5.马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。
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§3.3 液压泵和液压马达的分类
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计算实例1
解：1）泵的理论流量
qt=v·n·10-3=10×1200×10-3＝12 L/min
2) 泵的实际流量 q ＝ qt·ηv＝12×0.92＝11.04 L/min
3)泵的输出功率 4）驱动电机功率
P pq 511.04 0.9(kw) 60 60
Pi
p
0.9 1.07(kw) 0.84
▲密闭容积的大小随运动件的运动ห้องสมุดไป่ตู้周期性的变化， 容积由小变大——吸油，由大变小——压油；
▲密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开， 然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要 与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通 过两个单向阀来实现这一要求的。
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液压泵与马达结构上的区别
马达转速nｍ
qbmv
vm
151(L / m) 140103 (L /
r
)
0.89
960r
/m
马达机械效率ｍｍ
Pm Pmt
Tm Tmt
Tｍ Tmtmm
马达输出转矩Tｍ
pvm
2
mm
8.5106 140106
2
0.9 170Nm
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泵总效率b
Ｐ
b
Ｐ
bi
Pbi
Pb
b
qb p
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泵容积效率bv
qb qbt
bv
b bm
qbt vbnb
泵实际流量qb
nbvb
bm
b
160 106
(1000 / 0.9
60) 0.85
2.52 103 (m3
/
s)
马达容积效率ｍv
m mm
0.8 0.9
0.89
ｍv
qmt qm
qmt qb
qｍt qmmv vmnm
额定压力、额定转速下泵输出 的流量
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三、功率
泵
理论输入功率 Pbn qt p 实际输入功率 Pbi T
理论输出功率 Pbt qt p 实际输出功率 Pb q p
马达
理论输入功率 Pmn qt p 实际输入功率 Pmi q p
理论输出功率Pmt qt p 实际输出功率 Pm T
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§3.4 液压泵和液压马达的性能参数
一、压力
(1)工作压力:（实际输出油液压力)取决于负载 。(2)额定压力:按试验标准规定情况下，允许连续 泵 运转的最高压力。 (3)最高压力:短时间运行允许最高压力。
(1)工作压力:（输入油液压力）取决于输出轴 上的转矩。 马 (2)额定压力:按试验标准规定情况下，允许连 达 续运转的最高压力。 (3)最高压力:短时间运行允许最高压力。
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计算实例2
已知泵的排量为160mL/r，转速为1000r/min，机械效率为 0.9，总效率为0.85；液压马达排量为140 mL/r ，机械效率 0.9，总效率为0.8，系统压力为8.5MPa，不计管路损失，液 压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需 的转矩和功率是多少？