柱塞马达 轴向柱塞马达 径向柱塞马达 单作用连杆型径向柱塞马达 (低速、大转矩马达) 多作用内曲线径向柱塞马达(低速、大转矩马达) 轴向柱塞马达 工作原理 结构特点 轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的 配流盘为对称结构 应用 作变量马达。改变斜盘倾角,不仅影响马达的转矩, 而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生的转矩 越大,转速越低。 单作用连杆型径向柱塞马达——低速大转矩马达 结构组成 工作原理 呈五星状(或七星状)的壳体内均匀分布着柱塞缸。 柱塞与连杆铰接,连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。高压油进入部分柱塞缸头部,高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞缸与回油口相通。 曲轴为输出轴。 配流轴随曲轴同步旋转,各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通(配流套不转),保证曲轴连续旋转。 排量公式 v =πd 2e z / 2 d 为柱塞直径;e 为曲轴偏心距;z 为柱塞数。 应用 结构简单,工作可靠,可以是壳体固定曲轴旋转,也可以是曲轴固定壳体旋转(可驱动车轮或卷筒),但体积重量较大,转矩脉动,低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3 r/min。 多作用内曲线径向柱塞马达——低速大转矩马达 结构组成 工作原理 壳体内环由x 个导轨曲面组成, 每个曲面分为a、b两个区段; 缸体径向均布有z 个柱塞孔, 柱塞球面头部顶在滚轮组横梁上, 使之在缸体径向槽内滑动 ; 柱塞、滚轮组成柱塞组件, a段导轨对柱塞组件的法向反力的切向分力对缸体产生转矩; 配流轴圆周均布2x 个配流窗口,其中x 个窗口对应于a段,通高压油,x 个窗口对应于b段,通回油(x≠z ); 输出轴 ,缸体与输出轴连成一体。 排量公式 v =(πd 2/4)s x y z 式中: s 为柱塞行程;x 为作用次数;y 为柱塞排数;z 为每排柱塞数 。 应用 转矩脉动小,径向力平衡,启动转矩大,能在低速下稳定运转,普遍应用于工程、建筑、起重运输、煤矿、船舶、农业等机械中。 液压马达与液压泵的职能符号 a–单向定量泵 b–单向变量泵 c –单向定量马达 d–单向变量马达 e–双向定量泵 f–双向变量泵 g–双向定量马达 h–双向变量马达 液压马达的主要参数 工作压力与额定压力 工作压力 p 大小取决于马达负载,马达进出口压力的差值称为马达的压差Δp; 额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。 流量与容积效率 输入马达的实际流量 qM=qMt+Δq 式中qMt为理论流量,马达在没有泄漏时, 达到转速所需进口流量。 容积效率ηMv= qMt / qM= 1- Δq / qM 排量与转速 排量V为ηMV等于1 时输出轴旋转一周所需油液体积。 转速 n = qMt/ V = qMηMV / V 转矩与机械效率 实际输出转矩 T=Tt–ΔT 理论输出转矩 Tt=Δp VηMm/ 2π 机械效率ηMm=TM/TMt 功率与总效率 ηM= PMo/ Pmi=T 2πn/ Δp qM= ηMvηM 式中 PMo为马达输出功率,Pmi为马达输入功率。 第二节 液压泵知识单作用叶片泵 结构组成: 定子: 内环为圆 转子: 与定子存在偏心e,转子内有Z个叶片槽 叶片: 在转子叶片槽内自由滑动,宽度为B 左、右配流盘: 铣有吸、压油窗口 传动轴 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,因定子与转子之间有偏心,故有一部分密闭容积将减小,受挤压的油液经配流窗口排出,一部分密闭容积将增大形成真空,经配流窗口从油箱吸油。 单作用叶片泵的特点: 定子曲线:单作用叶片泵定子内表面为圆面; 叶片倾角:为保证叶片所受合力与运动方向一致,减少叶片受弯的力,叶片前倾θ角; 径向力:转轴所受径向力不平衡,有径向不平衡力; 根部通油:叶片槽根部分别接通吸、压油腔,叶片厚度对排量无影响; 叶片数:因叶片矢径是转角的函数,瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数,以减小流量的脉动; 变量泵:可以通过改变定子的偏心距 e 来调节泵的排量和流量; 叶片伸出:主要靠离心力作用。 变量叶片泵分类: 单作用叶片泵的流量计算 注:在推导中没用考虑叶片厚度s对泵流量的影响 变量叶片泵(限压式) 结构特点: 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F Fs时,定子处于右极限位置,e=emax;若泵的压力随负载增大,导致F Fs,定子将向偏心减小的方向移动。 限压式变量叶片泵工作原理: 当PAx Fs时 e=emax q=qmax……定量泵 当PAx>Fs时 e=emax–x q=qmax–pf(x)……变量泵 → Fs ← PAX 特性曲线 当P Pc时 q=f(emax) p —q不变 AB段 当P Pc时 q=f(e) p —q减小 BC段 当P Pc时 q=0 调节定子右边的螺钉,改变emax AB线上下平移 调节压力调节螺钉的预压缩量x0 BC线左右平移 更换弹簧 BC线斜率变化 → ← PAX FX A B C P q PC 泵实际输出流量关系式: kq——泵的流量常数,k1——泵的泄漏常数 当pAx Fs时,定子处于极右端 当pAx Fs时,定子左移,泵的流量减小,流量为: 第四节 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,柱塞数必须大于或等于“3”。 径向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵 阀配流径向柱塞泵 轴向柱塞泵 斜盘式轴向柱塞泵 斜轴式无铰轴向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵的结构 配流轴式径向柱塞泵的工作原理 配流轴式径向柱塞泵的流量计算 配流轴式径向柱塞泵的结构特点 配流轴式径向柱塞泵的结构 返回 配流轴式径向柱塞泵的工作原理 缸体 均布有七个柱塞孔,柱塞底部空间为密闭工作腔 柱塞 其头部滑履与定子内圆接触 定子 与缸体间存在偏心 配流轴 不转动分为吸油和压油两个部分 传动轴 带动缸体转动 返回 配流轴式径向柱塞泵的流量计算 e ——定子与缸体之间的偏心距 Z ——柱塞数 空间: 柱塞缸体内 变化: 柱塞外伸—吸油 柱塞内缩—压油 配油:配油轴配油 返回 配流轴式径向柱塞泵的结构特点 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。 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。 可以实现多泵同轴串联,液压装置结构紧凑。 改变定子相对缸体的偏
第三章2 液压泵知识.ppt
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