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省級精品課程配套教材液壓與氣動應(yīng)用技術(shù)（第3版）任務(wù)3.3液壓拉床動力元件的應(yīng)用知識點:

柱塞泵的分類及工作原理技能點:

柱塞泵的正確選擇一、任務(wù)引入

數(shù)控加工中心的主軸進給運動采用微電子伺服控制,而其它輔助運動則采用液壓驅(qū)動，液壓泵作為動力元件向各分支提供穩(wěn)定的液壓能源。正確選擇動力元件是保證整個液壓系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵。試根據(jù)具體要求，選擇液壓系統(tǒng)的動力元件。數(shù)控加工中心

一、任務(wù)引入

加工中心的液壓系統(tǒng)工作時，不同于液壓機，它不需要液壓泵輸出較大的流量，也不需要液壓泵輸出很高的壓力，但是要求液壓泵在工作中噪聲小，工作平穩(wěn)，而齒輪泵工作時噪聲大，小流量供油不穩(wěn)定，因此，齒輪泵用在加工中心中不能很好地滿足工作要求，故在實際應(yīng)用時，大型加工中心則采用柱塞泵作為動力元件。

下面就一起來認識一下這種液壓泵。1、柱塞泵二、相關(guān)知識柱塞泵工作原理靠柱塞在缸體內(nèi)的往復(fù)運動，使密封容積變化實現(xiàn)吸壓油。柱塞泵特點∵圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好∴有如下特點（1）工作壓力高，效率高。（2）易于變量（3）流量范圍大

1、軸向柱塞泵工作原理柱塞軸線平行或傾斜于缸體的軸線

吸壓油口隔開—配油盤上的封油區(qū)及缸體底部的通油孔

軸向柱塞泵VR視頻

斜盤式軸向柱塞泵流量計算（1）軸向柱塞泵的排量若柱塞數(shù)為z，柱塞直徑為d，柱塞孔的分布圓直徑為D，斜盤傾角為γ，則柱塞的行程為：L=Dtanγ，故缸體轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，泵的排量為：V=ZLπd2/4=πd2ZD(tanγ)/4

（2）軸向柱塞泵流量

理論流量：qt=Vn=D(tanγ)·zπd2/4

實際流量：q=qtηv=D(tanγ)·zηvπd2/4

（3）結(jié)論軸向柱塞泵可作雙向變量泵

結(jié)論

1）qT=f(幾何參數(shù)、n、γ)

2）

n=c，γ=0，q=0

大小變化，流量大小變化

γ<

方向變化，輸油方向變化

∴斜盤式軸向柱塞泵可作雙向變量泵

中心彈簧機構(gòu)使泵具有自吸性能中心彈簧<提高容積效率中心彈簧缸體端面間隙的自動補償<

缸體底部通油孔p

球形頭部—和斜盤接觸為點接觸，接觸應(yīng)大，易磨損。柱塞頭部結(jié)構(gòu)<滑靴結(jié)構(gòu)—和斜盤接觸為面接觸，

大大降低了磨損。

2、斜軸式軸向柱塞泵工作原理3、徑向柱塞泵的排量和流量柱塞的行程為兩倍偏心距e，泵的排量為

V=2ezπd2/4qv=eznηvπd2/2瞬時流量也是脈動的，與軸向柱塞泵相同，為了減少脈動，柱塞數(shù)通常取奇數(shù)。流量的形成依靠密封容積的變化吸、壓油，從而形成連續(xù)不斷的供油。必要條件

有周期性的密封容積變化有配油裝置2.4液壓泵的選用各類液壓泵的共同和不同處

流量的調(diào)節(jié)齒輪泵、葉片泵、螺桿泵均定量泵變量葉片泵、徑向柱塞泵，改變偏心距軸向柱塞泵，改變斜盤（或斜軸）傾角困油現(xiàn)象除螺桿泵外皆有，齒輪泵最嚴重，其他泵設(shè)計合理可減小或消除。流量脈動

齒輪泵：取決于齒數(shù)、嚙合角葉片泵：取決于葉片數(shù)和過渡曲線類型

柱塞泵：取決于柱塞數(shù)和配流盤參數(shù)2.4.3電動機參數(shù)的選擇

液壓泵是由電動機驅(qū)動的，可根據(jù)液壓泵的功率計算出電動機所需要的功率，再考慮液壓泵的轉(zhuǎn)速，然后從樣本中合理地選定標準的電動機。驅(qū)動液壓泵所需的電動機功率可按下式確定：

式中，表示電動機所需的功率(kW)；表示泵所需的最大工作壓力(MPa)；表示泵所需輸出的最大流量(L／min)；η表示泵的總效率。三、任務(wù)實施在選用柱塞泵作為液壓系統(tǒng)動力元件時，應(yīng)根據(jù)各自的工作特點合理地選擇和應(yīng)用。1．柱塞泵的選用

與齒輪泵和葉片泵相比，柱塞泵能以最小的尺寸和最小的質(zhì)量供給最大的動力，為一種高效率的泵。該泵輸出壓力高、輸出流量大。