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液压传动李杞超 * */29 * 3.1 概述 3 液压泵和液压马达 液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。 液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换为液压能（压力能），再以压力、流量的形式输入到液压系统中，驱动系统中的各液压执行部件，完成各种规定的动作，它是液压系统的动力源，属动力元件。 液压输出 J 液压马达 液压泵 机械输入 液压输入 机械输出 液压输出 J 液压马达 液压泵 机械输入 液压输入 机械输出 但在实际中由于性能及结构对称性等要求不同，一般情况下，液压泵和液压马达不能互换。 液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统中实现连续旋转运动的执行元件，从原理上讲，向容积式泵中输入压力油，迫使其转轴转动，就成为液压马达，即容积式泵都可作液压马达使用。 液压泵工作原理 液压传动所用的液压泵都是容积式泵，是靠密闭容积的变化,引起真空和高压，从而实现吸油和排油。 吸油口和排油口在泵内被隔开。只要能够实现容积变化就能吸、排液体。 液压泵和液压马达工作原理 液压马达工作原理 和液压泵是逆过程，故又称容积式马达。 液压泵正常工作的基本条件 ⑴具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积。 　　当工作容积增大时，完成吸油过程；当工作容积减小时，完成排油过程。液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其它因素无关。 ⑵具有相应的配油机构，将吸油过程与排油过程分开； ⑶油箱内液体的绝对压力必须恒大于大气压力。 即吸口在液面以下。 液压泵和液压马达分类 按流量（排量）变化分类：定量泵（马达），变量泵（马达） 液压泵 齿轮泵 柱塞泵 外啮合 内啮合 双联齿轮泵 单作用 双作用 轴向 径向 斜盘式 斜轴式 叶片泵 按结构分类： 液压马达 高速 低速 齿轮式 叶片式 轴向柱塞式 柱塞式 径向柱塞式 轴向柱塞式 斜盘式 斜轴式 摆线转子式 液压泵分类 液压泵和液压马达的基本参数 由能量转换示意图可知它们的基本参数 压力、流量、转速、转矩、功率、效率 压力 工作压力p 是指泵工作时，输出油液的实际压力（指泵出口处的压力） 压力大小取决于外负载的大小。 额定压力 是指液压泵在连续运转情况下所允许使用的工作压力， 正常工作时不允许超过的压力值。（铭牌标出） 最高压力 是指液压泵在短时间内超负载所允许的极限压力， 即泵的密封能力和结构强度所能达到的最大极限工作压力。 32 16-32 8-16 2.5-8 0-2.5 压力/Mpa E级 超高压 D级 高压 C级 中高压 B级 中压 A级 低压 压力分级 注意：后两种压力不是泵实际工作时的压力，切勿混淆。 排量q ：在不泄漏情况下，液压泵（马达）每转一周理论上所排出（吸入）的液体体积。大小取决于泵密封工作腔的几何尺寸，也就是它们的结构参数，是一固有值，与速度等无关。 　单位：m3/r或l/r 思考题：如图，设缸筒直径为D，曲柄半径为r，其排量如何计算？ 流量 理论流量Qt:　无泄漏情况下，液压泵单位时间内所能输出的液体体积(m3/s)。 泵、马达理论流量为其转速与排量的乘积 Qbt=qbnb Qmt=qm nm 其中，nb 、nm 泵轴及马达轴转速(r/s) 实际流量Q：指泵（马达）实际工作时，单位时间内的输出（输入）流量。因存在泄漏，泵（马达）的实际流量总小于（大于）其理论流量。 Qb=Qbt-?Q=?V Qbt Qm=Qmt+?Q=Qmt / ?V 额定流量Qn：是指泵（马达）在额定压力和额定转速下， 泵（马达）应能输出（输入）的最大流量。 转速 额定转速n： 指液压泵在正常工作情况下的转数，使液压泵具有一定的自吸性能，避免产生空穴和气蚀现象。 最大转速： 在额定压力下，超过额定转速允许短暂运行的转速。若大于该转速，可能产生气蚀、振动和噪声，加速零件破损，寿命显著降低。 单位：r/s 或 r/min 泵理论输入功率（机械能）：Tbt2π n 泵理论输出功率（液压能）：pb Qbt 不考虑能量转换中的损失，即： pb Qbt = Tbt2πn 理论输入转矩： Tbt= pb qb /2π 实际输入转矩：Tb=Tbt+ ?T 其中， ?T为损失转矩 转矩 理论转矩：不考虑能量损失，泵的驱动转矩或马达输出转矩。 实际转矩：泵（马达）工作过程中，实际输入（输出）转矩。 液压泵理论转矩是