液壓泵的主要參數(shù)及共性問(wèn)題

 

    (4)功率與效率  液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入的是機(jī)械能，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n（或角速度w）；輸出的是液壓能，表現(xiàn)為液體的壓力p和流量q。液壓泵運(yùn)行中的能量轉(zhuǎn)換流程可用圖所示的方塊圖表示。

    ①理論功率（理論輸入功率與理論輸出功率）  不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，液壓泵理論上輸入的機(jī)械功率稱(chēng)為理論輸入功率，理論上所產(chǎn)生的液壓功率稱(chēng)為理論輸出功率。

    理論輸入功率與理論輸出功率相等，故可用同一符號(hào)P_t表示，其表達(dá)式為

               (1-3)

式中  T_t——液壓泵的理論輸入轉(zhuǎn)矩，N·m；

       w——液壓泵的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，rad/s；

       n——液壓泵的轉(zhuǎn)速，r/min；

     △p——液壓泵的進(jìn)、出口壓力差，Pa；

      q_t——液壓泵的理論流量，1113／s；

       V——液壓泵的排量，mL/r。

    ②實(shí)際功率（實(shí)際輸入功率P_i和實(shí)際輸出功率P_o）  實(shí)際驅(qū)動(dòng)液壓泵軸的理論機(jī)械功率稱(chēng)為液壓泵的實(shí)際輸入功率，其表達(dá)式為

                      P_i=T_ω=T(2πn/60) (W)                   (1-4)

液壓泵實(shí)際輸出的液壓功率稱(chēng)為液壓泵的實(shí)際輸出功率，其表達(dá)式為

                          P_o=△pq (W)                        (1-5)

式中  △p——液壓泵的壓力差，Pa；

     q——液壓泵的實(shí)際輸出流量，m³/s。

③理論轉(zhuǎn)矩Tt和實(shí)際轉(zhuǎn)矩T  在不計(jì)液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損失時(shí)，液壓泵的輸入轉(zhuǎn)矩（理論驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩）稱(chēng)為液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩，根據(jù)反映能量守恒關(guān)系的式(1-3)，有

               T_tω=T_t(2πn/60)= △pq_t=△p(V_n/60) ×10^-6       （1-6）

所以                T_t=(△pV/2π)×10^-6 (N·m)                 (1-7)

式中符號(hào)意義及單位與式(1-3)相同。

在工作過(guò)程中，液壓泵的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為實(shí)際轉(zhuǎn)矩。由于液壓泵工作時(shí)會(huì)因摩擦造成轉(zhuǎn)矩?fù)p失T_l，使驅(qū)動(dòng)泵的實(shí)際轉(zhuǎn)矩大于其理論驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T_t，即液壓泵的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩為

                             T=T_t+T_l                        (1-8)

④效率由于液壓泵在實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作過(guò)程中有流量損失和機(jī)械摩擦損失，故泵的輸出功率小于輸入功率，兩者之間的差值即為功率損失。功率損失表現(xiàn)為流量損失和轉(zhuǎn)矩?fù)p失兩部分，功率損失的大小可用效率來(lái)表示。

a. 容積效率η，  液壓泵的實(shí)際流量q與理論流量q_t之比稱(chēng)為泵的容積效率，即

                         η_v=q/q_t                            (1-9)

將式(1-2)代人式(1-9)有

     (1-10)

容積效率表示液壓泵抵抗泄漏的能力，它與泵的工作壓力、泵腔中摩擦副間隙的大小、工作介質(zhì)的黏度以及液壓泵的轉(zhuǎn)速等有關(guān)。式(1-10)表明，當(dāng)工作壓力較高或摩擦副間隙較大，或介質(zhì)黏度較低時(shí)，泄漏量較大，故容積效率較低，而轉(zhuǎn)速低時(shí)，因理論流量減小，泄漏流量所占比例增大，使液壓泵的容積效率下降。

b． 機(jī)械效率η_m  理論轉(zhuǎn)矩T_t與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩T之比稱(chēng)為液壓泵的機(jī)械效率，即

                               η_m=T_t/T                     (1-11)

將式(1-7)代入式(1-11)有

                         η_m=(△pV/2πT) ×10^-6              (1-12)

機(jī)械效率與摩擦損失有關(guān)。當(dāng)摩擦損失加大時(shí)，同樣大小的理論輸出功率需要有較大的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故機(jī)械效率下降；當(dāng)工作液體的黏度加大或縫隙減小時(shí)，因液體摩擦或運(yùn)動(dòng)零件間的摩擦增大，機(jī)械效率也會(huì)降低。

c．總效率η  液壓泵輸出的液壓功率與輸入的機(jī)械功率之比，稱(chēng)為液壓泵的總效率，即

   (1-13)

即液壓泵的總效率等于容積效率與機(jī)械效率的乘積。

按照GB/T 7935《液壓元件通用技術(shù)條件》的規(guī)定，在液壓泵的產(chǎn)品銘牌（裝于產(chǎn)品明顯部位）上，除了應(yīng)標(biāo)出泵的名稱(chēng)、型號(hào)及圖形符號(hào)外，通常還應(yīng)標(biāo)出液壓泵的額定壓力、最高壓力、額定流量、額定轉(zhuǎn)速、容積效率、總效率、驅(qū)動(dòng)功率（輸入功率）等主要技術(shù)參數(shù)。