32液压与气动教案_液压与气动技术教案
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第三章 第二节 常用液压泵
齿轮泵
齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的,根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动所形成的表面,螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合,因此将螺杆泵放在齿轮泵一起介绍。外啮合齿轮泵的排量公式
V = 2πz m 2 B z — 齿数,m — 齿轮模数,B — 齿宽
1)齿轮节圆直径一定时,为增大泵的排量,应增大模数,减小齿数。2)齿轮泵的齿轮多为修正齿轮。外啮合齿轮泵的结构特点: 1.泄漏与间隙补偿措施
齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏。端面泄漏占80%—85%。
端面间隙补偿采用静压平衡措施:在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件,如浮动轴套或浮动侧板,在浮动零件的背面引入压力油,让作用在背面的液压力稍大于正面的液压力,其差值由一层很薄的油膜承受。
2.液压径向力及平衡措施
齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F = K p B De K为系数,对主动齿轮K=0.75;对从动齿轮K=0.85。
困油现象与卸荷措施
1)困油现象产生的原因 齿轮重迭系数ε>1,在两对轮齿同时啮合时,它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积,此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化,先由大变小,后由小变大。2)困油现象的危害 闭死容积由大变小时油液受挤压,导致压力冲击和油液发热,闭死容积由小变大时,会引起汽蚀和噪声。3)卸荷措施 在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽
4)开设卸荷槽的原则 两槽间距a为最小闭死容积,而使闭死容积由大变小时与压油腔相通,闭死容积由小变大时与吸油腔相通。叶片泵
叶片泵又分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能作定量泵用,单作用叶片泵可作变量泵用。
1.双作用叶片泵因转子旋转一周,叶片在转子叶片槽内滑动两次,完成两次吸油和压油而得名。
2.单作用叶片泵转子每转一周,吸、压油各一次,故称为单作用。双作用叶片泵
结构组成1)定子 其内环由两段大半径R 圆弧、两段小半径 r 圆弧和四段过渡曲线组成2)转子 铣有Z个叶片槽,且与定子同心,宽度为B 3)叶片 在叶片槽内能自由滑动
4)左、右配流盘 开有对称布置的吸、压油窗口 5)传动轴
双作用叶片泵工作原理
工作原理 由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四部分,传动轴带动转子旋转,叶片在离心力作用下紧贴定子内表面,因定子内环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成,故有两部分密闭容积将减小,受挤压的油液经配流窗口排出,两部分密闭容积将增大形成真空,经配流窗口从油箱吸油。
双作用叶片泵的结构特点 1)径向力平衡。
2)为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面,叶片槽根部全部通压力油。
3)合理设计过渡曲线形状和叶片数(z≥8),可使理论流量均匀,噪声低。
4)定子曲线圆弧段圆心角β≥配流窗口的间距角γ ≥叶片间夹角α(= 2π/ z)。
5)为减少两叶片间的密闭容积在吸压油腔转换时因压力突变而引起的压力冲击,在配流盘的配流窗口前端开有减振槽。单作用叶片泵
1)定子 内环为圆
2)转子 与定子存在偏心e,铣有z 个叶片槽 3)叶片 在转子叶片槽内自由滑动,宽度为B 4)左、右配流盘 铣有吸、压油窗口 5)传动轴 限压式变量叶片泵
变量原理 定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油,左边作用着调压弹簧力,当FFt,定子将向偏心减小的方向移动,泵的输出流量减小。限压式变量叶片泵特性曲线
1)调节压力调节螺钉的预压縮量,即改变特性曲线中拐点B 的压力大小 pB,曲线 BC 沿水平方向平移。
2)调节定子右边的最大流量调节螺钉,可以改变定子的最大偏心距emax,即改变泵的最大流量,曲线 AB上下移动。
柱塞泵
柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵,柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油,柱塞数必须大于等于3。1)径向柱塞泵 2)配流轴式径向柱塞泵 3)阀配流径向柱塞泵 4). 轴向柱塞泵
5). 斜轴式无铰轴向柱塞泵 1.配流轴式径向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵工作原理 1)缸体 均布有七个柱塞孔,柱塞底部空间为密闭工作腔。2)柱塞 其头部滑履与定子内圆接触。3 定子 与缸体存在偏心。4)配流轴 5)传动轴
配流轴式径向柱塞泵结构特点
1)配流轴配流,因配流轴上与吸、压油窗口对应的方向开有平衡油槽,使液压径向力得到平衡,容积效率较高。
2)柱塞头部装有滑履,滑履与定子内圆为面接触,接触面比压很小。
3)可以实现多泵同轴串联,液压装置结构紧凑。
4)改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量,且变量方式多样。2.斜盘式轴向柱塞泵工作原理
工作原理
1)缸体 均布Z 个柱塞孔,分布圆直径为D 2)柱塞滑履组 柱塞直径为d 3)斜盘 相对传动轴倾角为α 4)配流盘 5)传动轴
斜盘式轴向柱塞泵的结构特点
1)三对磨擦副:柱塞与缸体孔,缸体与配流盘,滑履与斜盘。容积效率较高,额定压力可达31.5MPa。2)泵体上有泄漏油口。
3)传动轴是悬臂梁,缸体外有大轴承支承。
4)为减小瞬时理论流量的脉动性,取柱塞数为奇数:5,7,9。3.斜轴式无铰轴向柱塞泵
工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似,只是缸体轴线与传动轴不在一条直线上,它们之间存在一个摆角β,柱塞与传动轴之间通过连杆连接。传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转,强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动。
特点:柱塞受力状态较斜盘式好,不仅可增大摆角来增大流量,且耐冲击、寿命长。