【正文】 ,定子曲線長徑 R=49mm，短徑 r=43mm，泵的容積效率 η v=，機(jī)械效率 ηm=，泵軸轉(zhuǎn)速 n=960r／ min，試求： (1) 葉片泵的實(shí)際流量是多少 ?(2)葉片泵的輸出功率是多少 ? )()/(]13c o s)(2)(2[c o s)(2)(2336332222WpqNsmBnbzrRrRqV??????????????????????????? ??????出???? ? 2． 6 斜盤式軸向柱塞泵的斜盤傾角 β=20176。 ? (2)泵輸出功率 。 ? (3)液壓馬達(dá)的實(shí)際工作壓差取決于負(fù)載力矩的大小，當(dāng)被驅(qū)動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、轉(zhuǎn)速高，并要求急速制動(dòng)或反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的液壓沖擊，為此， 應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置必要的安全閥、緩沖閥 。 ? (3)變量泵可以通過調(diào)節(jié)排量來改變流量，定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。 ? 若將液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)，液壓馬達(dá)將反轉(zhuǎn)；若將驅(qū)動(dòng)軸固定，則定子、配流軸和殼體將旋轉(zhuǎn)，通常稱為殼轉(zhuǎn)工況，變?yōu)檐囕嗰R達(dá)。而從內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來看，根據(jù)不同的傳力方式和柱塞部件的結(jié)構(gòu)可有多種形式，但是，液壓馬達(dá)的主要工作過程是相同的。6彈簧 ? 以防止液壓馬達(dá)啟動(dòng)或空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柱塞底面與壓力環(huán)脫開。 （ 原理演示 ） ? 隨著驅(qū)動(dòng)軸、配流軸轉(zhuǎn)動(dòng)，配油狀態(tài)交替變化。 ? 由于上述特點(diǎn)，它可以直接與工作機(jī)構(gòu)聯(lián)接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大為簡化。 tanγ其中，軸向分力 F和作用在柱塞后端的液壓力相平衡，垂直于軸向的分力 Fr使缸體 3產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，當(dāng)液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口互換時(shí)，馬達(dá)將反向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)改變馬達(dá)斜盤傾角時(shí)，馬達(dá)的排量便隨之改變，從而可以調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩。由于馬達(dá)實(shí)際存在泄漏，由 實(shí)際流量 q計(jì)算轉(zhuǎn)速 n時(shí)，應(yīng)考慮馬達(dá)的容積效率 ηV。 ? 徑向柱塞泵的平均排量為 ezdV 242??Ve z ndq ??242?泵的實(shí)際輸出流量為 ? 液壓馬達(dá)是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)與液壓泵相似，并且也是靠密封容積的變化進(jìn)行工作的。 徑向柱塞泵 ? 圖 2． 23是徑向柱塞泵的工作原理圖，由圖可見，徑向柱塞泵的柱塞徑向布置在缸體上；在轉(zhuǎn)子 2上徑向均勻分布著數(shù)個(gè)柱塞孔，孔中裝有柱塞 5；轉(zhuǎn)子 2的中心與定子 1的中心之間有一個(gè)偏心量 e。 手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 1拉桿； 2先導(dǎo)閥； 3隨動(dòng)活塞； 4銷釘； 5變量頭； 6隨動(dòng)閥外殼 ? 液壓伺服變量機(jī)構(gòu) ， 完全由液壓元件自動(dòng)感覺與控制 ， 進(jìn)行調(diào)排量 。 ② 滑靴及靜壓支承結(jié)構(gòu) ? 在斜盤式軸向柱塞泵中，若各柱塞以球形頭部直接接觸斜盤而滑動(dòng)，這種泵稱為點(diǎn)接觸式軸向柱塞泵。1l殼體 。2回程盤 。泵由傳動(dòng)軸 斜盤 柱塞 缸體 配流盤 彈簧 5等主要零件組成， 斜盤 2和配流盤 4是不動(dòng)的 ， 傳動(dòng)軸 1帶動(dòng)缸體 3和柱塞 6一起轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞 6靠彈簧 5等機(jī)械裝置壓緊在斜盤上。 ? 注意： ?葉片泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方向必須按照出廠規(guī)定 ，若反轉(zhuǎn)，使安放角由原來的前傾角變成了后傾角，使葉片受彎情況更加惡劣。理想的過渡曲線不僅應(yīng)使葉片在槽中滑動(dòng)時(shí)的徑向速度變化均勻，而且應(yīng)使葉片轉(zhuǎn)到過渡 ?曲線和圓弧段交接點(diǎn)處的加速度突變不大，以減小沖擊和噪聲，同時(shí)，還應(yīng)使泵的瞬時(shí)流量的脈動(dòng)最小。 ?與母子葉片結(jié)構(gòu)相似，在壓力油引入中間油腔之前，設(shè)置節(jié)流阻尼，使葉片向內(nèi)縮進(jìn)時(shí)，此腔保持足夠的壓力，保證葉片緊貼定子內(nèi)表面。 ? 葉片和定子內(nèi)表面的接觸壓力僅為葉片的離心力、慣性力和彈簧力，故接觸力較小 。葉片泵采用浮動(dòng)配流盤對(duì)端面間隙進(jìn)行補(bǔ)償后，泵在高壓下也能保持較高的容積效率，葉片泵工作壓力提高的主要限制條件是葉片和定子內(nèi)表面的磨損。 雙作用葉片泵的平均流量計(jì)算 圖中：轉(zhuǎn)子半徑為 r0， 定子長半徑為 R， 定子短半徑為 r， 葉片寬度為 B。為 (變量的 BC段 )。 ? 若只考慮反饋力和彈簧力，當(dāng)泵的壓力升高到 p Ax Fx 時(shí)，反饋力克服彈簧預(yù)緊力，推動(dòng)定子左移距離x，偏心減小，泵輸出流量隨之減小。更換調(diào)節(jié)彈簧，改變其彈簧剛度，可改變 BC段的斜率。 上式中只有 e是可變的，R、 B都是不可變的。 定子 、 轉(zhuǎn)子 、 葉片和配油盤間形成了若干個(gè)密封工作容積 。 一般，單作用葉片泵往往是做成變量泵結(jié)構(gòu)。其間隙若能比雜質(zhì)顆粒小，就可減小顆粒的浸入。 ? b）增大掃膛處徑向間隙； 使齒頂不與定子內(nèi)表面產(chǎn)生金屬接觸，并在支撐上多采用滾針軸承或滑動(dòng)軸承 。 設(shè)計(jì)齒輪泵時(shí)，在保證高低壓腔不串通的前提下，要保證閉死容積從大變小時(shí)和壓油腔相通，從小變大時(shí)和吸油腔相通即可。 ? 流量脈動(dòng)會(huì)直接影響到系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，引起壓力脈動(dòng)，使管路系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，如果脈動(dòng)頻率與系統(tǒng)的固有頻率一致，還將引起共振，加劇振動(dòng)和噪聲。 馬達(dá)效率特性曲線 齒輪泵 ? 齒輪泵是一種常用的液壓泵， 主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，工作可靠； 其主要缺點(diǎn) 是流量和壓力脈動(dòng)大，噪聲大，排量不可調(diào)。m)； ? T—— 液壓泵、馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩 (Nm)； ? n— 液壓泵、馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 (r／ s)； ? 注意：不是 r/min 。亦即 在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出 (或輸入到馬達(dá)中去 )的實(shí)際流量 。 ? 每轉(zhuǎn)排量 V：泵 (馬達(dá) )每轉(zhuǎn)一圈，由其幾何尺寸計(jì)算而得到的排出 (或吸入 )液體的體積 (即在無泄漏的情況下，其 每轉(zhuǎn)一圈 所能輸出的液體體積 )，簡稱 排量 (m3／ r)。 ? 在不考慮油液泄漏等影響時(shí)， 液壓泵單位時(shí)間排出的油液體積與液壓泵密封容積變化頻率 n成正比 ，也與 泵密封容積的變化量 V成正比； ? 在不考慮液體的壓縮性和泄漏時(shí) ， 液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出的液體體積與工作壓力無關(guān)。帶動(dòng)負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)。 M2n2 p1Q1 p2Q2 M1n1 D 吸入 ? 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的，都是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。 排出 油泵的職能 符號(hào)如下： ? 液馬達(dá)的職能符號(hào)如下： 油泵及馬達(dá)的分類 (1)按結(jié)構(gòu)分 :柱塞泵 、 齒輪泵 、 葉片泵 三大類； (2)按排量是否可調(diào)分 :定量泵、變量泵； 什么是排量？ (3)按排油方向分 :單向泵、雙向泵； (4)按壓力級(jí)別分 :低壓、中壓、中高壓、超高壓泵； 單向定量馬達(dá) 單向變量馬達(dá) 雙向定量馬達(dá) 雙向變量馬達(dá) 單向定量泵 單向變量泵 雙向定量泵 雙向變量泵 液壓泵與液壓馬達(dá)的性能參數(shù) ? 液壓泵 (馬達(dá) )的基本性能參數(shù)主要有 壓力 、 排量 、流量、功率 和 效率 。 ? 每弧度排量 Vd：泵 (馬達(dá) )每轉(zhuǎn)一弧度 ，由其幾何尺寸計(jì)算而得到的排出 (或吸入 )液體的體積，稱為泵 (馬達(dá) )的 每弧度排量 (m3／ rad)。 (3)功率和效率 ? 液壓泵由原動(dòng)機(jī) (電機(jī)等 )驅(qū)動(dòng)， 輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 (角速度 )， 輸出量是液體的壓力和流量 ；液壓馬達(dá)則剛好相反，輸入量是液體的壓力和流量，輸出量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 (角速度 )。 ? ω—— 液壓泵、馬達(dá)的角速度 (rad／ s)； ? p—— 液壓泵、馬達(dá)的工作壓力 (Pa)； ? qt—— 液壓泵、馬達(dá)的理論流量 (m3／ s)； ? Vd—— 液壓泵、馬達(dá)的每弧度排量 (m3／ rad)； ? V—— 液壓泵、馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量 (m3／ r)。m)。 ? 齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于采礦設(shè)備，冶金設(shè)備，建筑機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。為了度量流量脈動(dòng)的大小，引入了流量脈動(dòng)率： ? σ=(qmax－ qmin)/q0 ? 式中 σ—— 液壓泵的流量脈動(dòng)率； ? qmax—— 液壓泵最大瞬時(shí)流量 (m3／ s)； ? qmin—— 液壓泵最小瞬時(shí)流量 (m3／ s)； ? q0—— 液壓泵的時(shí)間平均流量 (m3／ s)。 也有在這個(gè)端蓋上鉆一個(gè)盲孔或兩個(gè)盲孔作為卸荷槽。 ? c）采用滾針軸承或滑動(dòng)軸承； ? d)開減載槽， 即將齒槽中的高壓區(qū)引向低壓吸油口，齒槽的低壓區(qū)引向高壓的排油口； ? e)過渡區(qū)連通。這也是提高齒輪泵壽命的關(guān)鍵因素之一。雙作用葉片泵則只能做成定量泵結(jié)構(gòu)。 （ 液壓元件 CAI） ? 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí) ， 右邊的葉片逐漸伸出 ， 相鄰兩葉片間的空間容積逐漸增大 ， 形成局部真空 ， 從吸油口吸油；左邊的葉片被定子的內(nèi)表面逐漸壓進(jìn)槽內(nèi) ， 兩相鄰葉片間的空間容積逐漸減小 ， 將工作油液從壓油口壓出 。 單作用葉片泵的變量原理 ? 就變量葉片泵的變量工作原理來分，有內(nèi)反饋式和外反饋式兩種。調(diào)節(jié)彈簧剛度增加， BC線變平坦，調(diào)節(jié)彈簧剛度減弱， BC線變陡。壓力愈高，偏心愈小，輸出流量也愈小。 )()()( m a x0 pkkkAkkexkqqlxxxqq?????外反饋限壓式變量葉片泵的靜態(tài)特性曲線如下圖，不變量的 AB段與式 ()相對(duì)應(yīng)，壓力增加時(shí)，實(shí)際輸出流量因壓差泄漏而減少； BC段是泵的變量段，與式 ()相對(duì)應(yīng)，這一區(qū)段內(nèi)泵的實(shí)際流量隨著壓力增大而迅速下降，葉片泵處于變量泵工況， B點(diǎn)叫做曲線的拐點(diǎn) ，拐點(diǎn)處的壓力為 pB，主要由彈簧預(yù)緊力確定，并可以由式 ()算出。 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周 ， 兩葉片之間封閉容積變化量為： ΔV=2（ F1－ F2） B 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的排量為： V=2（ F1－ F2） B?z 由圖可知： F1=（ R2－ r02） ?/2 F2=（ r2－ r02） ?/2 ? =2? / z 則雙作用葉片泵理論排量為 V=2?（ R2－ r2） B 式中 ? — 葉片夾角 ； F1— 吸油最大面積； F2 — 排油余留面積； R— 定子橢圓長半徑； r— 定子橢圓短半徑； z— 葉片數(shù)； r0 — 轉(zhuǎn)子半徑； B — 葉片或轉(zhuǎn)子的厚度 。為了解決定子和葉片的磨損，就必須減小在吸油區(qū)葉片對(duì)定子內(nèi)表面的壓緊力，目前采取的主要結(jié)構(gòu)措施有以下幾種。不過，彈簧在工作過程中頻繁受交變壓縮，易引起疲勞損壞， 但這種結(jié)構(gòu)可以原封不動(dòng)地作為油馬達(dá)使用，這是其它葉片泵結(jié)構(gòu)所不具備的 。這種結(jié)構(gòu)由于葉片及槽的形狀較為復(fù)雜，加工工藝性較差，應(yīng)用較少。 （ 2）雙作用葉片泵的葉片安放角 受力分析：定子對(duì)葉片的正反力 N同葉片的夾角稱為壓力角 ? ， 壓力角 ? 越大 ， 則切向分力 T越大 ， 使葉片磨損增大 ， 運(yùn)動(dòng)不靈活 ， 甚至在葉片槽內(nèi)發(fā)生卡死現(xiàn)象 。 ?安裝葉片泵時(shí)，要特別注意， 轉(zhuǎn)子不可掉頭裝 ，如果轉(zhuǎn)子掉頭也使葉片前傾變成了后傾。 液壓元件 CAI S d D ? 當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞 6在其沿斜盤自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)在彈簧作用下逐漸向缸體外伸出，使缸體孔內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，產(chǎn)生局部真空，從而將油液經(jīng)配流盤 4上的進(jìn)油口吸入；柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又被斜