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    液壓系統設計之 -----液壓泵和電機的選型

    更新時間:2025-03-28點擊次數:52

    液壓系統設計之 -----液壓泵和電機的選型

            泵作為液壓系統中重要的零件,他是將液壓系統中驅動元件的機械能轉化為液壓能的元件,液壓泵有很多種,比如:齒輪泵,葉片泵、柱塞泵、螺桿泵、隔膜泵等。由于齒輪泵具有:1)結構簡單緊湊、2)質量輕、3)工藝性好、4)價格便宜、5)自吸力強、6)對油液污染不敏感、7)能耐沖擊性負載等優點,因此應用非常廣泛,今天主要討論齒輪泵的選型。

            齒輪泵可分為內嚙合齒輪泵和外嚙合齒輪泵,內嚙合齒輪泵具有輸送液體平穩、震動小、噪音低、磨損小,使用壽命長等優點,相對外嚙合齒輪泵,內嚙合齒輪泵加工精度要求高,價格高。

    內嚙合齒輪泵結構:

    image.png

    外嚙合齒輪泵結構:

    image.png


            選擇液壓泵之前首先要確定執行機構所需的最高工作壓力,比如液壓缸或液壓馬達的最高工作壓力。然后需要計算執行機構正常工作所需的最大流量。


    Pa=液壓執行機構(液壓泵或液壓馬達)最大工作壓力(MPa)

    P△=液壓泵出口到液壓執行機構總的油路壓力損失(MPa)

    (P△一般對于比較簡單的油路取0.5Mpa,對于比較復雜的管路取0.5MPa到1.5MPa)

    Qa=液壓系統中執行機構同時工作時需要的總流量(L/min)

    K=液壓系統總的泄漏系數,K一般取1.1至1.3

    Vg=泵的排量(L)

    n =泵的轉速(rpm)

    Pp=泵的最高工作壓力(MPa)

    Kp=液壓泵壓力安全系數,Kp一般取1.2 到1.5

    ηv=泵的容積效率(查泵技術參數表)

    ηm=泵的機械效率(查泵技術參數表)

    Pm=電機功率(Kw)

            當系統中執行機構為間歇動作時,可以采用蓄能器從而選取排量較小的泵和電機,具體參見蓄能器的選型計算。

    電機功率的確定;

    Pm>Vg*n* η v*Pp/ η m/60


    示例,現有一個缸徑為90mm的液壓缸需要最大頂出力為120KN,頂出速度為10cm/s.需要選擇泵和電機。

    首先,計算所需的最大工作壓力

    image.png

    液壓系統的壓力損失取0.5Mpa,Kp取1.2

    則液壓泵壓力:

    Pp=1.2X(10.2+0.5)=13

    系統執行機構所需的最大工作流量

    Qa=50^2*3.14*100*60/4/10^6=11.8L/min

    根據泵的轉速工作范圍選擇泵的轉速,一般電機選用1500rpm、1000rpm、750rpm轉速的較多,同等功率情況下,電機轉速越高,體積越小,但扭矩也越小,因此需要根據泵所需的扭矩和轉速,選擇合適的轉速的電機。

    這里選n=1450rpm(1500為同步轉速,異步電機達不到1500rpm)

    取ηv=0.9,ηm=0.85


    則:

    泵排量Vg>=1.2*11.8/(1450X0.9)=0.01085L=10.8cm^3

    電機功率

    Pm=0.01805*1450*0.9*13/(0.85*60)=3.6Kw

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