液压传动第三章

1、华北水利水电学院 机械学院 液压与气压传动液压与气压传动 液压泵液压泵是液压系统的动力元件，它是液压系统的动力元件，它 将原动机输入的机械能转换为油将原动机输入的机械能转换为油 液的压力能输出，为执行元件提液的压力能输出，为执行元件提 供压力油液。供压力油液。 液压马达液压马达是液压系统中的执行元件，是液压系统中的执行元件， 将液体的压力能转换为旋转形式将液体的压力能转换为旋转形式 的机械能、从而拖动负载作功。的机械能、从而拖动负载作功。 第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达 液压泵和液压马达的工作原理液压泵和液压马达的工作原理 分类分类 基本参数基本参数 3B A 2 6 5 4

2、1 图3-1 液压泵的工作原理图 1-缸体 2-偏心轮 3-柱塞 4-弹簧 5-吸油阀 6-排油阀 A-偏心轮左死点 B-偏心轮右死点 A-偏心轮下死点 B-偏心轮上死点 液压泵正常工作的基本条件：液压泵正常工作的基本条件： 在结构上具有一个或多个密封在结构上具有一个或多个密封 且可以周期性变化的工作容积；且可以周期性变化的工作容积； 当工作容积增大时，完成吸油过当工作容积增大时，完成吸油过 程；当工作容积减小时，完成排程；当工作容积减小时，完成排 油过程。油过程。 具有相应的配油机构，将吸油具有相应的配油机构，将吸油 过程与排油过程分开；过程与排油过程分开； 油箱内液体的绝对压力必须恒油箱内

3、液体的绝对压力必须恒 等于或大于大气压力。等于或大于大气压力。 从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵 是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入 工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况；工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况； 反之，当液压马达的输出部件由外力矩驱动旋转反之，当液压马达的输出部件由外力矩驱动旋转 时，也可变为液压泵工况。时，也可变为液压泵工况。 它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周 期变化的容积和相应的配油机构。期变化的容积和相应的配油机构。 二、液压泵

4、和液压马达基本参数二、液压泵和液压马达基本参数 ( (一一) )液压泵的基本参数液压泵的基本参数 液压泵是由原动机驱动，输入量是液压泵是由原动机驱动，输入量是转矩和转速转矩和转速， 输出量是液体的输出量是液体的压力和流量。压力和流量。 液压泵是输出液压能量的元件，压力液压泵是输出液压能量的元件，压力p p和流量和流量q q 是它的主要性能参数。是它的主要性能参数。 1 1、压力：、压力： 工作压力：工作压力： 指泵实际工作时的压力，其大小取决于外负载。指泵实际工作时的压力，其大小取决于外负载。 额定压力：额定压力： 是指泵正常工作条件下是指泵正常工作条件下 ( (按试验标准规定、保证按试验标准

5、规定、保证 一定的容积效率和使用寿命条件下一定的容积效率和使用寿命条件下) )连续运转允许的连续运转允许的 最高压力。最高压力。 最大压力：最大压力： 指泵在短时间内超载所允许承受的极限压力。指泵在短时间内超载所允许承受的极限压力。 ( (一一) )液压泵的基本参数液压泵的基本参数 ( (一一) )液压泵的基本参数液压泵的基本参数 2 2、排量、排量 液压泵排量液压泵排量V V：指泵每转一转密封工作容积的：指泵每转一转密封工作容积的 变化量。变化量。泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。 泵的排量泵的排量只取决于泵的结构参数。只取决于泵的结构参数。 泵排量

6、固定，则为泵排量固定，则为定量定量泵；泵； 排量排量可变，则为可变，则为变量变量泵。泵。 3 3、流量：、流量： 理论流量：理论流量： 指单位时间内，由密封容腔几何尺寸变化而计算得到的指单位时间内，由密封容腔几何尺寸变化而计算得到的 排出的液体体积，用排出的液体体积，用q qt t表示。表示。 不考虑泄漏，液压泵排出的液体体积。不考虑泄漏，液压泵排出的液体体积。 实际流量实际流量: : 指单位时间内液压泵实际排出的液体的体积，用指单位时间内液压泵实际排出的液体的体积，用q q表示。表示。 额定流量：额定流量： 是指在正常工作条件下，按试验标准必须保证的流量，是指在正常工作条件下，按试验标准必须

7、保证的流量， 亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量，用亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量，用q qn n表示。表示。 因为泵存在内泄漏，所以额定流量和理论流量是不同的。因为泵存在内泄漏，所以额定流量和理论流量是不同的。 ( (一一) )液压泵的基本参数液压泵的基本参数 4 4、转速、转速 额定转速：保持液压泵在正常工作情况下额定转速：保持液压泵在正常工作情况下( (额额 定压力下定压力下) )连续运转最高的转速。连续运转最高的转速。 最高转速：在额定压力下，超过额定转速而最高转速：在额定压力下，超过额定转速而 允许短暂运行的最高转速。允许短暂运行的最高转速。 齿轮泵转速齿轮泵转速30

8、0r/min3000r/min300r/min3000r/min，国外可达，国外可达 4000r/min4000r/min。 叶片泵转速叶片泵转速6002800r/min6002800r/min。 轴向柱塞泵转速轴向柱塞泵转速6007500r/min6007500r/min。 液压泵的基本参数液压泵的基本参数 液压泵的基本参数液压泵的基本参数 6 6、液压泵的功率和效率、液压泵的功率和效率 (1)(1)输入功率输入功率 pp i TP p 理论输入功率理论输入功率 p 实际输入功率实际输入功率 ttt i TpqP. p 理论转矩理论转矩 2 pV n2 pnVpq T t t . TTT t

9、p p 实际转矩实际转矩 转矩转矩 (2) (2)输出功率输出功率 pqP pop . p 理论输出功率理论输出功率 p 实际输出功率实际输出功率 pqP tot . 容积损失：容积损失： 因内泄漏、气穴和油液在高压下因内泄漏、气穴和油液在高压下 的压缩造成流量上的损失，容积损失的压缩造成流量上的损失，容积损失 用容积效率表征；用容积效率表征； 机械损失：机械损失： 因摩擦而造成转矩上的损失，机因摩擦而造成转矩上的损失，机 械损失用机械效率表征。械损失用机械效率表征。 机械效率：机械效率： 理论转矩与实际输入转矩的比值。理论转矩与实际输入转矩的比值。 tt t t V q q q qq q q

10、 1 t t tt m T T 1 1 TT T T T p容积效率：容积效率： p实际输出流量和理论流量比值。实际输出流量和理论流量比值。 ( (一一) )液压泵的基本参数液压泵的基本参数 (3)(3)效率：液压泵的总效率是输出效率：液压泵的总效率是输出 的液压功率与输入功率之比。的液压功率与输入功率之比。 Vm i o T pq. P P mV i o T2 Vp . nV q VTn2 Vpq. T pq. P P 特性曲线：随负载压力变化的曲线特性曲线：随负载压力变化的曲线 75 70 60204080 100 (n=1300r/min) 160140120 v m 80 90 85

11、100 95 (%) v m p(MPa) 图 3-2 CB-L 型齿轮泵的特性曲线 7 7、自吸能力、自吸能力 液压泵的自吸能力是指泵在额定液压泵的自吸能力是指泵在额定 转速下，从低于吸油口以下的开转速下，从低于吸油口以下的开 式油箱中自行吸油的能力。这种式油箱中自行吸油的能力。这种 能力的大小，常以吸油高度或真能力的大小，常以吸油高度或真 空度表示。空度表示。 各种液压泵的自吸能力是不同的，各种液压泵的自吸能力是不同的， 一般泵的吸油高度不超过一般泵的吸油高度不超过500mm500mm。 1 1、转矩转矩 TTT tm p 理论转矩理论转矩 p 实际转矩实际转矩 pq T t t . 2

12、Vp 液压马达基本参数液压马达基本参数 p 液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和 转速，这是它的主要性能参数。转速，这是它的主要性能参数。 2 2、转速、转速 液压马达基本参数液压马达基本参数 V V q n 液压马达基本参数液压马达基本参数 3 3、液压马达的功率和效率、液压马达的功率和效率 p. q M P 三、液压泵、液压马达的分类三、液压泵、液压马达的分类 液压泵分类液压泵分类 螺杆泵 卧式径向柱塞泵 回转式径向柱塞泵 径向柱塞泵 可变量斜轴式轴向柱塞泵 可变量斜盘式轴向柱塞泵 轴向柱塞泵 柱塞泵 双作用叶片泵 单作用叶片泵 叶片泵 内啮

13、合齿轮泵 外啮合齿轮泵 齿轮泵 液压泵 液压马达液压马达分类分类 摆线转子马达 轴向马达 中速中转矩马达 可变速内曲线马达径向钢球 可变速静力平衡式马达 可变速曲轴连杆式马达 可变速内曲线马达 径向柱塞马达 低速大转矩马达 可变速斜轴式轴向柱塞马达 可变速斜盘式轴向柱塞马达 轴向柱塞马达 叶片马达 齿轮马达 高速小转矩马达 液压马达 四、液压泵和液压马达的职能符号四、液压泵和液压马达的职能符号 第二节第二节 齿轮泵齿轮泵 齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种， 液压系统中常用的液压泵。液压系统中常用的液压泵。 按啮合形式可分为按啮合形式可分为: : 外啮合齿轮泵外

14、啮合齿轮泵; ; 内啮合齿轮泵。内啮合齿轮泵。 图为外啮合齿轮泵实物结构图为外啮合齿轮泵实物结构 10-滚针轴承 11-闷盖 12-定位销 13-螺钉 1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮 图3-3 CB-B型齿轮的结构 4 5 6 7 8 9 B B A-A 321 11 10 A12 A B-B 1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮 13 一一 外外 啮啮 合合 齿齿 轮轮 泵泵 工工 作作 原原 理理 d e 图3-4 齿轮泵的工作原理 吸油压油 吸排方向取吸排方向取 决于转向

15、，决于转向， 脱开啮合的脱开啮合的 一侧与吸入一侧与吸入 管连通，插管连通，插 入啮合的一入啮合的一 侧与排出管侧与排出管 连通。连通。 二、二、 流量计算和流量脉动流量计算和流量脉动 齿轮泵的实际输出流量为：齿轮泵的实际输出流量为： 由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化不由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化不 均匀，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的均匀，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的 。 外啮合齿轮泵齿数越少，脉动率就越大。外啮合齿轮泵齿数越少，脉动率就越大。 v bnzmQ 2 66. 6 三、外啮合齿轮泵的结构特点三、外啮合齿轮泵的结构特点 1.1.困油困油 2.2.泄露泄露 3.3.径向不平衡力

16、径向不平衡力 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 闭 死 容 积 产生真空产生挤压 （I） A2 (b) 图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积 （a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 闭 死 容 积 产生真空产生挤压 （I） A2 (b) 图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积 （a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图 困油困油 闭死容积：闭死容积： 留在两对啮合齿间留在两对啮合齿间 的液体既不与低压腔的液体既不

17、与低压腔 通也不与高压腔通，通也不与高压腔通， 称这两对啮合齿间所称这两对啮合齿间所 形成的封闭空间为形成的封闭空间为 “闭死容积闭死容积”。 困油困油 p困油现象：困油现象： p 在闭死容积中造成油在闭死容积中造成油 压急剧变化的现象。压急剧变化的现象。 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 闭 死 容 积 产生真空产生挤压 （I） A2 (b) 图3-5 齿轮泵的闭死容积 图3-5 齿轮泵的闭死容积 （a）齿轮及闭死容积抛面图 （b）曲线图 危害：困油现象使泵工作时产生危害：困油现象使泵工作时产生 振动和噪声，产生气穴，并影响振动和噪声

18、，产生气穴，并影响 泵的工作平稳性和寿命。泵的工作平稳性和寿命。 解决办法：解决办法： 为消除困油现象，应使闭死容积为消除困油现象，应使闭死容积 变化时不全然闭死。变化时不全然闭死。 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。 图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置 b 图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置 主动 D-D D D h c B A a b t0 A B c cmin （b） (a) t0 主动 a a 图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置 b a 图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置 主动 D-D D D h c B A a b t0 A B c cmin （b） (a

19、) t0 主动 泄漏泄漏 外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途 径泄漏到低压腔中去：径泄漏到低压腔中去： 一是通过齿轮啮合线处间隙；一是通过齿轮啮合线处间隙； 二是通过泵体和齿顶圆间的径向间隙；二是通过泵体和齿顶圆间的径向间隙； 三是通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙。三是通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙。 通过端面间隙的泄漏量最大，可占总泄漏量通过端面间隙的泄漏量最大，可占总泄漏量 的的75%75%80%80%。 径向不平衡力径向不平衡力 图3-7 齿轮泵径向受力图 图3-7 齿轮泵径向受力图 压油腔 F O1 F2 F1 F2 F1 F O221 吸油

20、腔 主动 主、从动齿轮所主、从动齿轮所 受径向力大小不等受径向力大小不等 ( (从动齿轮受力较从动齿轮受力较 大大) )，方向不同。，方向不同。 具体措施：具体措施： 为了减小径向不平衡力的影响，为了减小径向不平衡力的影响， 常采用缩小压油口的办法，使压力油常采用缩小压油口的办法，使压力油 径向作用于齿轮上的面积减小。径向作用于齿轮上的面积减小。 四齿轮泵的优缺点及其应用四齿轮泵的优缺点及其应用 1 1、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单，制造方便，、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单，制造方便， 维修容易，价格低廉；维修容易，价格低廉； 2 2、齿轮泵可靠性好，因此可用于飞机上；、齿轮泵可靠性好，因

21、此可用于飞机上； 3 3、齿轮泵对油液污染不敏感，因此可以用在工程、齿轮泵对油液污染不敏感，因此可以用在工程 机械、矿山机械等外界条件差的地方；机械、矿山机械等外界条件差的地方； 4 4、齿轮泵自吸性能好，转速低至、齿轮泵自吸性能好，转速低至300300400r/min 400r/min 时仍能稳定、可靠地实现自吸；时仍能稳定、可靠地实现自吸； 5 5、齿轮泵流量和压力有脉动，因此一般不用于加、齿轮泵流量和压力有脉动，因此一般不用于加 工精度高的精密机床上。工精度高的精密机床上。 六、齿轮马达六、齿轮马达 1 1、齿轮马达的工作原理、齿轮马达的工作原理 图3-9 齿轮液压马达的工作原理 图3-

22、9 齿轮液压马达的工作原理 O1O2 2 3 1 3 4 2 1 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下： 1 1、为满足正、反转的要求，液压马达的结构应完、为满足正、反转的要求，液压马达的结构应完 全对称，包括进、出油口，卸荷结构和轴向间隙自动补全对称，包括进、出油口，卸荷结构和轴向间隙自动补 偿结构偿结构; ; 2 2、液压马达泄漏的油必须用泄漏管道引至油箱，、液压马达泄漏的油必须用泄漏管道引至油箱， 而不能象泵那样引到吸油口，故称液压马达为外泄，而而不能象泵那样引到吸油口，故称液压马达为外泄，而 称液压泵为内泄称液压泵为内泄: : 3 3、为了减少

23、磨擦损失，改善起动性能，一般液压、为了减少磨擦损失，改善起动性能，一般液压 马达均用滚动轴承。马达均用滚动轴承。 4 4、齿轮液压马达的齿数较液压泵的齿数多，以减、齿轮液压马达的齿数较液压泵的齿数多，以减 小转矩脉动幅度。小转矩脉动幅度。 2 2、结构特点、结构特点 第三节第三节 叶片泵叶片泵 优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、 尺寸小、流量大；尺寸小、流量大； 缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易 卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。 它广泛的应用

24、于机械制造中的专用机床、自动线等中、它广泛的应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、 低压液压系统中。低压液压系统中。 叶片泵的结构叶片泵的结构 根据各密封工作容积在转子旋转一周根据各密封工作容积在转子旋转一周 吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类：吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类： 完成一次吸、排油液的完成一次吸、排油液的单作用叶片泵单作用叶片泵； 完成两次吸、排油液的完成两次吸、排油液的双作用叶片泵双作用叶片泵。 一、单作用叶片泵工作原理一、单作用叶片泵工作原理 吸油 O2 压油 eO 213 4 图 3-10 单作用叶片泵工作原理图 1转子 2定子 3叶片 4壳体 1转子 2定子 3

25、叶片 4壳体 单作用叶片泵的流量单作用叶片泵的流量 理论流量：理论流量： 实际流量：实际流量： 结论：结论：1) qT = f(1) qT = f(几何参数、几何参数、 n n、e) e) 2 2） n = c en = c e变化变化 q C q C 变量泵变量泵 e = 0 q = 0 e = 0 q = 0 e e ：大小变化，流量大小变化：大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化方向变化，输油方向变化 故故 单作用叶片泵可做双向变量泵单作用叶片泵可做双向变量泵 4 Re i qVnBn 4 Re ivv qqBn 单作用叶片泵的结构特征单作用叶片泵的结构特征 1 1、定子内表面为

26、圆柱面，转子相对于定子、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子 有一偏心距。有一偏心距。 改变定子和转子间的偏心量改变定子和转子间的偏心量e e，就可改变泵，就可改变泵 的排量的排量( (变量泵变量泵) )。 2 2、叶片泵圆周方向上划分为一个压油腔和、叶片泵圆周方向上划分为一个压油腔和 一个吸油腔，转子轴及其轴承受到很大的不平一个吸油腔，转子轴及其轴承受到很大的不平 衡径向力作用。衡径向力作用。 单作用叶片泵的结构特征单作用叶片泵的结构特征 3 3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触， 压油腔一侧的叶片底部可通过特殊的沟槽和压油腔压油腔一侧的叶片底部可通

27、过特殊的沟槽和压油腔 相通；吸油腔一侧的叶片底部则要和吸油腔相通，相通；吸油腔一侧的叶片底部则要和吸油腔相通， 以平衡叶片上下的液压力。以平衡叶片上下的液压力。 叶片是靠离心力甩出，顶在定子内表面上与定叶片是靠离心力甩出，顶在定子内表面上与定 子内表面接触，保证密封。子内表面接触，保证密封。 单作用叶片泵的结构特征单作用叶片泵的结构特征 4 4、容积变化不均匀，流量也有脉动。、容积变化不均匀，流量也有脉动。 理论分析表明理论分析表明, ,泵内叶片数越多泵内叶片数越多, ,流量脉流量脉 动率越小动率越小, ,此外此外, ,奇数叶片的泵的脉动率比偶奇数叶片的泵的脉动率比偶 数叶片的泵的脉动率小数叶

28、片的泵的脉动率小, ,所以单作用叶片泵的所以单作用叶片泵的 叶片数均为奇数叶片数均为奇数, ,一般为一般为1313或或1515片。片。 单作用叶片泵的结构特征单作用叶片泵的结构特征 5 5、普通中、低压非平衡式叶片泵的叶片、普通中、低压非平衡式叶片泵的叶片 通常倾斜安放，且倾斜方向与转子旋转方向通常倾斜安放，且倾斜方向与转子旋转方向 相反，其目的是使叶片容易被甩出。相反，其目的是使叶片容易被甩出。 单作用叶片泵的结构特征单作用叶片泵的结构特征 1 1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏 心距。心距。 2 2、转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作

29、用；、转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作用； 3 3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，单、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，单 作用泵叶片底端在吸排区分别通吸排腔。作用泵叶片底端在吸排区分别通吸排腔。 4 4、容积变化不均匀，流量也有脉动。单作用叶片、容积变化不均匀，流量也有脉动。单作用叶片 泵的叶片数总取奇数，一般为泵的叶片数总取奇数，一般为1313或或1515； 5 5、单作用泵叶片后倾角。、单作用泵叶片后倾角。 二、双作用叶片泵二、双作用叶片泵 图311 双作用叶片泵工作原理图 1定子 2转子 3叶片 4壳体 4 3 2 1 r R 图311 双作用叶片泵工作原理图 双作用

30、叶片泵流量双作用叶片泵流量 双作用叶片泵的理论流量为：双作用叶片泵的理论流量为： 泵输出的实际流量为：泵输出的实际流量为： v nsz rR rRbq cos 2 22 nsz rR rRbqt cos 2 22 双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是 均匀的。均匀的。 但实际上叶片是有厚度的，长半径圆弧和短半径但实际上叶片是有厚度的，长半径圆弧和短半径 圆弧也不可能完全同心，尤其是当叶片底部槽设圆弧也不可能完全同心，尤其是当叶片底部槽设 计成与压油腔相通时，泵的瞬时流量仍将出现微计成与压油腔相通时，泵的瞬时流量仍将出现微 小的脉动，但其脉动率较其

31、它形式的泵小得多，小的脉动，但其脉动率较其它形式的泵小得多， 且叶片为且叶片为4 4的倍数时最小，为此叶片泵的叶片数一的倍数时最小，为此叶片泵的叶片数一 般都取般都取1212或或1616片。（偶数）片。（偶数） v nsz rR rRbQ cos 2 22 结构特征结构特征 1 1、转子与定子同心，是定量泵；、转子与定子同心，是定量泵； 2 2、定子内表面由两段大圆弧、两段小、定子内表面由两段大圆弧、两段小 圆弧和四段过渡曲线组成，大、小圆圆弧和四段过渡曲线组成，大、小圆 弧之间过渡曲线的形状和性质决定了弧之间过渡曲线的形状和性质决定了 叶片的运动状态，对泵的性能和寿命叶片的运动状态，对泵的性

32、能和寿命 影响很大。影响很大。 3 3、圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，、圆周上有两个压油腔、两个吸油腔， 转子轴和轴承的径向液压作用力基本转子轴和轴承的径向液压作用力基本 平衡，因此输出压力可以提高，轴因平衡，因此输出压力可以提高，轴因 不受弯矩作用则可以相应做细一些；不受弯矩作用则可以相应做细一些； 结构特征结构特征 4 4、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾， 其目的是减小叶片和定子之间的压力角，其目的是减小叶片和定子之间的压力角， 改善叶片受力情况；改善叶片受力情况； 5 5、防止困油现象、防止困油现象 在压油窗口开有三角槽，以防困油现象的在压油窗

33、口开有三角槽，以防困油现象的 产生。产生。 两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之 前就通过该三角槽与压力油相连前就通过该三角槽与压力油相连, ,其压力逐渐其压力逐渐 上升上升, ,因而缓减了流量和压力脉动，并降低了因而缓减了流量和压力脉动，并降低了 噪声。噪声。 ( (四四) )提高双作用叶片泵压力的措施提高双作用叶片泵压力的措施 高压叶片泵的结构高压叶片泵的结构: :为了提高压力，必为了提高压力，必 须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的 作用力减小。作用力减小。 1 1、减小作用在叶片底部的油液压力。泵压油、

34、减小作用在叶片底部的油液压力。泵压油 腔的油液通过阻尼槽或内装式小减压阀通到吸油腔的油液通过阻尼槽或内装式小减压阀通到吸油 区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向 定子内表面的作用力不致过大。定子内表面的作用力不致过大。 2 2、减小叶片底部承受压力油作用的面积。、减小叶片底部承受压力油作用的面积。 采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶 片、弹簧叶片等特殊的叶片顶出压紧结构，目的片、弹簧叶片等特殊的叶片顶出压紧结构，目的 是减小叶片根部承受排油压力的有效面积，以减是减小叶片根部承受排油压力的有效面积，以减 小

35、将叶片顶出的液压推力。小将叶片顶出的液压推力。 三、叶片马达三、叶片马达 工作原理：工作原理： 当当I I、进油，进油，、 排油，叶片液排油，叶片液 压马达压马达产生顺时产生顺时 针方向的转矩。针方向的转矩。 当当、进油，进油，I I、 IIII回油时，产生回油时，产生 逆时针方向的转逆时针方向的转 矩。矩。 I 8 图3-14 叶片液压马达的工作原理 IV 7 II 6 1 3 2 4 5 III 叶片马达需要考虑启动问题，一般叶片马达需要考虑启动问题，一般 采用下面两种方案：采用下面两种方案： (1)(1)在叶片的槽底加弹簧使叶片伸出在叶片的槽底加弹簧使叶片伸出 以便形成密封工作容积，但存

36、在弹簧疲以便形成密封工作容积，但存在弹簧疲 劳问题；劳问题； (2)(2)分两次通油，先向叶片的槽底通分两次通油，先向叶片的槽底通 油将叶片顶出形成密封工作容积，再向油将叶片顶出形成密封工作容积，再向 工作容积通油。叶片马达可用于频繁换工作容积通油。叶片马达可用于频繁换 向的场合。向的场合。 工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现 吸油和压油。吸油和压油。 该泵用于高压、大流量、大功率的场合。该泵用于高压、大流量、大功率的场合。 它可分为轴向式和径向式两种形式。它可分为轴向式和径向式两种形式。 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞柱塞沿径向放置的泵称为径

37、向柱塞泵，柱塞 轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。 第四节第四节 柱塞泵柱塞泵 斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配柱塞一起转动。配 流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵 图 3-15 简化轴向柱塞泵结构图 1-传动轴 2-壳体 3-斜盘 4-柱塞 5-缸体 6-配流盘 7-弹簧 吸油 压油 A-A 1 d D 65432 A 7 A 图 3-16 CY型 轴 向 柱 塞 1-中 间 泵 体 2-缸 外 大 轴 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5

38、-缸 体 6-定 位 销 7-前 泵 体 8-轴 承 9-传 动 轴 10-配 流 盘 11-中 心 弹 簧 12-内 套 筒 13-外 套 筒 14-刚 球 15-回 程 盘 16-调 节 手 轮 17-调 节 螺 杆 18-变 量 活 塞 19-导 向 键 20-斜 盘 21-销 轴 22-后 泵 盖 图 3-16 CY型 轴 向 柱 塞 4 b ac 12365 22 21 14 18 20 19 17 151312 11 7 8 910 16 配流盘配流盘 缸缸 体体 斜盘斜盘 手动变量机构手动变量机构 柱塞柱塞 输入轴输入轴 壳体壳体 滑靴滑靴 斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵

39、的结构 1 CY 1 CY轴向柱塞泵主体轴向柱塞泵主体 2 CY2 CY轴向柱塞泵变量机构轴向柱塞泵变量机构 图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况 图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况 F D1 D2 p h A FT g f FR F N p 斜盘 滑靴结构滑靴结构和斜盘接触为面接触，大大降和斜盘接触为面接触，大大降 低了磨损。低了磨损。 滑靴与斜盘间为液体润滑。滑靴与斜盘间为液体润滑。 A A 滑靴和斜盘滑靴和斜盘 B B缸体结构缸体结构 轴向有七个均布的柱塞孔，轴向有七个均布的柱塞孔，孔底的进出油孔底的进出油 口口为腰形孔，其宽度与为腰形孔，其宽度与配流盘上的吸、排配流盘上的吸、排

40、油腰形窗口油腰形窗口的宽度相对应。的宽度相对应。 图 3-19 缸体 图 3-18 缸体 C C配油盘结构配油盘结构 定量泵配流盘定量泵配流盘 图3-18 定量配油盘 b c a nm 变量泵配油盘变量泵配油盘 D D柱塞和缸体柱塞和缸体 径向力使缸体倾斜，造成径向力使缸体倾斜，造成缸体和配流盘缸体和配流盘之间出现之间出现 楔形间隙，使泄漏增大，而且使密封表面产生局楔形间隙，使泄漏增大，而且使密封表面产生局 部接触，导致缸体与配流盘之间的表面烧伤，同部接触，导致缸体与配流盘之间的表面烧伤，同 时也导致时也导致柱塞与缸体柱塞与缸体之间的磨损。之间的磨损。 为了减小径向力，斜盘的倾角一般不大于为了

41、减小径向力，斜盘的倾角一般不大于2020o o。 l 轴向力轴向力F FR R与柱塞与柱塞 底部的液压力平底部的液压力平 衡；衡； l 径向力径向力F FT T通过柱通过柱 塞传递给缸体。塞传递给缸体。 图 3-16 CY型 轴 向 柱 塞 1-中 间 泵 体 2-缸 外 大 轴 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5-缸 体 6-定 位 销 7-前 泵 体 8-轴 承 9-传 动 轴 10-配 流 盘 11-中 心 弹 簧 12-内 套 筒 13-外 套 筒 14-刚 球 15-回 程 盘 16-调 节 手 轮 17-调 节 螺 杆 18-变 量 活 塞 19-导 向 键 20-斜 盘 21-销 轴

42、 22-后 泵 盖 图 3-16 CY型 轴 向 柱 塞 4 b ac 12365 22 21 14 18 20 19 17 151312 11 7 8 910 16 半轴结构半轴结构 三、变量泵的变量控制方式三、变量泵的变量控制方式 l手动变量机构手动变量机构 l伺服变量机构伺服变量机构 l恒功率变量机构恒功率变量机构 (1) (1)手动变量机构手动变量机构 转动调节手轮转动调节手轮1616，使调节，使调节 螺杆螺杆1717转动（只能转动不转动（只能转动不 能轴向移动），带动变量能轴向移动），带动变量 活塞活塞1818轴向移动（不能转轴向移动（不能转 动）。动）。 销轴销轴2121是装在变量活塞上是装在变量活塞上 的，随变量活塞轴向移动的，随变量活塞轴向移动 ，从而带动斜盘，从而带动斜盘2020绕其中绕其中 心摆动，因此改变其倾角心摆动，因此改变其倾角 ，泵的排量随之改变。，泵的排量随之改变。 图 3-16 CY型 轴 向 柱 塞 1-中 间 泵 体 2-缸 外 大 轴 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5-缸 体 6-定 位 销 7-前 泵 体 8-轴 承 9-