液压及气压传动经典课件 第三章

1、 概述概述 液压泵的性能参数液压泵的性能参数 齿轮泵齿轮泵 叶片泵叶片泵 柱塞泵柱塞泵一、液压泵的工作原理和分类一、液压泵的工作原理和分类1. 工作原理工作原理依靠密封工作容积大小的交替改变来实现液压泵的工作。依靠密封工作容积大小的交替改变来实现液压泵的工作。 下面以单柱塞式下面以单柱塞式 液压泵为例来说明其工作原理。液压泵为例来说明其工作原理。液压泵概述液压泵的工作原理和分类液压泵概述液压泵的工作原理和分类液液 压压 泵泵 工工 作作 的的 基基 本本 要要 素：素： 规律变化的密封容积；规律变化的密封容积； 对自吸式液压泵，油箱必须与大气相同；对自吸式液压泵，油箱必须与大气相同； 压油时，

2、油压大小取决于负载；压油时，油压大小取决于负载； 配流（配油）装置必不可少；配流（配油）装置必不可少；液压泵概述液压泵的工作原理和分类油泵存在自吸能力，是因为油泵在工作时其容积发生变化由小油泵存在自吸能力，是因为油泵在工作时其容积发生变化由小大在吸大在吸油腔油腔A形成了局部真空。油箱中的油在大气压的作用下被吸入油泵的工作腔，形成了局部真空。油箱中的油在大气压的作用下被吸入油泵的工作腔，所以油泵吸油腔的真空度越大，其油泵的自吸能力就越强，其吸油高度就越所以油泵吸油腔的真空度越大，其油泵的自吸能力就越强，其吸油高度就越高，但其真空度的大小受气穴的限制，其真空度太大也就是说油泵高，但其真空度的大小受

3、气穴的限制，其真空度太大也就是说油泵A腔变化腔变化大，将会产生气穴现象。故油泵自吸能力用吸油高度来表示。故允许油泵工大，将会产生气穴现象。故油泵自吸能力用吸油高度来表示。故允许油泵工作时自吸高度不超过作时自吸高度不超过500mm。 油泵借助大气压力自行吸油正常工作的能力。自吸能力的大小一般以吸油泵借助大气压力自行吸油正常工作的能力。自吸能力的大小一般以吸油系数或真空度来表示。油系数或真空度来表示。液压泵概述液压泵的工作原理和分类2. 分分 类类靠密封容积的变化来工作的统称为容积式泵。靠密封容积的变化来工作的统称为容积式泵。 按输出流量是否可调：按输出流量是否可调：按运动构件的形状和运动形式分：

4、按运动构件的形状和运动形式分：定量泵定量泵变量泵变量泵齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵如：单作用叶片泵、径向柱塞泵等。如：单作用叶片泵、径向柱塞泵等。如：齿轮泵如：齿轮泵注：机床系统、通用机械系统用得较多的是柱塞泵、齿轮泵和叶片泵。注：机床系统、通用机械系统用得较多的是柱塞泵、齿轮泵和叶片泵。液压泵概述液压泵的工作原理和分类二、空气压缩机的工作原理和分类二、空气压缩机的工作原理和分类空气压缩机简称空压机，是气源装置的核心，用来将原动机输出空气压缩机简称空压机，是气源装置的核心，用来将原动机输出的机械能转化为气体的压力能。的机械能转化为气体的压力能。 液压泵概述空气压

5、缩机的工作原理和分类 以往复活塞式空气压缩机为例，说明其工作原理。以往复活塞式空气压缩机为例，说明其工作原理。液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类空气压缩机的基本工作要素有哪些？与液压泵的基本空气压缩机的基本工作要素有哪些？与液压泵的基本工作要素作比较，可以得出什么结论？工作要素作比较，可以得出什么结论？ 规律变化的密封容积；规律变化的密封容积； 吸气口与大气相通；吸气口与大气相通； 排气阀压力大小取决于排气口压力的大小；排气阀压力大小取决于排气口压力的大小； 配流装置必不可少。配流装置必不可少。液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类2. 分类分类a. 按工作

6、原理分类：按工作原理分类：容积型容积型往复式往复式活塞式活塞式膜片式膜片式回转式回转式滑片式滑片式螺杆式螺杆式转子式转子式速度型速度型轴流式轴流式离心式离心式转子式转子式液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类b. 按输出压力分类：按输出压力分类：鼓鼓 风风 机：机： p 0.2MPa低压空压机：低压空压机：0.2MPa 1MPa中压空压机：中压空压机：1MPap10MPa高压空压机：高压空压机：10MPap100MPa超高压空压机：超高压空压机： p100MPa液压泵概述空气压缩机的工作原理和分类液压泵的性能参数主要有：液压泵的性能参数主要有：液压泵液压泵的性能参数 压力压力 转速转速 排量和流

7、量排量和流量 功率和效率功率和效率 3.2 液压泵的性能参数液压泵的性能参数一、一、 排量、流量和压力排量、流量和压力1. 压压 力力 工作压力（工作压力（p） 液压泵工作时输出液体的实际压力。其值取液压泵工作时输出液体的实际压力。其值取决于负载（包括管路阻力）。决于负载（包括管路阻力）。(2) 额定压力（额定压力（p s） 指油泵铭牌上标注的，并在连续运转情指油泵铭牌上标注的，并在连续运转情况下，所允许使用的工作压力，它能使泵具有较高的容积效率和较长的况下，所允许使用的工作压力，它能使泵具有较高的容积效率和较长的使用寿命。使用寿命。 (3) 最高压力（最高压力（p max） 指短时超载运行时

8、所允许的极限压力。指短时超载运行时所允许的极限压力。液压泵在正常工作时，其工作压力应小于或等于泵的额定压力液压泵在正常工作时，其工作压力应小于或等于泵的额定压力。 液压泵液压泵的性能参数液压泵液压泵的性能参数2. 排量和流量排量和流量 排量（排量（V） 在不考虑泄漏的情况下，液压泵每转一转所在不考虑泄漏的情况下，液压泵每转一转所排出的液体体积。排出的液体体积。（ m3 / r、 m L / r ）它只与液压泵的它只与液压泵的密封腔的数目和结构尺寸有关密封腔的数目和结构尺寸有关。 (2) 理论流量（理论流量（qt） 在不考虑泄漏的情况下，液压泵在不考虑泄漏的情况下，液压泵在单在单位时间内输出液体

9、的位时间内输出液体的体积。体积。3 (/ ) ( /min)tqV nmsL，液压泵液压泵的性能参数(3) 实际流量（实际流量（q） 指液压泵工作时实际输出的流量指液压泵工作时实际输出的流量。tqqq(q 指因泄漏、压缩等损失的流量。指因泄漏、压缩等损失的流量。) 由于泄漏量由于泄漏量q随着压力随着压力p的增大而增大，的增大而增大， 所以实际流量所以实际流量q随着压力随着压力p的的而而。 (4) 额定流量额定流量（q s） 液压泵在额定压力和额定转速下工作的液压泵在额定压力和额定转速下工作的实实 际输出流量际输出流量。它用来评价液压泵的供油能力，是液压泵技术规格指标之一。它用来评价液压泵的供油

10、能力，是液压泵技术规格指标之一。二、二、 转速转速(1) 额定转速额定转速（n s） 指在额定输出功率（或额定压力）指在额定输出功率（或额定压力）下，液压泵能长时间正常运转的最高转速。下，液压泵能长时间正常运转的最高转速。(2) 最高转速最高转速（n max） 指在额定压力下，允许液压泵指在额定压力下，允许液压泵超过额定转速短暂运行的极限转速，超过它就会产生气蚀现象。超过额定转速短暂运行的极限转速，超过它就会产生气蚀现象。(3) 最低转速最低转速（n min） 指正常运转时的最低转速，低指正常运转时的最低转速，低于它就不能实现有效的自吸。于它就不能实现有效的自吸。液压泵液压泵的性能参数三、三、

11、 功功 率率 和和 效效 率率液压泵由电机驱动，输入量是转矩液压泵由电机驱动，输入量是转矩T和转速（角速度和转速（角速度 ），输出量是），输出量是液体的压力和流量。若不考虑能量转换过程中的损失，则泵的输出功率液体的压力和流量。若不考虑能量转换过程中的损失，则泵的输出功率 = 泵的输入功率，即：泵的输入功率，即：(1) 输入功率输入功率（P sr）液压泵的输入功率液压泵的输入功率=原动机的输出功率原动机的输出功率srPT实际上，在电机和泵之间实际上，在电机和泵之间能量转换过程中的机械损失总是存在的。能量转换过程中的机械损失总是存在的。 1. 功功 率率液压泵液压泵的性能参数(2) 理论功率理论功

12、率（Pt）液压泵理论上需要的输入功率液压泵理论上需要的输入功率 = =实际输入功率（即原动机的输出功率）实际输入功率（即原动机的输出功率） 机械功率损失机械功率损失ttPpq当不考虑泵自身的泄漏时，理论功率也可以用液压功率来表示。当不考虑泵自身的泄漏时，理论功率也可以用液压功率来表示。() 输出功率输出功率（P）液压泵实际输出功率液压泵实际输出功率 = 理论（输入）功率理论（输入）功率 泄漏功率损失泄漏功率损失sctPp qpqp q p 液压泵进出油口的压差。液压泵进出油口的压差。液压泵液压泵的性能参数从前面功率的计算可以看出，泵的实际输出功率（从前面功率的计算可以看出，泵的实际输出功率（P

13、sc）小于泵的输入）小于泵的输入功率（功率（Psr），其差值为功率损失，包括机械损失和容积损失。），其差值为功率损失，包括机械损失和容积损失。 2. 效效 率率(1) 机械效率机械效率（ m）机械损失是因摩擦而造成的功率损失。机械损失用机械效率来表征。机械损失是因摩擦而造成的功率损失。机械损失用机械效率来表征。 ttmsrPpqPT液压泵液压泵的性能参数(2) 容积效率容积效率（ v）容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失，包括端面泄漏和径向容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失，包括端面泄漏和径向泄漏等。液压泵的容积损失用容积效率来表征。泄漏等。液压泵的容积损失用容积效率来表征。 V1scttt

14、tPpqqqPpqqq(3) 总效率总效率（）mVscsrPpqPT液压泵液压泵的性能参数ttmsrPpqPTV1sctttPqqPqqmVscsrPpqPT动力元件工作的基本工作要素动力元件工作的基本工作要素复习：复习：液压泵液压泵的性能参数 3 . 液 压 泵 的 特 性 曲 线液 压 泵 的 特 性 曲 线通常，齿轮泵的总效率为通常，齿轮泵的总效率为0.60.8；叶片泵的总效率为；叶片泵的总效率为0.70.85；柱塞泵总效率为柱塞泵总效率为0.80.9。具体可查阅相关资料。具体可查阅相关资料。液压泵液压泵的性能参数泵性能指标公式记忆泵性能指标公式记忆理论转矩记住它 , 等于排量乘压差 .

15、理论流量记得住 , 等于排量乘转速 .功率等于p 乘 q , 也等转矩乘转速 .能流方向分得清 , 乘除效率不含糊 .计算单位要统一 , 角度一律用弧度.液压泵液压泵的性能参数3.3 齿轮泵齿轮泵 特特 点：点：优点优点：体积小，重量轻，结构：体积小，重量轻，结构简单，制造方便，价格低，工作可简单，制造方便，价格低，工作可靠，转速范围大，自吸性能较好，靠，转速范围大，自吸性能较好，对油液污染不敏感，维护方便等。对油液污染不敏感，维护方便等。 缺点：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变，齿轮磨损缺点：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变，齿轮磨损后不易修复，互换性差等。后不易修复，互换性差等

16、。液压泵齿轮泵 分分 类：类：a. 按结构形式分：按结构形式分：外啮合式和内啮合式外啮合式和内啮合式b. 按齿形曲线分：按齿形曲线分：渐开线形、圆弧齿形和摆线形渐开线形、圆弧齿形和摆线形c. 按工作压力分：按工作压力分：低压低压（1（一般在（一般在1.051.3之间），使得两齿同时啮合。之间），使得两齿同时啮合。液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮 定定 义义 在液压泵运转过程中产生既不与吸油区相通，也不与排油在液压泵运转过程中产生既不与吸油区相通，也不与排油区相通的闭死容积，且闭死容积的大小不断变化的现象。区相通的闭死容积，且闭死容积的大小不断变化的现象。 原原 因因液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮

17、 危危 害害液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮 措措 施施在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮 2 . 径向力不平衡及其改善措施径向力不平衡及其改善措施 原原 因因齿轮啮合齿轮啮合产生的径产生的径向力向力FT沿齿轮周围液沿齿轮周围液体压力产生的体压力产生的径向力径向力FP 径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体接触（扫膛现象），径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体接触（扫膛现象），同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。 危危 害害 措措 施施p通常采取缩小压油腔尺寸的办法通常采取缩小压油腔

18、尺寸的办法 。 压油腔的包角通常压油腔的包角通常 45；p 将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有将压油腔扩大到吸油腔侧，使在工作过程中只有12个齿起到密个齿起到密封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小；封作用。利用对称区域的径向力平衡来减小径向力的大小；p 此外，还可合理选择齿宽此外，还可合理选择齿宽B和齿顶圆直径和齿顶圆直径De。 高压泵可高压泵可B， De; 中、低压泵中、低压泵B可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。可大些，这样可以减小径向尺寸，使结构紧凑。液压泵齿轮泵渐开线形外啮合齿轮齿 轮 泵 的 压 力 平 衡 槽齿 轮 泵 的 压 力 平 衡 槽液压泵齿轮泵

19、渐开线形外啮合齿轮二、二、 渐开线形内啮合齿轮泵渐开线形内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵有内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种。泵两种。 （一）渐开线内啮合齿轮泵（一）渐开线内啮合齿轮泵 1 . 主要组成主要组成小齿轮、内齿环、月牙形隔板等。小齿轮、内齿环、月牙形隔板等。 注意：两者的齿数不同。注意：两者的齿数不同。液压泵齿轮泵渐开线形内啮合齿轮 2. 工作原理工作原理液压泵齿轮泵渐开线形内啮合齿轮 3. 流量流量 4. 特点特点流量和压力的脉动较小；无困油区，噪声较低；流量和压力的脉动较小；无困油区，噪声较低；加工难价格高；轮齿接触应力小，泵的寿命较长。加工难价格高；轮齿

20、接触应力小，泵的寿命较长。22Vqk z mb n 液压泵齿轮泵渐开线形内啮合齿轮 摆线齿轮泵又称为转子泵，由两齿轮及摆线齿轮泵又称为转子泵，由两齿轮及前后端盖等组成。且两齿轮相差一个齿。前后端盖等组成。且两齿轮相差一个齿。 （二）摆线形内啮合齿轮泵（二）摆线形内啮合齿轮泵 1 . 主要组成主要组成 2. 工作原理工作原理吸油吸油 左半部分，轮齿脱开啮合，容积左半部分，轮齿脱开啮合，容积压油压油 右半部分，轮齿进入啮合，容积右半部分，轮齿进入啮合，容积 3. 流量流量22122 ()VQrrb n 4. 特点特点结构紧凑，尺寸小，重量轻；运转平稳，噪声小，结构紧凑，尺寸小，重量轻；运转平稳，噪

21、声小，流量脉动小。但齿形复杂，加工困难，价格昂贵。流量脉动小。但齿形复杂，加工困难，价格昂贵。液压泵齿轮泵摆线形内啮合齿轮三、三、 高压齿轮泵的结构特点高压齿轮泵的结构特点影响齿轮泵压力提高的主要因素是：影响齿轮泵压力提高的主要因素是： 径向液压力不平衡；径向液压力不平衡； 泄漏问题泄漏问题。 齿轮泵的泄漏途径主要有三条：齿轮泵的泄漏途径主要有三条： 端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占7580%）; 径向间隙泄漏（约占径向间隙泄漏（约占1520%）; 齿面啮合处（啮合点）的泄漏齿面啮合处（啮合点）的泄漏;液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点1. 外啮合齿轮泵外啮合齿轮

22、泵 外啮合齿轮泵主要采用浮动轴套或浮动侧板来自动补偿轴向间隙。外啮合齿轮泵主要采用浮动轴套或浮动侧板来自动补偿轴向间隙。且一般来说，外啮合齿轮泵只能补偿轴向间隙，补偿径向间隙较困难。且一般来说，外啮合齿轮泵只能补偿轴向间隙，补偿径向间隙较困难。l 浮动轴套式浮动轴套式 原理：原理： 将泵出口压力油引至侧板背面，靠侧板自身的变形来补偿将泵出口压力油引至侧板背面，靠侧板自身的变形来补偿端面间隙。端面间隙。 原理：原理： 将压力油引入轴套背面将压力油引入轴套背面 ，使之紧贴齿轮端面，补偿磨损，使之紧贴齿轮端面，补偿磨损,减小间隙减小间隙 。l 浮动侧板式浮动侧板式液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点采用

23、浮动轴套的中高压齿轮泵结构图采用浮动轴套的中高压齿轮泵结构图轴套轴套液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点2. 高压内啮合齿轮泵高压内啮合齿轮泵 与外啮合齿轮泵浮动侧板的补偿相似，也是利用背压使两侧的浮与外啮合齿轮泵浮动侧板的补偿相似，也是利用背压使两侧的浮动侧板紧贴在小齿轮、内齿环和填隙片端面上；磨损后，也可利用背动侧板紧贴在小齿轮、内齿环和填隙片端面上；磨损后，也可利用背压自动补偿。压自动补偿。 轴向间隙补偿原理轴向间隙补偿原理径向半圆支承块（径向半圆支承块（15）的下面也有两个背压室，各背压室均与压）的下面也有两个背压室，各背压室均与压油腔相同。在背压作用下，半

24、圆支承块推动内齿环，内齿环（油腔相同。在背压作用下，半圆支承块推动内齿环，内齿环（6）又）又推动填隙片与小齿轮齿顶相接触，形成高压区的径向密封。同时，可推动填隙片与小齿轮齿顶相接触，形成高压区的径向密封。同时，可自动补偿各相对运动间的磨损。自动补偿各相对运动间的磨损。 径向间隙补偿原理径向间隙补偿原理液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点复习：复习：1.工作原理；工作原理；2.困油现象及措施；困油现象及措施；液压泵齿轮泵高压齿轮泵的结构特点3.径向力不平衡及措施；径向力不平衡及措施；4.高压齿轮泵的结构特点；高压齿轮泵的结构特点；泄漏泄漏 ；间隙补偿装置；间隙补偿装置 ；3.4 叶片泵叶片泵 特特

25、点：点：优点优点：结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，结构紧凑，工作压力较高，流量脉动小，工作平稳，噪声工作平稳，噪声 小，寿命较长。小，寿命较长。 缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较高。工艺要求比较高。广泛用于完成广泛用于完成“各种中等负荷工作各种中等负荷工作”的设备中。的设备中。液压泵叶片泵 分分 类：类：按工作原理分：按工作原理分：单作用式单作用式 通常做成变量泵；通常做成变量泵；双作用式双作用式 通常做成定量泵；通常做成定量泵；按工作压力分：按工作压力分：中低压中低压 7MPa；中高压中高

26、压 16MPa；高高 压压 2030 MPa；液压泵叶片泵一、一、 单作用叶片泵单作用叶片泵泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各一次，排油各一次，称为单作用叶片泵，也称非卸荷式泵。称为单作用叶片泵，也称非卸荷式泵。 1. 定定 义义 2. 工作原理工作原理a. 组成组成: 由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴组成。由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴组成。液压泵叶片泵单作用叶片泵液压泵叶片泵单作用叶片泵定定子子内内表表面面为为圆圆柱柱形形；定定子子与与转转子子安安装装的的偏偏配配油油盘盘沿沿轴轴线线方方向向对对心心距距为为e；称称布布置置

27、；b. 结构特点：结构特点：液压泵叶片泵单作用叶片泵C. 工作原理工作原理由叶片、定子内表面、转子外表面与两侧配流盘由叶片、定子内表面、转子外表面与两侧配流盘围成；由于安装时存在偏心距，使密闭容积可变；围成；由于安装时存在偏心距，使密闭容积可变；密闭容积：密闭容积：配流作用：配流作用：由配油盘和叶片共同作用实现。叶片将吸、压油由配油盘和叶片共同作用实现。叶片将吸、压油腔隔开；配油盘分别与吸、压油腔连通；腔隔开；配油盘分别与吸、压油腔连通；液压泵叶片泵单作用叶片泵二、二、 双作用叶片泵双作用叶片泵泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各两次，排油各两次

28、，称为双作用叶片泵，又称为卸荷式称为双作用叶片泵，又称为卸荷式/平衡式叶片泵。平衡式叶片泵。 1. 定定 义义 2. 工作原理工作原理a. 组成组成:双作用叶片泵的结构与单作用叶片泵的结构基本相同，双作用叶片泵的结构与单作用叶片泵的结构基本相同，也是由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴等组成。也是由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴等组成。液压泵叶片泵双作用叶片泵p 转子和定子同心；转子和定子同心；p 定子内表面的曲线由两段定子内表面的曲线由两段大半径圆弧（大半径圆弧（R），两段小半），两段小半径圆弧（径圆弧（r）及两段过渡曲线）及两段过渡曲线所组成；所组成；其不同之处在于：其不同之处

29、在于：液压泵叶片泵双作用叶片泵液压泵叶片泵双作用叶片泵b. 工作原理工作原理:以单位时间内相邻叶片间的密封工作容积的变化量为依据。以单位时间内相邻叶片间的密封工作容积的变化量为依据。c. 双作用流量的计算双作用流量的计算: B 叶片宽度；叶片宽度； 叶片厚度；叶片厚度； 叶片倾角，叶片与径向半径的夹角（叶片倾角，叶片与径向半径的夹角（如图所示如图所示）。）。222()cosVRrqBRrzn 液压泵叶片泵双作用叶片泵液压泵叶片泵双作用叶片泵三、三、 变量叶片泵变量叶片泵偏心距偏心距e可变的单作用叶片泵称为变量叶片泵。可变的单作用叶片泵称为变量叶片泵。p 单向变量泵单向变量泵 指指e只能在一个方

30、向改变（或者说，只能改只能在一个方向改变（或者说，只能改变流量，不能改变输油方向；变流量，不能改变输油方向；其中：其中：e自动调节的单向变量泵有限压式、恒流式等；自动调节的单向变量泵有限压式、恒流式等；p 双向变量泵双向变量泵 指能在正、反两个方向改变指能在正、反两个方向改变e 值；值；液压泵叶片泵变量叶片泵 （一）限压式变量叶片泵（一）限压式变量叶片泵利用其利用其输出油压的反馈作用输出油压的反馈作用来自动调节偏心距，以调来自动调节偏心距，以调节泵的输出流量的变量泵，称为限压式变量叶片泵节泵的输出流量的变量泵，称为限压式变量叶片泵，又称又称压力反馈变量泵。压力反馈变量泵。 根据压力反馈的方式不

31、同分为：内反馈式和外反馈式。根据压力反馈的方式不同分为：内反馈式和外反馈式。液压泵叶片泵变量叶片泵限压式变量叶片泵1. 内反馈限压式变量叶片泵的变量原理内反馈限压式变量叶片泵的变量原理利用的是泵本身输出油压对定子产生径向力不平衡液压力的反馈作利用的是泵本身输出油压对定子产生径向力不平衡液压力的反馈作用来调节用来调节 e ，从而改变流量，称为内反馈限压变量叶片泵。，从而改变流量，称为内反馈限压变量叶片泵。液压泵叶片泵变量叶片泵 配有盘上的窗口为配有盘上的窗口为非对成布置非对成布置（相对坐标轴而言）（相对坐标轴而言）油压对油压对定子内表面的作用力的合力定子内表面的作用力的合力 F也随之偏转也随之偏

32、转角。角。液压泵叶片泵变量叶片泵当当p，F x弹簧力（弹簧力（ksx0），定子右移，），定子右移，e， ，极限值为：，极限值为： e= 0，输出的油液完全用于补偿泄漏；，输出的油液完全用于补偿泄漏；当当p ，F x弹簧力（弹簧力（ksx0），定子左移，），定子左移，e， ，极限值为：，极限值为： e = e max，输出油液流量最大；，输出油液流量最大；液压泵叶片泵变量叶片泵2. 内反馈限压式变量叶片泵的变量特性内反馈限压式变量叶片泵的变量特性p 初始态初始态调定限定压力为调定限定压力为p x ，此时，弹簧预压缩量为，此时，弹簧预压缩量为x00 xxsp Ak x0/xxsxp Ak（压力油作

33、用于定子内表面在（压力油作用于定子内表面在x x方向的投影面积）方向的投影面积）液压泵叶片泵变量叶片泵p 状态改变后状态改变后 p至至p p x，e。弹簧压缩量增加值为。弹簧压缩量增加值为 x=e max e，则：，则：0()xspAk xx max()xxsAppeek液压泵叶片泵变量叶片泵显然，当显然，当 p p x 时，时，e= e max ，泵的偏转角，泵的偏转角为最大，为最大，流量最大；流量最大；当当 e=0 时，时，p = p max ，此时，无论外界负载多大，此时，无论外界负载多大，p都不再都不再，因此称为限压式泵。，因此称为限压式泵。max()xxsAppeek液压泵叶片泵变量

34、叶片泵p 流量流量压力特性曲线压力特性曲线 AB段段 p p x ；B 点点 p = px，为拐点。，为拐点。 BC段段 p p x；液压泵叶片泵变量叶片泵调节流量调节螺钉，可以改变调节流量调节螺钉，可以改变e max和和q max，从而使，从而使AB线上下平移；线上下平移；调节压力调节螺钉，改变调节压力调节螺钉，改变限压弹簧的预压缩量，可限压弹簧的预压缩量，可改变拐点改变拐点B处的压力处的压力 p x，从而使从而使 BC 线左右平移。线左右平移。更换不同刚度的弹簧（即改变更换不同刚度的弹簧（即改变ks），可得到不同斜率的），可得到不同斜率的BC线，且线，且ks越小，越小，BC线越陡，线越陡，

35、pmax值越小；反之，越大。值越小；反之，越大。？如何实现如何实现变量泵的调节变量泵的调节液压泵叶片泵变量叶片泵3. 外反馈限压式变量叶片泵的变量原理外反馈限压式变量叶片泵的变量原理液压泵叶片泵变量叶片泵液压泵叶片泵变量叶片泵外反馈限压式变量泵的结构原理与内反馈式基本相同。外反馈限压式变量泵的结构原理与内反馈式基本相同。因此，因此，其其qp特性曲线相同特性曲线相同。液压泵叶片泵变量叶片泵其不同之处在于：其不同之处在于：配流盘上的配流窗配流盘上的配流窗口对称于水平轴线口对称于水平轴线定子偏心量的改变是定子偏心量的改变是由左边的外反馈柱塞由左边的外反馈柱塞来完成的。反馈柱塞来完成的。反馈柱塞的油腔

36、与压油腔相通。的油腔与压油腔相通。液压泵叶片泵变量叶片泵液压泵叶片泵变量叶片泵复习：复习：1. 比较单作用与双作用定量叶片泵的结构特点；比较单作用与双作用定量叶片泵的结构特点；2. 内反馈与外反馈式变量叶片泵的工作原理是什么？内反馈与外反馈式变量叶片泵的工作原理是什么？3. 比较内反馈与外反馈式变量叶片泵的结构特点；比较内反馈与外反馈式变量叶片泵的结构特点； 其工作特性曲线如何调节其工作特性曲线如何调节?液压泵叶片泵变量叶片泵122sp AFFpAFp AAA/spFA （二）（二） 稳流量式变量叶片泵的变量原理稳流量式变量叶片泵的变量原理液压泵叶片泵变量叶片泵 稳流量式变量泵是利用节流稳流量

37、式变量泵是利用节流阀的压差阀的压差p来控制两个平衡液压缸，来控制两个平衡液压缸，以调节定子与转子的偏心距以调节定子与转子的偏心距e，从，从而自动调节流量。而自动调节流量。 稳流量式变量泵在使用时，其稳流量式变量泵在使用时，其出口端必须加节流阀（出口端必须加节流阀（2）。）。液压泵叶片泵变量叶片泵3.5 柱塞泵柱塞泵 特特 点：点：柱塞式液压泵是靠柱塞的往柱塞式液压泵是靠柱塞的往复运动，改变柱塞腔内的容积来复运动，改变柱塞腔内的容积来实现吸压油的。实现吸压油的。柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形），配合精度高，密柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形），配合精度高，密封性能好，工作压力较高。

38、与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最小的封性能好，工作压力较高。与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种高效率的泵。但制造成本尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种高效率的泵。但制造成本相对较高，其适用于相对较高，其适用于高压、大流量、大功率的场合。高压、大流量、大功率的场合。液压泵柱塞泵 分分 类：类：按工作机构（柱塞）与泵体（缸）按工作机构（柱塞）与泵体（缸）的中心线的相对位置不同，分为：的中心线的相对位置不同，分为：按泵的配流方式（泵的传动是否驱动缸体转动）不同，分为：按泵的配流方式（泵的传动是否驱动缸体转动）不同，分为：阀阀 配配 流流 缸体不动，不易实现

39、无级变速；缸体不动，不易实现无级变速；轴轴 配配 流流 缸体转动的径向泵缸体转动的径向泵端面配流端面配流 缸体转动的轴向泵缸体转动的轴向泵易于实现易于实现无级变速无级变速径向泵径向泵轴向泵轴向泵液压泵柱塞泵一、一、 径向柱塞泵径向柱塞泵 各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞中心线垂直于传各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞中心线垂直于传动轴中心线。动轴中心线。 2. 工作原理工作原理a. 组组 成成:由定子、转子、配油轴、壳体等组成。由定子、转子、配油轴、壳体等组成。 1. 定定 义义偏心安装偏心安装固定固定液压泵叶片泵径向柱塞泵液压泵叶片泵径向柱塞泵b. 工作原理（工作原理（轴配流轴配流）: 其

40、工作原理与单作用叶片泵的工作原理很相似。其工作原理与单作用叶片泵的工作原理很相似。液压泵叶片泵径向柱塞泵 3. 流量计算流量计算22604VndqeZd柱塞直径；柱塞直径； Z柱塞数；柱塞数； e偏心距偏心距 ； n转速（转速（r/min） 4. 应用应用 拉床、压力机或船舶等高压大流量系统。拉床、压力机或船舶等高压大流量系统。 液压泵叶片泵径向柱塞泵二、二、 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 直轴式（倾斜盘式）直轴式（倾斜盘式） 缸体轴线与传动轴轴线相重合；缸体轴线与传动轴轴线相重合； 1. 工作原理工作原理 斜轴式（倾斜缸式）斜轴式（倾斜缸式） 缸体轴线与传动轴轴线相交成一缸体轴线与传动轴轴线相交成一

41、 定角度；定角度； （一）（一） 直轴式柱塞泵直轴式柱塞泵a. 点接触型轴向柱塞泵点接触型轴向柱塞泵工作原理工作原理如图所示如图所示。液压泵叶片泵轴向柱塞泵u如何形成可变密封容积？如何形成可变密封容积？改变斜盘倾角，就可改变柱塞往改变斜盘倾角，就可改变柱塞往复运动形成的密闭容积的大小，复运动形成的密闭容积的大小，从而改变泵的排量。从而改变泵的排量。u如何改变可变密封容积？如何改变可变密封容积？液压泵叶片泵轴向柱塞泵二、二、 轴向柱塞泵轴向柱塞泵 为了克服点接触轴向柱塞泵的不足（挤压应力大，自吸能力不为了克服点接触轴向柱塞泵的不足（挤压应力大，自吸能力不好等），出现了带好等），出现了带“滑靴型滑

42、靴型”的轴向柱塞泵。的轴向柱塞泵。 b. 滑靴型轴向柱塞泵滑靴型轴向柱塞泵液压泵叶片泵轴向柱塞泵SCY14-1B型轴向柱塞泵是高压斜盘轴向泵中应用较广的柱塞泵，型轴向柱塞泵是高压斜盘轴向泵中应用较广的柱塞泵，其工作压力为其工作压力为32MPa，排量为，排量为10250mL/r。2.SCY14-1B型轴向柱塞泵型轴向柱塞泵它由它由主体部分和变量机构主体部分和变量机构两部分组成。两部分组成。 液压泵叶片泵轴向柱塞泵液压泵叶片泵轴向柱塞泵v 主体结构主体结构 主体结构主要由斜盘、柱塞、缸体、配油盘和传动轴等组成。主体结构主要由斜盘、柱塞、缸体、配油盘和传动轴等组成。 柱塞泵在高速、高压下工作，所以由

43、柱塞泵在高速、高压下工作，所以由滑靴和斜盘、柱塞和缸体孔、滑靴和斜盘、柱塞和缸体孔、缸体和配流盘缸体和配流盘所形成的摩擦副，是影响柱塞泵工作性能和寿命的主要因所形成的摩擦副，是影响柱塞泵工作性能和寿命的主要因素。它们既要保证密封性，又要尽量减少磨损。素。它们既要保证密封性，又要尽量减少磨损。 a）柱塞和滑靴）柱塞和滑靴柱塞数量通常为奇数，取柱塞数量通常为奇数，取7，9，11。 b） 配流盘配流盘具有阻尼孔，卸压槽。具有阻尼孔，卸压槽。 c） 回程装置回程装置中心弹簧，回程盘，钢球。中心弹簧，回程盘，钢球。 液压泵叶片泵轴向柱塞泵柱塞滑履组柱塞滑履组液压泵叶片泵轴向柱塞泵配流盘配流盘液压泵叶片泵轴向