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第三章 液壓動力元件,液壓泵,第六講：液壓泵的特性分析與齒輪泵的選用,思考：水泵是液壓泵嗎？說出原因。,任務(wù)1：打氣筒工作原理的分析與工作特點總結(jié),1、任務(wù)內(nèi)容（見右圖）： 1）畫出打氣筒的結(jié)構(gòu)原理圖。 2）分析打氣筒的工作原理？ 3）如何避免自行車被打爆？ 4）總結(jié)其工作的必要條件。 5)結(jié)構(gòu)如何改進(jìn)更省力？（課外）,2、任務(wù)分析,打氣筒的工作原理和我們將要學(xué)的齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的工作原理和實現(xiàn)輸出功率的必要條件是相同的，因此，分析好打氣筒的工作原理，對學(xué)好液壓泵很有幫助。,3、任務(wù)實施（分組討論）：,1）畫出打氣筒的結(jié)構(gòu)原理圖。 2）分析打氣筒的工作原理？ 3）如何避免自行車被打爆？ 4）總結(jié)其工作的必要條件。 5)結(jié)構(gòu)如何改進(jìn)更省力？（課外）,4、任務(wù)1總結(jié)：液壓泵基本工作條件（必要條件）,1 形成密封容積 2 密封容積變化 3 吸壓油腔隔開（配流裝置）,5、知識拓展,1）液壓泵功用 液壓泵: 將電動機(jī)或其它原動機(jī)輸入 的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力 能,向系統(tǒng)供油。,5、知識拓展,2）液壓泵的基本原理 動畫演示 吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空 容積式 壓油：密封容積減小，油液被迫壓出,任務(wù)2：齒輪泵的主要技術(shù)參數(shù)計算與泵的選型,1、任務(wù)內(nèi)容：如上圖所示，某液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min，排量為V＝168ml/r 在額定壓力29.5Mpa和同樣轉(zhuǎn)速下，測的實際流量為150l/min，額定工況下的總效率為0.87，求： 1）泵的理論流量；2）泵的容積效率和機(jī)械效率； 3）泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動功率； 4）選出齒輪泵的型號。,2、任務(wù)分析,齒輪泵的選型正確與否，直接決定了液壓泵及液壓系統(tǒng)能否正常工作，而泵的選型取決于相關(guān)參數(shù)的正確計算與數(shù)值的確定，因此參數(shù)計算是選擇泵的前提。,3、知識補(bǔ)充,工作壓力 額定壓力（公稱壓力、銘牌壓力） 最高允許壓力,工作壓力,指泵（或馬達(dá)）實際工作時輸出（或 輸入） 油液的壓力，其值取決于外界 負(fù)載：管阻、摩擦、外負(fù)載*）,額定壓力,指泵（或馬達(dá)）在正常工作條件下，按 實驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力 （受 泵（或馬達(dá)）本身泄 漏和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度限制） p pn 即泵過載,最高允許壓力,泵（或馬達(dá)）在短時間內(nèi)允許超載 使用 (p max) 的極限壓力 p ≤ p n ＜ p max,排量V,排量—在沒有泄漏的情況下，泵 （或馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周所排出 的液體的體積。,理論流量qt,不考慮泄露的情況下，單位時 間內(nèi)所排出的液體的體積。 qt = V×n,實際流量q,指泵（或馬達(dá)）工作時實際輸出的流量 q = qt-qs,額定流量（公稱流量、銘牌流量）qn,指泵在正常工作條件下，按試驗 標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定 必須保證的輸出流量。 q ≤ qn ≤ qt,瞬時流量qm,瞬時流量—泵在某一瞬 時的幾何流量,理論（輸出）功率,Pt = pqt,在沒有考慮泄露的情況下泵的輸出流量,輸入功率,即泵軸的驅(qū)動功率或馬達(dá)的輸出功率 PI = ωT = 2πnT,實際輸出功率,PO = △pq,結(jié) 論,液壓傳動系統(tǒng)液體所具有的功率，即液壓功率等于 壓力和流量的乘積 若忽略能量損失，則 PO = PI 即 Pt = pqt = pVn = ωTt = 2πnTt ∵ 實際上有能量損失 ∴ PO PI,效 率,容積效率 機(jī)械效率 總效率,容積效率,液壓泵：實際流量與理論流量之比值 ηv = q/qt =（qt-qs）/qt = 1-qs/qt,機(jī)械效率,液壓泵： 理論轉(zhuǎn)矩與實際輸 入轉(zhuǎn)矩之比值 ηm = Tt / Ti = 1-Ts / Ti,總效率,輸出功率與輸入功率之比值 η= P0/Pi = ηvηm 結(jié)論：總效率等于容積效率與機(jī)械 效率之乘積。,挖掘機(jī)的液壓泵的轉(zhuǎn)速為950r/min，排量為V＝168mL/r 在額定壓力29.5Mpa和同樣轉(zhuǎn)速下，測的實際流量為150L/min，額定工況下的總效率為0.87，求： 1） 泵的理論流量； 2） 泵的容積效率和機(jī)械效率； 3） 泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動功率 4）選出齒輪泵的型號。,子任務(wù)2實施：挖掘機(jī)齒輪泵的主要技術(shù)參數(shù)計算 與選型,,,,,,,,,,,,,,,,課堂子任務(wù)2：確定挖掘機(jī)抓斗泵的額定壓力,解：1) 求泵的理論流量qt,2）求泵的容積效率和機(jī)械效率分別為,3)求泵所需的電機(jī)功率。,在計算時不能死記公式，應(yīng)該理解公式的含義，并注意計算過程的單位換算，尤其是在計算輸出功率時，要把壓力的單位化解為基本單位N/m2，把流量的化解為基本單位m3/s。,任務(wù)2總結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,,,任務(wù)一：打氣筒的工作原理和液壓泵的工作原理相同，結(jié)構(gòu)特點相似，但有較大的差異。 任務(wù)二：液壓泵的參數(shù)計算是選擇液壓泵和使用液壓泵的基礎(chǔ)，多做練習(xí)是正確計算參數(shù)的基礎(chǔ)。 知識總結(jié)：1、外嚙合齒輪泵的工作原理：三個基本條件、兩個工作過程；2、齒輪泵的排量和流量計算，記住結(jié)果；,本講總結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,,,課外任務(wù)：確定挖掘機(jī)抓斗泵的額定壓力,液壓缸的工作阻力是F=45kN,活塞的有效面積是A=90cm2，管路較短，壓力損失取△p=0.5MPa,求缸的工作壓力，并確定泵的額定壓力。,課外任務(wù)：確定挖掘機(jī)抓斗泵的額定壓力,解：液壓缸的工作壓力為,泵的輸出壓力為,考慮到泵的老化、計算誤差等因素，取額定壓力為6.3MPa。,