设备控制课件 液压动力元件与执行元件.ppt

* * 液压动力元件与执行元件（一） 复习提问： 1，静力学基本方程？ 2，液压系统的工作压力取决于什么？ 3，连续性方程？伯努力方程？ 一，能量转化关系 液压泵作为动力元件，将电动机输入的机械能转变为液压能，向系统提供压力油；液压马达和液压缸作为执行元件，将液压能转变为机械能，驱动工作部件做功。 也就是说，液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动，将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。 二，液压泵的工作原理 工作原理：柱塞2在弹簧3的作用下紧压在凸轮1上原动机带动凸轮旋转，使柱塞在泵体中作往复运动。 液压泵工作原理图 当柱塞向右运动时，密封油腔4的容积由小变大，形成真空，油箱中的油液在大气压力作用下，顶开单向阀5进入油腔4，实现吸油。 当柱塞向左运动时，密封油腔4的容积由大变小，容腔内的油液受到挤压，压力升高，将单向阀6顶开进入系统，实现压油。 吸油：密封容积增大，产生真空 容积式 压油：密封容积减小，油液被迫压出 注意：液压泵是密封容积的变化来进行工作的，所以称为容积式泵。 容积式液压泵分类：按结构形式的不同分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等 按输出流量是否可调分为: 定量泵和变量泵 工作过程演示： 动画演示 三，液压泵的主要性能参数 1，液压泵的工作压力和额定压力 【1】液压泵的工作压力：指泵实际工作时输出的压力，其大小由工作负载决定。 【2】液压泵的额定压力：指泵在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力，超过此值使泵过载。 2，液压泵的排量和流量 【1】排量：泵轴转一转，由其密封容积几何尺寸变化计算得到的排出的液体体积，称为排量，用V表示，常用单位为cm3/r(mL/r) 【2】流量：泵在单位时间内排出液体的体积，称为泵的流量。 其中由泵密封容积几何尺寸变化计算而得到的流量，称为理论流量，用qt表示，它等于排量V和转速n 乘积，即 qt=Vn 泵在工作时实际输出的流量，称为实际流量，用q 表示，由于泵存在泄漏，故qqt 理论的英文单词为theory 所以标识用qt 3，液压泵的功率和效率 【1】功率：单位时间内所作的功，用P 表示 如图所示忽略液压缸和管路的功率损失，则液压泵输出的功率P就等于液压缸输出的功率。 公式推导：P=Fv F=pA 所以： P=Fv =pAv=pq 即推出液压泵的输出功率等于液压泵的工作压力与实际输出流量q的乘积。 【2】效率：液压泵在进行能量转换时，必然存在能量损失，其能量损失可分为容积损失和机械损失。容积损失主要由泄漏引起的，使泵实际输出流量q 总是小于理论流量qt。将泵的实际输出流量与理论流量之比值称为容积效率用ηV 表示即 η V=q/qt=q/Vn 机械损失主要由液体的粘性和机械摩擦而引起的能量损失，即实际输入转矩Ti总是大于理论输入转矩Tt 其机械效率ηm= Tt / Ti 由公式P=2πnT ηm=Pt /(2πn×Ti) =pqt/(2πn×Ti)= pVn/(2πn×Ti)=pV/2πTi 泵的总效率为输出功率P与输入功率Pi之比值，用η表示。即η=P/Pi=qp/2πnTi=ηvηm 顺口溜：理论转矩记住它 , 等于排量乘压差 .理论流量记得住 , 等于排量乘转速 .功率等于p 乘 q , 也等转矩乘转速 . 四，齿轮泵 1，分类 外啮合 内啮合 2，外啮合齿轮泵的工作原理 【1】组成：前、后泵盖，泵体，一对齿数、 模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮。 结构图动画 如图所示，外啮合齿轮泵在泵体内有一对模数、齿数相等的齿轮，齿轮两端靠端盖密封，齿顶靠泵体的圆弧表面密封，使齿轮的各个齿间形成密封的工作容积，而齿轮啮合线又把它们分隔成左、右两个密封油腔，即吸油腔和压油腔。 【2】工作原理 当电动机驱动主动齿轮按图示方向旋转时，吸油腔的轮齿逐渐退出啮合，使吸油腔的密封容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管、吸油腔吸入到齿间，并随旋转的轮齿带到压油腔。压油腔的轮齿进入啮合，使压油腔的密封容积逐渐减小，齿间的油液被挤出，经压油口输入系统。齿轮不断旋转，吸油、压油过程便连续进行。 齿轮退出啮合,容积↑吸油 密封容积变化