气压与液压最全教案集3-4（免费全一册）

轻纺职业技术学院

教 案

（首页） 教师姓名 授课日期 千里相会 授课班级 第 2 周 机电 授课形式 授课时数 讲授 2 第三章 液压泵和液压马达 3.1 液压泵概述 授课章节名称 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 教学目的 教学目标 1、掌握液压泵的工作原理及分类； 2、掌握液压泵主要工作参数计算； 3、掌握齿轮泵工作原理和结构上存在的问题； 4、重点掌握叶片泵的结构特点、分类及工作原理 1、液压泵的工作原理及分类； 2、液压泵主要工作参数计算； 教学重点难点 3、齿轮泵工作原理和结构上存在的问题； 4、叶片泵的结构特点、分类及工作原理 教学媒体选择 多媒体 作业布置 教学后记

P36 1、2、3 3 轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸 教 学 步 骤 与 内 容 一、新课引入 3.1 液压泵概述 3.1.1 液压泵的工作原理及分类 1、液压泵的工作原理 液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，如图所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图。 3.1.2 液压泵和液压马达的主要工作参数 1、压力 (1)工作压力；(2)额定压力；(3)最高允许压力。 2、排量和流量 (1)排量V。液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。 (2)理论流量qi。理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然,如果液压泵的排量为V,其主轴转速为n,则该液压泵的理论流量qi为： qi?Vn (3)实际流量q。液压泵在某一具体工况下,单位时间内所排出的液体体积称为实际流量。 (4)额定流量qn。液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定(如在额定压力和额定转速下)必须保证的流量。 3、功率和效率 液压泵由电机驱动，输入量是转矩和转速（角速度），输出量是液体的压力和流量；液压马达则刚好相反，输入量为液体的压力和流量，输出量是转矩和转速（角速度）。如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是他们的理论功率是： Pi?pqi?pVn?Ti??2?Tin 备注 第11页 备注 ⑴液压泵的功率损失。 实际上，液压泵和液压马达在能量转换过程中是有损失的，因此输出功率小于 输入功率。两者之间的差值即为功率损失，功率损失有容积损失和机械损失两部分。 (2)液压泵的功率。 ①输入功率Pi。液压泵的输入功率是指作用在液压泵主轴上的机械功率,当输入 转矩为T0，角速度为ω时,有： pi?T0? ②输出功率Po。液压泵的输出功率是指液压泵在工作过程中的实际吸、压油口 间的压差Δp和输出流量q的乘积,即：p??pq 式中：Δp为液压泵吸、压油口之间的压力差(N/m2);q为液压泵的实际输出流量(m3/s);p为液压泵的输出功率(N·m/s或W)。 (3)液压泵的总效率。液压泵的总效率是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸 教 学 步 骤 与 内 容 ??值,即：p?pq?pqi?v????v?mTi?piT0??m 其中Δpqi／ω为理论输入转矩Ti。 3.2 齿轮泵 3.2.1齿轮泵的工作原理和结构 1、 齿轮泵的工作原理 如图所示。它是分离三片式结构，三片是指泵盖和泵体，泵体内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮，这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔，并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分，即吸油腔和压油腔。两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承的主动轴和从动轴上，主动轴由电动机带动旋转。 第12页 轻 纺 职 业 技 术 学 院 教 案 纸 教 学 步 骤 与 内 容 2、齿轮泵存在的问题 1） 齿轮泵的困油问题； 2）径向不平衡力：齿轮泵在工作时，作用在齿轮外圆上的压力是不均匀的，在压力腔和吸油腔齿轮外圆分别承受着系统工作压力和吸油压力；在齿顶圆与泵体内孔的径向间隙中，可以认为油液压力由高压腔压力逐渐下降到吸油腔压力。这些液体压力综合作用的合力，相当于给齿轮一个径向不平衡力，使齿轮和轴承受载。 3）齿轮泵的径向不平衡力：齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如图所示,泵的右侧为吸油腔,左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。 备注 3.2.2齿轮泵的流量计算 齿轮泵的实际输出流量q(1/min)为：q?6.66zmBn?v ? 10 式中：n－齿轮泵转速(rpm)；Z－齿数；B－齿宽；m-模数；ηv－为齿轮泵的容积效率。 2?3.3 叶片泵 3.3.1 单作用叶片泵 1、单作用叶片泵的工作原理 如图所示，这种叶片泵在转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。转子不停地旋转，泵就不断地吸油和排油。 2、单作用叶片泵的流量计算 泵的实际输出流量为：q?2?BeDn?v 式中：B－叶片宽度；e-转子与定子偏心距； D－定子内径；n-泵的转速；ηv－泵的容积效率。 第13页