液壓泵的主要參數及共性問題

 

    (4)功率與效率  液壓泵由原動機驅動，輸入的是機械能，表現為轉矩T和轉速n（或角速度w）；輸出的是液壓能，表現為液體的壓力p和流量q。液壓泵運行中的能量轉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換過程中的損失，液壓泵理論上輸入的機械功率稱為理論輸入功率，理論上所產生的液壓功率稱為理論輸出功率。

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

               (1-3)

式中  T_t——液壓泵的理論輸入轉矩，N·m；

       w——液壓泵的轉動角速度，rad/s；

       n——液壓泵的轉速，r/min；

     △p——液壓泵的進、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實際功率（實際輸入功率P_i和實際輸出功率P_o）  實際驅動液壓泵軸的理論機械功率稱為液壓泵的實際輸入功率，其表達式為

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

液壓泵實際輸出的液壓功率稱為液壓泵的實際輸出功率，其表達式為

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

式中  △p——液壓泵的壓力差，Pa；

     q——液壓泵的實際輸出流量，m³/s。

③理論轉矩Tt和實際轉矩T  在不計液壓泵在能量轉換過程中的能量損失時，液壓泵的輸入轉矩（理論驅動轉矩）稱為液壓泵的理論轉矩，根據反映能量守恒關系的式(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)

式中符號意義及單位與式(1-3)相同。

在工作過程中，液壓泵的實際輸入轉矩稱為實際轉矩。由于液壓泵工作時會因摩擦造成轉矩損失T_l，使驅動泵的實際轉矩大于其理論驅動轉矩T_t，即液壓泵的實際輸入轉矩為

                             T=T_t+T_l                        (1-8)

④效率由于液壓泵在實現能量轉換的工作過程中有流量損失和機械摩擦損失，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。功率損失表現為流量損失和轉矩損失兩部分，功率損失的大小可用效率來表示。

a. 容積效率η，  液壓泵的實際流量q與理論流量q_t之比稱為泵的容積效率，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、工作介質的黏度以及液壓泵的轉速等有關。式(1-10)表明，當工作壓力較高或摩擦副間隙較大，或介質黏度較低時，泄漏量較大，故容積效率較低，而轉速低時，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． 機械效率η_m  理論轉矩T_t與實際輸入轉矩T之比稱為液壓泵的機械效率，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)

機械效率與摩擦損失有關。當摩擦損失加大時，同樣大小的理論輸出功率需要有較大的驅動轉矩，故機械效率下降；當工作液體的黏度加大或縫隙減小時，因液體摩擦或運動零件間的摩擦增大，機械效率也會降低。

c．總效率η  液壓泵輸出的液壓功率與輸入的機械功率之比，稱為液壓泵的總效率，即

   (1-13)

即液壓泵的總效率等于容積效率與機械效率的乘積。

按照GB/T 7935《液壓元件通用技術條件》的規定，在液壓泵的產品銘牌（裝于產品明顯部位）上，除了應標出泵的名稱、型號及圖形符號外，通常還應標出液壓泵的額定壓力、最高壓力、額定流量、額定轉速、容積效率、總效率、驅動功率（輸入功率）等主要技術參數。