第三章第三章 液压动力元件液压动力元件液压泵液压泵第六讲：液压泵的特性分析与齿轮第六讲：液压泵的特性分析与齿轮泵的选用泵的选用 思考：思考：水泵是液压泵吗？说出原因。水泵是液压泵吗？说出原因。任务任务1 1：打气筒工作原理的分析与工作特：打气筒工作原理的分析与工作特点总结点总结1 1、任务内容（见右图）：、任务内容（见右图）：1 1）画出打气筒的结构原理图。）画出打气筒的结构原理图。2 2）分析打气筒的工作原理？）分析打气筒的工作原理？3 3）如何避免自行车被打爆？）如何避免自行车被打爆？4 4）总结其工作的必要条件。）总结其工作的必要条件。5)5)结构如何改进更省力？结构如何改进更省力？（课（课外）外）2 2、任务分析、任务分析 打气筒的工作原理和我们打气筒的工作原理和我们将要学的齿轮泵、叶片泵、柱将要学的齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理和实现输出功塞泵的工作原理和实现输出功率的必要条件是相同的，因此，率的必要条件是相同的，因此，分析好打气筒的工作原理，对分析好打气筒的工作原理，对学好液压泵很有帮助。学好液压泵很有帮助。3 3、任务实施（分组讨论）：、任务实施（分组讨论）：1 1）画出打气筒的结构原理图。）画出打气筒的结构原理图。2 2）分析打气筒的工作原理？）分析打气筒的工作原理？3 3）如何避免自行车被打爆？）如何避免自行车被打爆？4 4）总结其工作的必要条件。）总结其工作的必要条件。5)5)结构如何改进更省力？结构如何改进更省力？（课（课外）外）4 4、任务、任务1 1总结：液压泵基本工作总结：液压泵基本工作条件（必要条件）条件（必要条件）1形成密封容积形成密封容积2密封容积变化密封容积变化3吸压油腔隔开（配流装置吸压油腔隔开（配流装置）5、知识拓展、知识拓展1）液压泵）液压泵功用功用 液压泵液压泵: 将电动机或其它原动机输入将电动机或其它原动机输入 的机械能转换为液体的压力的机械能转换为液体的压力 能能,向系统供油。向系统供油。5、知识拓展、知识拓展2）液压泵的基本原理）液压泵的基本原理 动画演示动画演示吸油：密封容积增大，产生真空吸油：密封容积增大，产生真空 容积式容积式 压油：密封容积减小，油液被迫压出压油：密封容积减小，油液被迫压出 任务任务2 2：齿轮泵的主要技术参：齿轮泵的主要技术参数计算与泵的选型数计算与泵的选型 1 1 1 1、任务内容：如上图所示，某液压泵的转速为、任务内容：如上图所示，某液压泵的转速为、任务内容：如上图所示，某液压泵的转速为、任务内容：如上图所示，某液压泵的转速为950r/min950r/min950r/min950r/min，排量为，排量为，排量为，排量为V V V V168m168m168m168ml l l l/r /r /r /r 在额定压力在额定压力在额定压力在额定压力29.5Mpa29.5Mpa29.5Mpa29.5Mpa和同样转速下，测的实际流量为和同样转速下，测的实际流量为和同样转速下，测的实际流量为和同样转速下，测的实际流量为150150150150l l l l/min/min/min/min，额定工，额定工，额定工，额定工况下的总效率为况下的总效率为况下的总效率为况下的总效率为0.870.870.870.87，求：，求：，求：，求：1 1 1 1）泵的理论流量；）泵的理论流量；）泵的理论流量；）泵的理论流量；2 2 2 2）泵的容积效率和机械效率；）泵的容积效率和机械效率；）泵的容积效率和机械效率；）泵的容积效率和机械效率；3 3 3 3）泵在额定工况下，所需电机驱动功率；）泵在额定工况下，所需电机驱动功率；）泵在额定工况下，所需电机驱动功率；）泵在额定工况下，所需电机驱动功率；4 4 4 4）选出齿轮泵的型号。）选出齿轮泵的型号。）选出齿轮泵的型号。）选出齿轮泵的型号。2 2、任务分析、任务分析齿齿轮轮泵泵的的选选型型正正确确与与否否，直直接接决决定定了了液液压压泵泵及及液液压压系系统统能能否否正正常常工工作作，而而泵泵的的选选型型取取决决于于相相关关参参数数的的正正确确计计算算与与数数值值的确定，因此参数计算是选择泵的前提。的确定，因此参数计算是选择泵的前提。3、知识补充、知识补充工作压力工作压力额定压力额定压力（公称压力、铭牌压力）（公称压力、铭牌压力）最高允许压力最高允许压力工作压力指泵（或马达）实际工作时输出（或指泵（或马达）实际工作时输出（或输入）输入） 油液的压力，其值取决于外界油液的压力，其值取决于外界负载：管阻、摩擦、外负载负载：管阻、摩擦、外负载*） 额定压力指泵（或马达）在正常工作条件下，按指泵（或马达）在正常工作条件下，按实验标准规定能够连续运转的最高压力实验标准规定能够连续运转的最高压力（受（受 泵（或马达）本身泄泵（或马达）本身泄 漏和结构强度限制）漏和结构强度限制） p pn 即泵过载即泵过载 最高允许压力泵（或马达）在短时间内允许超载泵（或马达）在短时间内允许超载使用使用 (p max) 的极限压力的极限压力 p p n p max 排量V 排量排量在没有泄漏的情况下，泵在没有泄漏的情况下，泵 （或马达）每转一周所排出（或马达）每转一周所排出 的液体的体积。的液体的体积。理论流量qt 不考虑泄露的情况下，单位时不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出的液体的体积。间内所排出的液体的体积。 qt = Vn 实际流量q 指泵（或马达）工作时实际输出的流量指泵（或马达）工作时实际输出的流量 q = qt-qs 额定流量（公称流量、铭牌流量）额定流量（公称流量、铭牌流量）qn 指泵在正常工作条件下，按试验指泵在正常工作条件下，按试验标准标准 规定规定 必须保证的输出流量。必须保证的输出流量。 q qn qt 瞬时流量qm瞬时流量瞬时流量泵在某一瞬泵在某一瞬 时的几何流量时的几何流量理论（输出）功率理论（输出）功率 Pt = pqt 在没有考虑泄露的情况下泵的输出流量在没有考虑泄露的情况下泵的输出流量 输入功率输入功率即泵轴的驱动功率或马达的输出功率即泵轴的驱动功率或马达的输出功率 PI = T = 2nT 实际输出功率实际输出功率PO = pq结 论液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于压力和流量的乘积压力和流量的乘积 若忽略能量损失，则若忽略能量损失，则 PO = PI 即即 Pt = pqt = pVn = Tt = 2nTt 实际上有能量损失实际上有能量损失 PO PI效 率 容积效率 机械效率 总效率 容积效率液压泵：实际流量与理论流量之比值液压泵：实际流量与理论流量之比值 v v = q/q= q/qt t = =（q qt t- -q qs s）/q/qt t = 1-q= 1-qs s/q/qt t机械效率液压泵：液压泵： 理论转矩与实际输理论转矩与实际输 入转矩之比值入转矩之比值 m = Tt / Ti = 1-Ts / Ti 总效率输出功率与输入功率之比值输出功率与输入功率之比值= P0/Pi = vm 结论：总效率等于容积效率与机械结论：总效率等于容积效率与机械 效率效率之乘积。之乘积。挖掘机的液压泵的转速为挖掘机的液压泵的转速为950r/min950r/min，排量为排量为V V168mL/r 168mL/r 在额定压力在额定压力29.5Mpa29.5Mpa和同样转速下，和同样转速下，测的实际流量为测的实际流量为150L/min150L/min，额定工况下的总效额定工况下的总效率为率为0.870.87，求：，求：1 1） 泵的理论流量；泵的理论流量；2 2） 泵的容积效率和机械效率；泵的容积效率和机械效率；3 3）泵在额定工况下，所需电机驱动功率泵在额定工况下，所需电机驱动功率4 4）选出齿轮泵的型号。）选出齿轮泵的型号。子任务子任务2 2实施：挖掘机齿轮泵的主要实施：挖掘机齿轮泵的主要技术参数计算技术参数计算 与选型与选型课堂子任务课堂子任务2：确定挖掘机抓斗泵的额定压力：确定挖掘机抓斗泵的额定压力 解：解：1) 求泵的理论流量求泵的理论流量qt2）求泵的容积效率和机械效率分别为）求泵的容积效率和机械效率分别为3)求泵所需的电机功率。求泵所需的电机功率。 在在计计算算时时不不能能死死记记公公式式，应应该该理理解解公公式式的的含含义义，并并注注意意计计算算过过程程的的单单位位换换算算，尤尤其其是是在在计计算算输输出出功功率率时时，要要把把压压力力的的单单位位化化解解为为基基本本单单位位N/mN/m2 2，把把流流量量的化解为基本单位的化解为基本单位m m3 3/s/s。任务任务2总结总结w任务一：打气筒的工作原理和液压泵的工作任务一：打气筒的工作原理和液压泵的工作原理相同，结构特点相似，但有较大的差异。原理相同，结构特点相似，但有较大的差异。 w任务二：液压泵的参数计算是选择液压泵和任务二：液压泵的参数计算是选择液压泵和使用液压泵的基础，多做练习是正确计算参使用液压泵的基础，多做练习是正确计算参数的基础。数的基础。w知识总结：知识总结：1 1、外啮合齿轮泵的工作原理：、外啮合齿轮泵的工作原理：三个基本条件、两个工作过程；三个基本条件、两个工作过程；2 2、齿轮泵、齿轮泵的排量和流量计算，记住结果；的排量和流量计算，记住结果； 本讲总结本讲总结课外任务：确定挖掘机抓斗泵的额定压课外任务：确定挖掘机抓斗泵的额定压力力 液压缸的工作阻力是液压缸的工作阻力是F=45kN,F=45kN,活塞的有效面积是活塞的有效面积是A=90cmA=90cm2 2，管路较短，压力损，管路较短，压力损失取失取p=0.5MPa,p=0.5MPa,求缸的工作求缸的工作压力，并确定泵的额定压力。压力，并确定泵的额定压力。课外任务：确定挖掘机抓斗泵的额定压力课外任务：确定挖掘机抓斗泵的额定压力 解：液压缸的工作压力为解：液压缸的工作压力为泵的输出压力为泵的输出压力为考虑到泵的老化、计算误差等因素，取额考虑到泵的老化、计算误差等因素，取额定压力为定压力为6.3MPa。