液壓齒輪泵的工作壓力和流量在理想狀態(tài)下相互獨(dú)立,但在實(shí)際應(yīng)用中,壓力升高會(huì)導(dǎo)致流量略微下降,核心關(guān)系可概括為 “理想狀態(tài)無關(guān),實(shí)際狀態(tài)負(fù)相關(guān)"。
這個(gè)問題抓得很準(zhǔn),搞懂兩者關(guān)系能幫你更精準(zhǔn)地匹配液壓系統(tǒng)的動(dòng)力需求。
在忽略泄漏、摩擦等損耗的理想模型中,壓力和流量由不同因素決定,互不影響。
流量由 “轉(zhuǎn)速和排量" 決定液壓齒輪泵的理論流量計(jì)算公式為:
理論流量 = 排量 × 轉(zhuǎn)速。
排量是泵的固有參數(shù),由齒輪模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等結(jié)構(gòu)決定,一旦泵的型號(hào)確定,排量就固定不變。
轉(zhuǎn)速則由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定(若電機(jī)轉(zhuǎn)速固定,泵的理論流量也固定)。
因此,在理想狀態(tài)下,無論工作壓力如何變化(如負(fù)載增減導(dǎo)致壓力變化),只要轉(zhuǎn)速和排量不變,泵的輸出流量就不會(huì)改變。
壓力由 “系統(tǒng)負(fù)載" 決定液壓系統(tǒng)的工作壓力遵循 “負(fù)載決定壓力" 的基本原則,與泵的流量無關(guān)。
實(shí)際應(yīng)用中,由于存在油液泄漏、機(jī)械損耗等問題,壓力變化會(huì)對(duì)流量產(chǎn)生輕微影響,表現(xiàn)為 “壓力越高,實(shí)際輸出流量越低"。
主要原因:壓力升高導(dǎo)致 “泄漏量增加"液壓齒輪泵存在不可避免的內(nèi)部泄漏(如齒輪與殼體間隙、齒輪端面與端蓋間隙的泄漏)和外部泄漏(如密封件處的泄漏)。
影響程度:與泵的 “容積效率" 相關(guān)容積效率是衡量泵實(shí)際流量與理論流量差距的指標(biāo),
容積效率 = 實(shí)際流量 / 理論流量。
對(duì)固定型號(hào)的液壓齒輪泵,若驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,其理論流量恒定,不受壓力影響;
實(shí)際使用中,壓力越高,泄漏量越大,實(shí)際輸出流量越小,但這種流量下降通常是輕微的(尤其在中低壓工況下);
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),無需為了 “提高壓力" 而刻意調(diào)整流量(或反之),只需根據(jù)負(fù)載需求確定壓力,根據(jù)執(zhí)行元件速度需求確定流量,再匹配對(duì)應(yīng)參數(shù)的泵即可。