液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)之 -----液壓泵和電機(jī)的選型

        泵作為液壓系統(tǒng)中重要的零件，他是將液壓系統(tǒng)中驅(qū)動元件的機(jī)械能轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單緊湊、2）質(zhì)量輕、3）工藝性好、4）價(jià)格便宜、5）自吸力強(qiáng)、6）對油液污染不敏感、7）能耐沖擊性負(fù)載等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛，今天主要討論齒輪泵的選型。

        齒輪泵可分為內(nèi)嚙合齒輪泵和外嚙合齒輪泵，內(nèi)嚙合齒輪泵具有輸送液體平穩(wěn)、震動小、噪音低、磨損小，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，相對外嚙合齒輪泵，內(nèi)嚙合齒輪泵加工精度要求高，價(jià)格高。

內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)：

外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)：

        選擇液壓泵之前首先要確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最高工作壓力，比如液壓缸或液壓馬達(dá)的最高工作壓力。然后需要計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作所需的最大流量。

Pa=液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓泵或液壓馬達(dá)）最大工作壓力（MPa）

P△=液壓泵出口到液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(fù)雜的管路取0.5MPa到1.5MPa)

Qa=液壓系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)工作時(shí)需要的總流量(L/min)

K=液壓系統(tǒng)總的泄漏系數(shù)，K一般取1.1至1.3

Vg=泵的排量(L)

n =泵的轉(zhuǎn)速（rpm）

Pp=泵的最高工作壓力(MPa)

Kp=液壓泵壓力安全系數(shù)，Kp一般取1.2 到1.5

ηv=泵的容積效率（查泵技術(shù)參數(shù)表）

ηm=泵的機(jī)械效率（查泵技術(shù)參數(shù)表）

Pm=電機(jī)功率（Kw）

        當(dāng)系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)為間歇?jiǎng)幼鲿r(shí)，可以采用蓄能器從而選取排量較小的泵和電機(jī)，具體參見蓄能器的選型計(jì)算。

電機(jī)功率的確定；

Pm>Vg*n* η v*Pp/ η m/60

示例，現(xiàn)有一個(gè)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(jī)。

首先，計(jì)算所需的最大工作壓力

液壓系統(tǒng)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(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大工作流量

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

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

這里選n=1450rpm（1500為同步轉(zhuǎn)速，異步電機(jī)達(dá)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(jī)功率

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

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