液压泵及液压马达

1、第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 第三章第三章 液压泵及液压马达液压泵及液压马达 3.1液压泵与液压马达作用液压泵与液压马达作用 3.2液压泵与液压马达工作原理液压泵与液压马达工作原理 3.3液压泵与液压马达分类液压泵与液压马达分类 3.4液压泵与液压马达参数液压泵与液压马达参数 3.5齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达 3.6叶片泵和与叶片马达叶片泵和与叶片马达 3.7柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达 3.8液压泵的性能比较液压泵的性能比较 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.1 3.1 液压泵及液压马达的作用液压泵及液压马达的作用 液压泵液压泵是液压系统的动力元

2、件，将原动机输是液压系统的动力元件，将原动机输 入的机械能转换为压力能输出，为执行元件入的机械能转换为压力能输出，为执行元件 提供压力油。提供压力油。 液压马达液压马达是将液体压力能转换为机械能的装是将液体压力能转换为机械能的装 置置, ,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.2 3.2 工作原理工作原理 液压传动系统中使用的液压泵都是容积式的，其工作原液压传动系统中使用的液压泵都是容积式的，其工作原 理如图所示理如图所示. . 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压马达的工作原理液压马达

3、的工作原理 液压系统中使用的液压马达也是容积式的，液压系统中使用的液压马达也是容积式的， 从原理上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压从原理上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压 力油，就可使泵轴转动，输出转矩和转速，成为力油，就可使泵轴转动，输出转矩和转速，成为 液压马达。液压马达。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件 必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭 容积；容积； 密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化， 容积由小变大容积由小

4、变大吸油，由大变小吸油，由大变小压油；压油； 密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开， 然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要 与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通 过两个单向阀来实现这一要求的。过两个单向阀来实现这一要求的。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压泵与马达结构上的区别液压泵与马达结构上的区别 1.一般泵进口尺寸一般泵进口尺寸出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。 2.2.泵结构上有自吸能力，而马达则无此能

5、力。泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。 3.3.马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。 4.4.马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而 变化小。变化小。 5.5.马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压泵和液压马达的种类按其排量能否调节分为：液压泵和液压马达的种类按其排量能否调节分为： 定量泵定量泵（定量马达）（定量马达） 变量泵变量泵（变量马达）（变量马达） 按结构形式可分为：按结构形

6、式可分为： 齿轮式齿轮式 叶片式叶片式 柱塞式柱塞式 螺杆式螺杆式 一、液压泵和液压马达的分类一、液压泵和液压马达的分类 3.3 3.3 液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的分类 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 二、二、 液压泵和液压马达的图形符号液压泵和液压马达的图形符号 a.单向定量液压泵单向定量液压泵 b.单向变量液压泵单向变量液压泵 c.单向定量马达单向定量马达 d.单向变量马达单向变量马达 e.双向变量液压泵双向变量液压泵 f.双向变量马达双向变量马达 a b c d e f 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.4 3.4 液压泵和液压马达的性能参

7、数液压泵和液压马达的性能参数 (1)(1)工作压力工作压力: :（输出油液压力（输出油液压力) )取决于负载。取决于负载。 一、压力一、压力 (2)(2)额定压力额定压力: :按试验标准规定情况下，允许连按试验标准规定情况下，允许连 续运转的最高压力。续运转的最高压力。 (3)(3)最高压力最高压力: :短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。 泵泵 (1)(1)工作压力工作压力: :（输入油液压力）（输入油液压力）取决于输出轴取决于输出轴 上的转矩。上的转矩。 (2)(2)额定压力额定压力: :按试验标准规定情况下，允许连按试验标准规定情况下，允许连 续运转的最高压力。续运转的最高压

8、力。 (3)(3)最高压力最高压力: :短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。 马马 达达 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 流量与排量流量与排量 二、排量：二、排量：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈 所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。 三、流量：三、流量：单位时间内流体流过任意截面的流体的体单位时间内流体流过任意截面的流体的体 积。积。 1 1）理论流量：）理论流量： 2 2）实际流量）实际流量 3 3）额定流量）额定流量 t qvn t qqq 额定压力、额定转速下泵额定压

9、力、额定转速下泵 输出的流量输出的流量 3 单 位 （ m / ) 或 （ / )sl m 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 四、转速四、转速 公称转速：公称转速：n nn n: :泵（马达）不产生空穴及气蚀下连泵（马达）不产生空穴及气蚀下连 续运转的速度。续运转的速度。 最大转速：最大转速：n nmax max: :泵（马达）有零件磨擦限制的短期 泵（马达）有零件磨擦限制的短期 最高运转的速度。最高运转的速度。 最小转速：最小转速：n nmin min: :马达不产生爬行现象的最低稳定运 马达不产生爬行现象的最低稳定运 转速度。转速度。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液

10、压马达 五、功率五、功率 理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 bnt pqp bi pt btt pqp b pqp 泵泵 理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 马达马达 mi pqp mnt pqp mtt pqp m pt t、 p、q 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 六、效率六、效率 容积效率：容积效率：经过容积损失后实际输出功率（流量）与经过容积损失后实际输出功率（流量）与 理论输出功率（流量）之比理论输出功率（流量）之比 / vbbtb

11、bt ppqq 泵泵 马达马达 机械效率：机械效率：理论输入功率（转矩）与实际输入功率（理论输入功率（转矩）与实际输入功率（ 转矩）之比转矩）之比 / mbnbibnbi pptt 容积效率：容积效率：经过容积损失后理论输入功率（流量）与经过容积损失后理论输入功率（流量）与 实际输入实际输入 功率（流量）之比功率（流量）之比 / vmtmimtmi ppqq 机械效率：机械效率：实际输出功率（转矩）与理论输出功率（实际输出功率（转矩）与理论输出功率（ 转矩）之比转矩）之比 / mmmtmmt pptt 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马

12、达 计算实例计算实例1 例题例题21 某液压系统，泵的排量某液压系统，泵的排量v10m l/r，电机转速，电机转速n 1200rpm，泵的输出压力，泵的输出压力p=5mpa 泵容积效率泵容积效率v0.92， 总效率总效率0.840.84，求：，求： 1） 泵的理论流量；泵的理论流量； 2 2）泵的实际流量；）泵的实际流量； 3 3）泵的输出功率）泵的输出功率( (实际）；实际）； 4 4）驱动电机功率。）驱动电机功率。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 解：解：1 1）泵的理论流量）泵的理论流量 q qt t=v=vn n1010-3 -3=10 =10120012001010-

13、3 -3 12 12 l/minl/min 2) 2) 泵的实际流量泵的实际流量 q q q qt tv120.9211.04 l/min 3) 3)泵的输出功率泵的输出功率 4）驱动电机功率）驱动电机功率 计算实例计算实例1 5 11.04 0.9() 6060 pq pkw 0.9 1.07() 0.84 i p pkw 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 计算实例计算实例2 已知泵的排量为已知泵的排量为160ml/r，转速为，转速为1000r/min，机械效率为，机械效率为 0.9，总效率为，总效率为0.85；液压马达排量为；液压马达排量为140 ml/r ，机械效率，机械效

14、率 0.9，总效率为，总效率为0.8，系统压力为，系统压力为8.5mpa，不计管路损失，液，不计管路损失，液 压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需 的转矩和功率是多少？的转矩和功率是多少？ 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 6 33 160 10(1000/60) 0.85 2.52 10 (/ ) 0.9 b b b bm n v ms b 泵实际流量q bv 泵容积效率 b bt q q b bm bv bb qv n bt 0.8 0.89 0.9 m mm v 马达容积效率v mtmt mb qq qq

15、t mmvmm qqv n 3 151( /) 0.89960 / 140 10 ( / ) bmv m ql m nr m vl r 马达转速 mm mtmt pt pt 马达机械效率 mtmm tt 66 8.5 10140 10 0.9170 22 m mm pv tnm 马达输出转矩 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 36 2.52 108.5 10 25.2 0.85 kw bi 泵实际输入功率 b bi b 泵总效率 bi bb bb pq p p 2 bb ptnt bi 3 2.52 10 240.7 221000/60 bi p nm n b 泵所需转矩t 第三

16、章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.5 3.5 齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 外啮合外啮合 内啮合内啮合 分类分类 按齿面按齿面 按齿形曲线按齿形曲线 按啮合形式按啮合形式 直齿直齿 斜齿斜齿 人字齿人字齿 渐开线渐开线 摆线摆线 一、齿轮泵的分类一、齿轮泵的分类 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 二、二、 外啮合外啮合齿轮泵原理和结构齿轮泵原理和结构 1. 结构：结构： 齿轮、壳体、端盖等齿轮、壳体、端盖等 (一一)外啮合齿轮泵的结构外啮合齿轮泵的结构 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构典型结

17、构 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构剖切图典型结构剖切图 cbcb齿轮泵齿轮泵 p p = 2.5 mp= 2.5 mpa a 卸荷槽卸荷槽 缩小压油口缩小压油口 减小端面间隙减小端面间隙 0.030.030.04mm0.04mm 增大吸油口增大吸油口 小槽小槽 a (a (泄油）泄油） 小孔小孔 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 (二二)、工作原理、工作原理 吸油过程：吸油过程：轮齿脱开啮合轮齿脱开啮合 v p 吸油；吸油； 排油过程：排油过程：轮齿进入啮合轮齿进入啮合v p 排油。排油。 工作原理工作原理 两啮合的轮齿将泵体、前两啮合的轮齿将泵体、前

18、后盖板和齿轮包围的密后盖板和齿轮包围的密 闭容积分成两部分，轮闭容积分成两部分，轮 齿进入啮合的一侧密闭齿进入啮合的一侧密闭 容积减小，经压油口排容积减小，经压油口排 油，退出啮合的一侧密油，退出啮合的一侧密 闭容积增大，经吸油口闭容积增大，经吸油口 吸油吸油。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 外啮合齿轮泵的排量公式外啮合齿轮泵的排量公式 齿轮泵的排量齿轮泵的排量v v相当于一对齿轮所有齿谷容积之和相当于一对齿轮所有齿谷容积之和, ,假如齿谷容积假如齿谷容积 大致等于轮齿的体积大致等于轮齿的体积, ,那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积

19、和轮齿容积体积的总和和轮齿容积体积的总和, ,即相当于以有效齿高即相当于以有效齿高(h=2m)(h=2m)和齿宽构成的和齿宽构成的 平面所扫过的环形体积。平面所扫过的环形体积。 r ha hf h rb o b ra pb s e 2 6.66vzm b 齿轮泵的流量齿轮泵的流量q(1/min)q(1/min)为：为： 23 6.6610 v qzm bn v=dhb=2zm 2b z 主动齿数，m 齿轮模数， b 齿宽 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 三、齿轮泵结构特点三、齿轮泵结构特点 1. 1. 困油现象困油现象 吸压 困油现象产生的原因困油现象产生的原因 齿轮重迭齿轮重

20、迭 系数系数1 1，在两对轮齿同时啮合时，在两对轮齿同时啮合时， 它们之间将形成一个与吸、压油腔均它们之间将形成一个与吸、压油腔均 不相通的闭死容积，此闭死容积随齿不相通的闭死容积，此闭死容积随齿 轮转动其大小发生变化，先由大变小，轮转动其大小发生变化，先由大变小， 后由小变大。后由小变大。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 困油现象困油现象解决方法解决方法 困油现象的危害困油现象的危害: :闭死容积由大变小时油液受挤压，闭死容积由大变小时油液受挤压， 导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时， 会引起汽蚀和噪声。会引起汽蚀和噪声。

21、卸荷措施卸荷措施: :在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2. 径向力不平衡径向力不平衡 齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。 作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 f f 即即 为齿轮泵的径向力为齿轮泵的径向力 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 减小径向力措施减小径向力措施 （1) 合理选择齿宽及齿顶圆直径。 （2) 缩小压油腔尺寸。 （3) 延伸压油腔或吸油腔。 第三章第三章 液压泵与液压马达

22、液压泵与液压马达 减小径向力措施减小径向力措施 （4) 通过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高压腔相 通，产生一个与液压径向力平衡的作用。 平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3. 泄漏问题泄漏问题 1) 1) 泄漏途径：泄漏途径：轴向间隙轴向间隙 80% 80% q ql l 径向间隙径向间隙 15% 15% q ql l 啮合处 啮合处 5% 5% q ql l 2) 2) 危害：危害：v v 3) 3) 防泄措施：防泄措施： a) a) 减小轴向间隙减小轴向间隙 b) b) 轴向间隙补偿

23、装置轴向间隙补偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 防泄措施防泄措施 b) b) 轴向间隙补偿装置轴向间隙补偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套 a) a) 减小轴向间隙减小轴向间隙 小流量：间隙小流量：间隙0.025-0.04 0.025-0.04 mmmm 大流量：间隙大流量：间隙0.04-0.06 0.04-0.06 mmmm 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 四、齿轮泵优缺点和用途四、齿轮泵优缺点和用途 优点：优点：体积小，重量轻，体积小，重量轻，结构紧凑，工作可靠，结构紧凑，工作可靠， 自吸性能好，对油液污染不

24、敏感，便于自吸性能好，对油液污染不敏感，便于 制造、维修。制造、维修。 缺点：缺点：效率低，效率低，流量脉动大，噪声高。流量脉动大，噪声高。 用途：用途：工程机械、机床低压系统。工程机械、机床低压系统。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 五、内啮合齿轮泵五、内啮合齿轮泵 1. 渐开线齿轮泵渐开线齿轮泵 特点特点: n结构紧凑，尺寸小，重量轻结构紧凑，尺寸小，重量轻 n流量脉动小，噪声小。流量脉动小，噪声小。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2. 摆线齿轮泵（转子泵）摆线齿轮泵（转子泵） 特点特点: : 结构简单，体积小结构简单，体积小 重叠系数大，传动平稳重叠系数

25、大，传动平稳 吸油条件好吸油条件好 齿形复杂，加工精度要齿形复杂，加工精度要 求高，造价高。求高，造价高。 应用：机床低压系统应用：机床低压系统 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 五、齿轮泵的常见故障及排除方法五、齿轮泵的常见故障及排除方法 故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法 噪声大噪声大 1吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴 密封圈等处密封不良，有空气被吸入密封圈等处密封不良，有空气被吸入 2泵盖螺钉松动泵盖螺钉松动 3泵与联轴器不同心或松动泵与联轴器不同心或松动 4齿轮齿形精度太低或接触不良齿轮齿形精

26、度太低或接触不良 5齿轮轴向间隙过小齿轮轴向间隙过小 6齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差 7泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大，泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大， 产生困油产生困油 8滚针轴承等零件损坏滚针轴承等零件损坏 9装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象 1用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管 接头并拧紧；修磨泵体与泵盖结合面保证平接头并拧紧；修磨泵体与泵盖结合面保证平 面度不超过面度不超过0.005mm；用环氧树脂黏结剂涂；用环氧树脂黏结剂涂 敷堵头配合面再压进；更换密封圈敷堵

27、头配合面再压进；更换密封圈 2适当拧紧适当拧紧 3重新安装，使其同心，紧固连接件重新安装，使其同心，紧固连接件 4更换齿轮或研磨修整更换齿轮或研磨修整 5配磨齿轮、泵体和泵盖配磨齿轮、泵体和泵盖 6检查并修复有关零件检查并修复有关零件 7修整卸荷槽，保证两槽距离修整卸荷槽，保证两槽距离 8拆检，更换损坏件拆检，更换损坏件 9拆检，重装调整拆检，重装调整 流量不足或流量不足或 压力不能升压力不能升 高高 1齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤，齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤， 使轴向间隙过大使轴向间隙过大 2径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向 间隙间隙 3

28、泵盖螺钉过松泵盖螺钉过松 4中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重 1修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺 2校正或更换齿轮轴校正或更换齿轮轴 3适当拧紧适当拧紧 4更换零件更换零件 过热过热 1轴向间隙与径向间隙过小轴向间隙与径向间隙过小 2侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦 1检测泵体、齿轮，重配间隙检测泵体、齿轮，重配间隙 2修理或更换侧板和轴套修理或更换侧板和轴套 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 六六 、齿轮马达齿轮马达 1.结构特点：结构特点： 两个油口一样大，两个油口

29、一样大， 有单独的泄油口。有单独的泄油口。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.6 叶片泵与叶片马达叶片泵与叶片马达 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 一、叶片泵分类一、叶片泵分类 优点：优点：输出流量输出流量 均匀、脉动小、噪声低、均匀、脉动小、噪声低、 体积小。体积小。 缺点：缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结自吸性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。构较复杂。 分类分类 单作用单作用 双作用双作用 每转排油一次每转排油一次 每转排油两次每转排油两次 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 二二. 双作用叶片泵双作用叶片泵 工作原理工作原理 旋转一周

30、，完成二次吸油，二旋转一周，完成二次吸油，二 次排油次排油双作用泵双作用泵 径向力平衡径向力平衡平衡式叶片泵平衡式叶片泵 （两个吸油区，两个排油区（两个吸油区，两个排油区) ) 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2、结构形式、结构形式 结构特点：结构特点： 定子和转子同心；定子和转子同心； 定子内曲线由四段圆弧定子内曲线由四段圆弧 和四段过渡曲线组成；和四段过渡曲线组成； 配油盘上有四个月牙形配油盘上有四个月牙形 窗口。窗口。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构及结构特征典型结构及结构特征 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构剖切图典型结

31、构剖切图 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3. 流量计算流量计算 22 2 () cos v rr qbrrz n 其中：其中：b - - 叶片宽度叶片宽度 r - - 定子长轴半径定子长轴半径 r - - 定子短轴半径定子短轴半径 叶片倾角叶片倾角 叶片厚度叶片厚度 2) 2) 流量：流量： 22 2()vbrr 1 1）排量：排量： 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 1 1）. . 配油盘上的三角槽配油盘上的三角槽 原因：原因： p pv v 油液倒流。油液倒流。 影响：流量脉动，噪声。影响：流量脉动，噪声。 措施：开三角槽，减小困油。措施：开三角槽，减小困油

32、。 作用：缓冲，避免压力突变，作用：缓冲，避免压力突变， 减小流量脉动和噪声减小流量脉动和噪声。 吸压 4. 结构特点结构特点 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2）. 叶片倾角叶片倾角 受力分析受力分析： n t p t = n sin 压力角压力角 t sin , , sin, t 危害危害：叶片和槽磨损，卡死。：叶片和槽磨损，卡死。 措施措施：沿旋转方向前倾：沿旋转方向前倾角角 前倾前倾角后：角后：n t p 压力角(- ) 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 作用作用：减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避 免卡死。免卡死。

33、一般取一般取 = 1014 o yb 型叶片泵取型叶片泵取 =13 o 叶片倾斜放置的泵不能反转叶片倾斜放置的泵不能反转 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 三、单作用叶片泵三、单作用叶片泵 1. 结构：结构：转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。 特点： 定子和转子偏心； 定子内曲线是圆； 配油盘有二个月牙 形窗口。 叶片靠离心力伸出。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2. 2. 工作原理工作原理 密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成）密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成） 吸油过程：叶片伸出吸油过程：叶片伸出v

34、p v p 吸油；吸油； 排油过程：叶片缩回排油过程：叶片缩回v p v p 排油。排油。 旋转一周，完成一次吸油，一次排油旋转一周，完成一次吸油，一次排油 径向力不平衡径向力不平衡非平衡式叶片泵非平衡式叶片泵 q = 4re b q= 4re bnv 流量公式流量公式 排量公式排量公式 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3 3、限压式变量叶片泵、限压式变量叶片泵 1 1）. .结构特点结构特点: : 弹簧、反馈柱塞、弹簧、反馈柱塞、 限位螺钉。限位螺钉。 e oo 2 2）. .工作原理：工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，

35、 来改变流量。来改变流量。 转子中心固定，转子中心固定， 定子可以水平移动定子可以水平移动 外反馈、限压外反馈、限压 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 下图左中表示限压式变量叶片泵的原理，下图右为其特性曲线。泵的输出下图左中表示限压式变量叶片泵的原理，下图右为其特性曲线。泵的输出 压力作用在定子右侧的活塞压力作用在定子右侧的活塞 1上。当压力作用在活塞上的力不超过弹簧上。当压力作用在活塞上的力不超过弹簧2的预的预 紧力时，泵的输出流量基本不变。当泵的工作压力增加，作用于活塞上的力紧力时，泵的输出流量基本不变。当泵的工作压力增加，作用于活塞上的力 超过弹簧的预紧力时，定子向左移动，

36、偏心量减小，泵的输出流量减小。当超过弹簧的预紧力时，定子向左移动，偏心量减小，泵的输出流量减小。当 泵压力到达某一泵压力到达某一 数值时，偏心量接近零，泵没有流量输出。数值时，偏心量接近零，泵没有流量输出。 限压式变量叶片泵的特性曲线限压式变量叶片泵的特性曲线 段：段：当工作压力p小于预先 调定的限定压力pc 段：段：泵的供油压力p超过预 先调整的压力pb 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 4. 优缺点及应用优缺点及应用 优点：优点：功率利用合理，简化液压系统功率利用合理，简化液压系统 缺点：缺点：结构复杂，泄漏增加，结构复杂，泄漏增加，m m， v v 应用：应用：要求执行元件

37、有快速、慢速和要求执行元件有快速、慢速和 保压的保压的场合场合 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 四、双作用叶片马达四、双作用叶片马达 1 1）结构特点）结构特点 叶片沿转子径向放置（正反转）叶片沿转子径向放置（正反转） 叶片根部加扭力弹簧叶片根部加扭力弹簧 有外泄口有外泄口 2 2）工作原理）工作原理 f = p af = p a = p = p ( ( r - rr - r0 0 ) ) b - p b - p ( ( r - r - r r0 0 ) ) b b = p = p ( ( r - r r - r ) ) b b 3 3）应用：）应用：高速、低扭矩及要求高速、低

38、扭矩及要求 动作灵敏的场合。动作灵敏的场合。 r r0 r 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 五、叶片泵的常见故障及排除方法五、叶片泵的常见故障及排除方法 故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法 噪声大噪声大 1 1叶片顶部倒角太小叶片顶部倒角太小 2 2叶片各面不垂直叶片各面不垂直 3 3定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声 4 4由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，不能消由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，不能消 除困油现象除困油现象 5 5配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转子端面配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转

39、子端面 而产生噪声而产生噪声 6 6泵轴与原动机不同轴泵轴与原动机不同轴 1 1重新倒角（不小于重新倒角（不小于1 14545）或修）或修 成圆角成圆角 2 2检查，修磨检查，修磨 3 3抛光，有的定子可翻转抛光，有的定子可翻转180180使用使用 4 4锉修卸荷槽锉修卸荷槽 5 5修磨配油盘端面，保证其与内孔的修磨配油盘端面，保证其与内孔的 垂垂 直度小于直度小于0.0050.0050.01mm0.01mm 6 6调整连轴器，使同轴度小于调整连轴器，使同轴度小于 0.1mm0.1mm 容积效率低容积效率低 或压力不能或压力不能 升高升高 1 1个别叶片在转子槽内移动不灵活甚至卡住个别叶片在转

40、子槽内移动不灵活甚至卡住 2 2叶片装反叶片装反 3 3叶片顶部与定子内表面接触不良叶片顶部与定子内表面接触不良 4 4叶片与转子叶片槽配合间隙过大叶片与转子叶片槽配合间隙过大 5 5配油盘端面磨损配油盘端面磨损 6 6限压式变量泵限定压力调得太小限压式变量泵限定压力调得太小 7 7限压式变量泵的调压弹簧变形或太软限压式变量泵的调压弹簧变形或太软 8 8变量泵的反馈缸柱塞磨损变量泵的反馈缸柱塞磨损 1 1检查，选配叶片或单槽研配保证间检查，选配叶片或单槽研配保证间 隙隙 2 2重新装配重新装配 3 3修磨定子内表面或更换叶片修磨定子内表面或更换叶片 4 4选配叶片，保证配合间隙选配叶片，保证配

41、合间隙 5 5修磨或更换修磨或更换 6 6重新调整压力调节螺钉重新调整压力调节螺钉 7 7更换合适的弹簧更换合适的弹簧 8 8更换新柱塞更换新柱塞 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.7 3.7 柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达 轴向式轴向式 径向式径向式 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 一、一、 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴 向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压 油，柱塞数必须大于等于油，柱塞数必须大于等于3 3。 径向柱塞泵径向柱塞泵 配

42、流轴式径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵 阀配流径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵 斜轴式无铰轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 1 .1 .工作原理工作原理 工作原理工作原理 缸体缸体： 均布z 个柱塞孔， 分布圆直径为d 柱塞滑履组柱塞滑履组： 柱塞直径为d 斜盘：斜盘： 相对传动轴倾角 为 配流盘配流盘 传动轴传动轴 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 * 缸体转动缸体转动 * * 斜盘、配油盘不动斜盘、配油盘不动 缸体、柱塞、配油盘、斜盘缸体、柱塞、配油盘、斜盘 * 柱塞伸出柱塞伸出 低压

43、油低压油 机械装置机械装置 2.2.典型结构典型结构 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3. 3. 流量计算流量计算 hav h d 4 2 tgd d v 4 2 排量排量: : 2 4 d vv zdtgz 一个密封空间一个密封空间: : tg d h 2 4 vv d qvndtgzn 流量流量: : 式中：式中： d d - - 柱塞直径柱塞直径 d d - - 柱塞分布圆直径柱塞分布圆直径 - - 斜盘倾角斜盘倾角 z z - - 柱塞数柱塞数 tgdh 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 q tg , q ; q 。 改变改变 的大小的大小变量泵；变量泵；

44、 改变改变 的方向的方向双向泵。双向泵。 流量脉动率流量脉动率： ) 2 (sin2 ) 4 (sin2 2 2 z z q z z为奇数为奇数 z z为偶数为偶数 结论：结论：柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数为奇数时流量脉动小， 柱塞数越多，脉动越小。柱塞数越多，脉动越小。 一般取一般取 z = 7z = 7、9 9、1111 2 4 v d qd tgzn 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 4.4.特点及应用特点及应用 特点：特点： n容积效率高，压力高。（容积效率高，压力高。（v v=0.98, p = 32 mpa=0.98, p = 32 mpa） （柱塞和缸体均为圆柱

45、表面（柱塞和缸体均为圆柱表面, ,易加工易加工, ,精度高，内泄小）精度高，内泄小） n结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小; ; n易于实现变量；易于实现变量； n构造复杂构造复杂, ,成本高；成本高； n对油液污染敏感。对油液污染敏感。 应用：应用： n用于高压、高转速的场合用于高压、高转速的场合。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 5. 5. 结构分析结构分析 scy14-1scy14-1型轴向柱塞泵型轴向柱塞泵 （p p = 32 mpa= 32 mpa） 斜盘 配油盘 变量机构 压盘 缸体 滑靴 配油盘 传动轴 第三章第三章 液压泵与液压马达

46、液压泵与液压马达 缸体 柱塞滑履组 配流盘 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 结构特点结构特点 n滑靴：降低接触应力，减小磨损。滑靴：降低接触应力，减小磨损。 n柱塞的伸出：由弹簧压紧压盘，有自吸能力。柱塞的伸出：由弹簧压紧压盘，有自吸能力。 n变量机构：手动变量机构。变量机构：手动变量机构。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 图3-22 配流盘 配流盘配流盘 由于存在困油问题，为减少困油，因此在由于存在困油问题，为减少困油，因此在 配油盘的槽配油盘的槽i、ii的起始点开上条小三角槽，且的起始点开上条小三角槽，且 在二配流槽的两端都开有小三角槽。见下图：在二配流槽的

47、两端都开有小三角槽。见下图： 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 变量机构类型变量机构类型 为了节约能量，希望泵的为了节约能量，希望泵的 流量能自动改变。常用的流量能自动改变。常用的 自动变量泵有自动变量泵有恒功率式恒功率式、 恒压力式恒压力式和和恒流量式恒流量式等。等。 图中为实现恒功率控制的图中为实现恒功率控制的 压力补偿变量机构，以此压力补偿变量机构，以此 机构代替上图手动变量泵机构代替上图手动变量泵 左端的手动变量机构，就左端的手动变量机构，就 成为恒功率变量泵。图中成为恒功率变量泵。图中 滑阀滑阀5和活塞和活塞6则形成一个则形成一个 液压伺服机构。液压伺服机构。 1-限位

48、螺钉 2-弹簧套 3、4-弹簧 5-伺服滑阀 6-变量机构 7-变量壳体 8-轴销 9-导杆 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 图3-26 恒功率特性曲线 其中其中agag为斜盘倾角最大时，泵的最大流量。而为斜盘倾角最大时，泵的最大流量。而gfgf则则 表示当泵压力升高，斜盘倾角减小，泵流量减少。当泵压表示当泵压力升高，斜盘倾角减小，泵流量减少。当泵压 力进一步升高时，流量按图中力进一步升高时，流量按图中fefe线改变。最后倾角不线改变。最后倾角不 再变化，则流量不再变化，再变化，则流量不再变化， 如图中如图中eded线。因此，泵线。因此，泵 的输出流量根据使用压力的输出流量根据

49、使用压力 自动按折线自动按折线gfedgfed变化。变化。 折线折线gfedgfed与等功率线与等功率线 hkhk接近。泵的流量压力接近。泵的流量压力 特性可在图中阴影的范围特性可在图中阴影的范围 内调节。内调节。 恒功率变量泵恒功率变量泵特性曲线如下图所特性曲线如下图所示：示： 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 6、斜轴式无铰轴向柱塞泵、斜轴式无铰轴向柱塞泵 工作原理与斜盘式轴向工作原理与斜盘式轴向 柱塞泵类似，只是缸体柱塞泵类似，只是缸体 轴线与传动轴不在一条轴线与传动轴不在一条 直线上，它们之间存在直线上，它们之间存在 一个摆角一个摆角，特点：柱，特点：柱 塞受力状态较斜盘

50、式好，塞受力状态较斜盘式好， 不仅可增大摆角来增大不仅可增大摆角来增大 流量，且耐冲击、寿命流量，且耐冲击、寿命 长。长。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 7.7.轴向柱塞泵的常见故障及排除方法轴向柱塞泵的常见故障及排除方法 故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法 噪声大噪声大 或压力或压力 波动大波动大 1变量柱塞因油脏或污物卡住变量柱塞因油脏或污物卡住 运动不灵活运动不灵活 2变量机构偏角太小，流量过变量机构偏角太小，流量过 小，内泄漏增大小，内泄漏增大 3柱塞头部与滑履配合松动柱塞头部与滑履配合松动 1清洗或拆下配研、更换清洗或拆下配研、更换 2加大

51、变量机构偏角，消除内泄漏加大变量机构偏角，消除内泄漏 3可适当铆紧可适当铆紧 容积效率容积效率 低或压力低或压力 提升不高提升不高 1泵轴中心弹簧折断，使柱塞泵轴中心弹簧折断，使柱塞 回程不够或不能回程，缸体与回程不够或不能回程，缸体与 配流盘间密封不良配流盘间密封不良 2配油盘与缸体间接合面不平配油盘与缸体间接合面不平 或有污物卡住以及拉毛或有污物卡住以及拉毛 3柱塞与缸体孔间磨损或拉伤柱塞与缸体孔间磨损或拉伤 4变量机构失灵变量机构失灵 5系统泄漏及其他元件故障系统泄漏及其他元件故障 1更换中心弹簧更换中心弹簧 2清洗或研磨、抛光配油盘与缸体结合面清洗或研磨、抛光配油盘与缸体结合面 3研磨

52、或更换有关零件，保证其配合间隙研磨或更换有关零件，保证其配合间隙 4检查变量机构，纠正其调整误差检查变量机构，纠正其调整误差 5逐个检查，逐一排除逐个检查，逐一排除 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 二、轴向柱塞马达二、轴向柱塞马达 1. 1. 结构结构 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2.2.工作原理工作原理 输入的高压油通过柱塞作用在斜盘上。输入的高压油通过柱塞作用在斜盘上。 斜盘给柱塞的反作用力的径向分力，使缸体斜盘给柱塞的反作用力的径向分力，使缸体 产生转矩。通过输出轴带动负载做功。产生转矩。通过输出轴带动负载做功。 n改变供油方向改变供油方向马达反转。马达反转。双向马达双向马达 n改变斜盘倾角改变斜盘倾角排量变，转速变。排量变，转速变。变量马达变量马达 应用：高转速、较大扭矩的场合。应用：高转速、较大扭矩的场合。 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 三、径向柱塞泵三、径向柱塞泵 1.1.结构特点：结