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：

外嚙合齒輪泵結構：

        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

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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