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1、,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,,,*,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,3.4,,柱塞泵,3.5,,液壓泵常見故障及其排除方法,3.6,,液壓馬達(dá),3.7,,液壓泵的選用,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),目的任務(wù),:,了解柱塞泵和液壓馬達(dá)分類結(jié)構(gòu)，泵性能比較,,,掌握柱塞泵和馬達(dá)工作原理、參數(shù)計算，泵選用,首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,重點難點,:,軸向柱塞泵,,,液壓馬達(dá)工作原理、參數(shù)計算,,,液壓泵性能比較,,,物流工程學(xué)院,《,

2、液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,提問作業(yè),:,1. YB,型泵是否有困油現(xiàn)象？為什么？,,,2.,齒輪泵和雙作用葉片泵各用于什么,,壓力？為什么？,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.4,軸向柱塞泵及軸向柱塞馬達(dá),,,,按照柱塞在缸體內(nèi)的排列不同，常用的柱塞泵及柱塞馬達(dá)可分為軸向柱塞式和徑向柱塞式兩大類軸向柱塞泵按其結(jié)構(gòu)的不同又可分為斜盤式和斜軸式。軸向柱塞泵（馬達(dá)）因柱塞與缸體軸線平行或接近于平行而得名。它具有工作壓力高（額定壓力一般可達(dá),32~40 MPa,），密封性好，容積效率高（一般在,9

3、5%,左右），易實現(xiàn)變量等優(yōu)點，因而廣泛用于中高壓液壓系統(tǒng)。其缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格高，對油液的污染比較敏感，使用、維修的要求也較為嚴(yán)格。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.4.1,斜盤式軸向柱塞泵,,一、工作原理,,,斜盤式軸向柱塞泵的工作原理如圖所示。缸體每旋轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復(fù)運動一次，完成一次吸、排油過程。,首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,二、排量和流量的計算,,,當(dāng)柱塞從,π,轉(zhuǎn)到,2π,時，柱塞的行程為,:,,,L,=2,R,tgγ,,,缸體每旋轉(zhuǎn)

4、一周，每個柱塞吸油和排油各一次，則泵的排量,V,和流量,q,分別為：,,,,,,實際上，泵的瞬時流量,q,sh,是脈動的，其流量不均勻系數(shù),δ,與柱塞數(shù)及其奇偶性有關(guān)。柱塞數(shù)越多，流量不均勻系數(shù),δ,越小；奇數(shù)柱塞比偶數(shù)柱塞的流量不均勻系數(shù),δ,要小。因此，柱塞泵中的柱塞多采用,Z,=7,或,9,。,,從上式中可以看出，改變斜盤傾角,γ,的大小和方向就可以改變其輸出流量的大小和方向，因此，某些軸向柱塞泵可用作雙向變量泵。,,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)及特點,,,1,、結(jié)構(gòu),,,如圖所示為國產(chǎn),SCY14

5、-1B,型斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)。該泵是由主體結(jié)構(gòu)和變量機構(gòu)兩部分組成。,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,2,．,特點,,,1,）摩擦副,,在斜盤式軸向柱塞泵中，柱塞與柱塞孔、缸體與配流,,盤、滑靴與斜盤構(gòu)成三對運動摩擦副，這三對運動摩擦副,,的工作狀態(tài)直接影響泵的密封性能、效率和使用壽命等。,,,①滑靴與斜盤,,如圖所示，作用在,,柱塞底部的液壓力,,F

6、,1,為,:,,,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,F,1,在柱塞頭部分解的法向力,F,N,為,,油膜在滑靴底部產(chǎn)生的反推力,F,f,為,,當(dāng),F,N,=,F,f,，即柱塞頭部作用在滑靴上的法向力,F,N,和油膜作用在滑靴上的反力,F,f,完全相等，稱為全平衡狀態(tài)。此時滑靴與斜盤脫離接觸，不存在金屬摩擦，只有油液的粘性摩擦。這種狀態(tài)機械效率較高，但泄漏較大，容積效率較低。當(dāng),F,N,＜,F,f,,，稱為過平衡狀態(tài)。此時油膜剛度大，泄漏量也大，此種方案很少采用。當(dāng),F,N,＞,F,f,,，稱為部分平衡狀態(tài)。即滑靴始終壓在斜盤上，兩者的剩

7、余壓緊力,Δ,F,=,F,N,－,F,f,不大，通常取壓緊系數(shù),,,這樣，既可以保證泄漏小，又不至于滑靴與斜盤之間壓得太緊而加速磨損。,,,,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,②,缸體與配流盤,,如圖所示，缸體,1,內(nèi)有七個均布的柱塞孔，柱塞孔底部開有腰圓形的進(jìn)出油口，腰形孔的通流面積比柱塞孔小，因此當(dāng)柱塞排油時，油液壓力對缸體產(chǎn)生一個軸向推力，加上彈簧的預(yù)壓緊力，構(gòu)成了缸體對配流盤,2,的總壓緊力。為了減少缸體與配流盤之間的摩擦、磨損，在它們之間也采用了剩余壓緊力的方法。如圖（,a,）、（,b,）所示。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,

8、》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,如圖（,c,）所示，為了防止吸油腔與排油腔相通，在配流盤上封油區(qū)的周向長度,L,要大于缸體上腰形孔的周向長度,L,。由于缸體柱塞孔底部的腰形孔道在配流盤上、下死點前后一小段行程（,L-Lo,）內(nèi)，既不與排油腔相通，也不與吸油腔相通，而此時柱塞仍有微小行程，使柱塞底部出現(xiàn)變大或變小的閉死容積，由此產(chǎn)生困油現(xiàn)象。,,解決辦法是在配流盤吸油窗口與排油窗口的兩端各開小三角油槽，使兩尖端之間的距離等于或略小于柱塞底部腰形孔的長度,L0,，如圖（,d,）所示

9、。這種辦法既使吸、排油窗口之間有足夠的密封長度而不致泄漏過多，又可以在閉死容積變化時能通過小三角油槽吸、排油，以消除困油現(xiàn)象。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,③,柱塞與缸體內(nèi)柱塞孔,,這一對摩擦副為圓柱面，工藝性能較好，易保證密封性。但由于斜盤傾角,γ,的影響，柱塞上作用有側(cè)向力,Ft,，如圖,3-32,所示。側(cè)向力,Ft,通過柱塞作用于缸體上，它可以使缸體傾斜，造成缸體和配流盤之間出現(xiàn)楔形間隙，使泄漏增大，并且使密封表面產(chǎn)生局部接觸，柱塞與缸體之間的磨損加劇。為了減小側(cè)向力，斜盤的傾角,γ,不宜過大（通常,γ≤20,°,）；增加柱塞

10、在缸體內(nèi)柱塞孔中的接觸長度，在柱塞上開均壓槽，合理選擇柱塞和缸體的材料及熱處理工藝，都有利于提高耐磨性能，減小泄漏。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),2,）變量機構(gòu),,軸向柱塞泵變量機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式很多，有手動變量機構(gòu)、伺服變量機構(gòu)等。圖,(a),所示為手動變量機構(gòu)，圖,(b),所示為伺服變量機構(gòu)。,首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.4.2,,斜軸式軸向柱塞泵,,,斜軸式軸向柱塞泵的主軸與缸體的旋轉(zhuǎn)軸線不在同一直線上，而是成一個角度,α,。如圖所示斜軸式軸向柱塞泵是由主軸,1,、

11、軸承組,2,、連桿柱塞副,3,、缸體,4,、配流盤,6,、殼體,5,等零件組成。斜軸式軸向柱塞泵中主軸與缸體軸線夾角較大，一般為,25,°,，最大可達(dá),40,°,，由于傾角大，變量范圍大，所需的擺動空間也大，故做成雙向變量泵時體積大而且笨重,。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.4.3,,,軸向柱塞馬達(dá),,,軸向柱塞馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點基本上與同類型的液壓泵相似，除采用閥式配流的液壓泵不能作為液壓馬達(dá)用之外，其它形式的液壓泵基本上都能作液壓馬達(dá)使用。圖,3-36,所示為斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理圖。,,物流工程學(xué)院,《,

12、液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,3.5,,徑向柱塞泵及徑向柱塞馬達(dá),,,徑向柱塞泵及徑向柱塞馬達(dá)中的柱塞沿缸體的徑向布置。徑向柱塞泵的特點是工作壓力較高，工作可靠；但其體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)速要求較低。根據(jù)配流方式的不同，徑向柱塞泵可分為軸配流和閥配流兩種形式。、,,徑向柱塞馬達(dá)能在很低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定可靠地工作，具有效率高、壽命長等優(yōu)點。根據(jù)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一周，柱塞作往復(fù)運動的次數(shù)，徑向柱塞馬達(dá)可分為單作用式和多作用式。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.5.1,,軸配流徑向柱塞泵,,,圖所示為軸配流

13、徑向柱塞泵的工作原理圖。當(dāng)缸體旋轉(zhuǎn)時，柱塞一面隨缸體旋轉(zhuǎn)，一面沿缸體作徑向往復(fù)運動。當(dāng)缸體按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，處于上半周內(nèi)的柱塞底部的密封容積逐漸增大配流軸上的窗口,a,吸油。同理，處于下半周內(nèi)各柱塞底部的密封容積逐漸減小，通過窗口,b,壓油。缸體不斷旋轉(zhuǎn)，泵連續(xù)地完成吸油和排油的工作過程。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,3.5.2,,閥配流徑向柱塞泵,,,圖示為閥配流徑向柱塞泵的工作原理圖。,,當(dāng)偏心輪以角速度,ω,旋轉(zhuǎn)時，柱塞的往返運動速

14、度變化較大，因此其瞬時排量和流量脈動也較大。為了減小脈動量，需要有幾個柱塞同時工作（一般柱塞數(shù),Z,≥3,，通常,Z,為奇數(shù)）。,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,3.5.3,,徑向柱塞馬達(dá),,,徑向柱塞馬達(dá)多為低速大扭矩液壓馬達(dá)，具有排量大、徑向尺寸大、工作壓力高、輸出扭矩大和低速穩(wěn)定性好等特點，可以直接與工作機構(gòu)相連接，不需要減速裝置，使傳動機構(gòu)大大簡化。,,低速大扭矩液壓馬達(dá)可分為單作用式和多作用式兩大類，每一類又有多種結(jié)構(gòu)型式。本節(jié)只介紹單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)和多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)兩種。,,,一、單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)

15、,,圖示為單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)工作原理圖。在配流軸與曲軸同步旋轉(zhuǎn)時，各柱塞頂部的密封工作腔將依次與高壓進(jìn)油和低壓回油相通，保證曲軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。若將馬達(dá)的進(jìn)回油口互換，則液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)。當(dāng)馬達(dá)曲軸旋轉(zhuǎn)一周時，柱塞在柱塞缸內(nèi)完成一次往復(fù)直線運動，因此，這種馬達(dá)稱為單作用式液壓馬達(dá)。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)的輸出扭矩是脈動的，當(dāng)柱塞數(shù)越多且為奇數(shù)時，扭矩脈動率下降。當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速較低，工作負(fù)載的慣性較小時，扭矩脈動會引起轉(zhuǎn)速脈動。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,

16、網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,,二、多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá),,,多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)的典型結(jié)構(gòu)如圖,3-40,所示。,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.6,,螺桿泵,,,螺桿泵依靠旋轉(zhuǎn)的螺桿輸送液體。具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，流量壓力無脈動，噪聲低，自吸能力強，對油液的污染不敏感，使用壽命長等優(yōu)點。,,螺桿泵按其具有的螺桿根數(shù)可分為：單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵、四螺桿泵和五

17、螺桿泵。本節(jié)只介紹三螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,3.7,,液壓泵及液壓馬達(dá)的性能比較,,和選用原則,,,液壓泵及液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中的核心元件。合理地選擇液壓泵及液壓馬達(dá)對于降低液壓系統(tǒng)的能耗、提高系統(tǒng)的效率、降低噪聲、改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要。,,,一、液壓泵的選擇,,,選擇液壓泵的原則是：根據(jù)主機工況、功率大小和液壓系統(tǒng)對工作性能的要求，首先應(yīng)決定選用變量泵還是定量泵。變量泵的價格高，但能達(dá)到提高工作效率、節(jié)能及壓力恒定等要求。然后，再根據(jù)各類泵的性能、特點及成本等確定選用何種結(jié)構(gòu)類

18、型的液壓泵。最后，按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號。表,3-1,列出了常用液壓泵的技術(shù)性能,。,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,表,3-1,液壓泵技術(shù)性能,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,表,3-2,液壓泵的應(yīng)用范圍及選用,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,二、液壓馬達(dá)的選擇,,,選擇液壓馬達(dá)的原則與選擇液壓泵的原則基本相同。在選擇液壓馬達(dá)時，首先要確定其類型，然后按系統(tǒng)所要求的壓力、負(fù)載、轉(zhuǎn)速的大小確定其規(guī)格型

19、號。一般來說，當(dāng)負(fù)載扭矩小時，可選用齒輪式、葉片式和軸向柱塞式液壓馬達(dá)，其技術(shù)性能與表,3-1,所列相近。如負(fù)載扭矩大且轉(zhuǎn)速較低時，宜選用低速大扭矩液壓馬達(dá)。,,表,3-3,列出了各類低速液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)。,,常用液壓馬達(dá)的應(yīng)用范圍及選用如表,3-4,所示。,,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,表,3-3,各類低速液壓馬達(dá)主要性能參數(shù),,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,表,3-4,常用液壓馬達(dá)的應(yīng)用范圍及選用,,物流工程學(xué)院,《,液壓與氣動,》,電子課件,第三章 液壓泵和液壓馬達(dá),首頁,,網(wǎng)絡(luò)課件,