液压及气压传动第2版教学PPT作者刘延俊主编3、液压泵

1、总目录总目录退出退出 液压泵是一种能量转换装置，液压泵是一种能量转换装置，它把驱动它的原动机（一般为电它把驱动它的原动机（一般为电动机）的机械能转换成输送到系动机）的机械能转换成输送到系统中去的油液的压力能，而液压统中去的油液的压力能，而液压马达则把输入油液的压力能转换马达则把输入油液的压力能转换成机械能，使其驱动的工作部件成机械能，使其驱动的工作部件作旋转运动。作旋转运动。液压泵和液压马达液压泵和液压马达都是容积式的。都是容积式的。2总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束3总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束4总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束总目录总目录

2、返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第一节第一节 概述概述n液压泵工作原理液压泵工作原理n液压泵主要性能参数液压泵主要性能参数n液压泵的分类和选用液压泵的分类和选用n液压泵的图形符号液压泵的图形符号n液压泵的工作条件液压泵的工作条件总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵基本液压泵基本工作原理工作原理 组成：偏心轮、柱塞、组成：偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。柱塞直径为闭容积。柱塞直径为d d，偏，偏心轮偏心距为心轮偏心距为e e。 偏心轮旋转一转，柱偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动

3、一次，向塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排下运动吸油，向上运动排油。油。 泵每转一转排出的油泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只液体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。与泵的结构参数有关。以单柱塞泵为例以单柱塞泵为例总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单柱塞泵工作原理单柱塞泵工作原理总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的三个工作条件液压泵的三个工作条件n必须具有一个由运动件和非运动件所构成必须具有一个由运动件和非运动件所构成的的密闭容积密闭容积；n密闭容积的大小随运动件的运动作密闭容积的大小随运动件的运动作周期性周期性的变化的变化，

4、容积由小变大，容积由小变大吸油，由大变吸油，由大变小小压油；压油；n要有相应的配油机构；要有相应的配油机构；注：密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，注：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，先要与然后才转为排油；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。单柱塞泵是通过两排油腔隔开，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。个单向阀来实现这一要求的。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数n液压泵的压力液压泵的压力n工作压力工作压力 p ：泵工作时的出口压力，其大小取

5、决于泵工作时的出口压力，其大小取决于负载。负载。n额定压力额定压力 ps ：正常工作条件下按实验标准连续运正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力。转的最高压力。n吸入压力：泵吸入压力：泵进口处的压力。进口处的压力。n液压泵的排量、流量和容积效率液压泵的排量、流量和容积效率n排量排量V：液压泵每转一转理论上应排除的油液体积，液压泵每转一转理论上应排除的油液体积，又称为理论排量或几何排量。常用单位为又称为理论排量或几何排量。常用单位为cmcm3 3/r。排排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。量的大小仅与泵的几何尺寸有关。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n平均理论流量平均理论

6、流量 q q t t：泵在单位时间内理论上排出的油泵在单位时间内理论上排出的油液体积，液体积，q q t t= = n vn v ，单位为，单位为 mm3 3/s /s 或或 L/minL/min 。n实际流量实际流量 q q ：泵在单位时间内实际排出的油液体积。泵在单位时间内实际排出的油液体积。在泵的出口压力在泵的出口压力 0 0 时，因存在泄漏流量时，因存在泄漏流量q q，因此，因此q q = = q q t tq q 。n瞬时理论流量瞬时理论流量 q qsh sh ：任一瞬时理论输出的流量，一般任一瞬时理论输出的流量，一般泵的瞬时理论流量是脉动的，即泵的瞬时理论流量是脉动的，即q qsh

7、shq q t t。n额定流量额定流量 q q s s ：泵在额定压力，额定转速下允许连续泵在额定压力，额定转速下允许连续运转的流量。运转的流量。n容积效率容积效率v v：v v= = q q / /q q t t =（q q t t q q）/ / q q t t = =1 1q q / /q qt t=1 1- -kp kp / /nVnV 式中式中 k k 为泄漏系数为泄漏系数总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n泵的功率和效率泵的功率和效率n输入功率输入功率 P P t t： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，P P t t= =

8、TTn输出功率输出功率 P P：泵输出液压功率，泵输出液压功率， P P = = p qp qn总效率总效率p p ：p p = = P P / / P P t t= = p qp q / / TT=v vmm 式中式中mm为机械效率。为机械效率。n泵的转速：泵的转速：n额定转速额定转速 n n s s：额定压力下能连续长时间正常运转的最额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。高转速。n最高转速最高转速 n n maxmax：额定压力下允许短时间运行的最高转额定压力下允许短时间运行的最高转速。速。n最低转速最低转速n n minmin：正常运转允许的最低转速。正常运转允许的最低转速。n转速范

9、围：转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。最低转速和最高转速之间的转速。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的分类和选用液压泵的分类和选用n按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵柱塞泵、螺杆泵n齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵n叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵n柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵n按排量能否变量分定量泵和变量泵按排量能否变量分定量泵和变量泵n单作用叶片

10、泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵n选用原则：选用原则：n是否要求变量是否要求变量 要求变量选用变量泵要求变量选用变量泵n工作压力工作压力 柱塞泵的额定压力最高柱塞泵的额定压力最高n工作环境工作环境 齿轮泵的抗污能力最好齿轮泵的抗污能力最好n噪声指标噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵n效率效率 轴向柱塞泵的总效率最高轴向柱塞泵的总效率最高总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的图形符号液压泵的图形符号总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的功率和效率推导：液压

11、泵的功率和效率推导：nT2TpVnpqPttttpTqmvmvPPPPTTPPqqPP实实理理机实机理液理液实机实液实总实理机实机理理实液理液实PP不考虑损失时，不考虑损失时，理实液理qpP实理机理TP实实液实qpP实实机实TP复习回顾1、液压泵的工作原理及三个工作条件2、液压泵的性能参数及 计算。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第二节第二节 齿轮泵齿轮泵u 外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理u 外啮合齿轮泵的外啮合齿轮泵的结构结构u 外啮合齿轮泵的三个问题外啮合齿轮泵的三个问题u 其他类型的齿轮泵其他类型的齿轮泵 齿轮泵是利用齿轮啮合原齿轮泵是利用齿轮啮合原

12、理工作的。根据啮合形式不理工作的。根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋面合齿轮泵。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动可视为齿轮曲线作螺旋运动而形成的表面，螺杆的啮合而形成的表面，螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合，因此将螺杆泵曲线的啮合，因此将螺杆泵与齿轮泵放在一起介绍与齿轮泵放在一起介绍总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束齿轮泵结构齿轮泵结构外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵1后盖 2轴承 3泵体

13、4主动齿轮 5前盖 6泵轴 7键 8从动齿轮总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束外啮合齿轮泵的排量和流量外啮合齿轮泵的排量和流量总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 流量脉动流量脉动总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束齿轮泵的三个问题齿轮泵的三个问题n困油现象与卸荷措施困油现象与卸荷措施困油现象产生原因：困油现象产生原因： 齿轮重迭系数齿轮重迭系数1 1，在两对，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大

14、小发生变化，先齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。由大变小，后由小变大。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束困油现象的危害：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，会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。引起汽蚀和噪声。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开设卸荷槽的原则开设卸荷槽的原则：两槽间距：两槽间距为最小闭死容积，而为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小使闭死容积由大变小时与压油腔

15、相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。变大时与吸油腔相通。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束泄漏与间隙补偿措施：泄漏与间隙补偿措施： 齿轮泵存在端面泄漏、径向泄齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏。漏和轮齿啮合处泄漏。端面泄漏端面泄漏 q q泄泄=75 % 80%=75 % 80%； 径向间隙泄漏径向间隙泄漏q q泄泄=15 % 20%=15 % 20%； 啮合线泄漏啮合线泄漏q q泄泄=5%=5%。端面间隙补偿采用静压平衡措施：端面间隙补偿采用静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加一个补偿在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套或浮动侧板，零件，如浮动轴套或浮动

16、侧板，在浮动零件的背面引入压力油，在浮动零件的背面引入压力油，让作用在背面的液压力稍大于正让作用在背面的液压力稍大于正面的液压力，其差值由一层很薄面的液压力，其差值由一层很薄的油膜承受。的油膜承受。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压径向力及平衡措施液压径向力及平衡措施 产生原因：产生原因：齿槽内的油液由油区齿槽内的油液由油区的低压逐步增压到压油区的高压。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作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿 啮合力的合力啮合力的合力 F = K p BF = K p B D De e , , 式中式中 K K为系数，主动齿轮为系数

17、，主动齿轮K=K=0.750.75；从动；从动齿轮齿轮K=K=0.850.85。 危害：危害：轴承载荷增加；轴受径向力轴承载荷增加；轴受径向力而变形。而变形。平衡措施：平衡措施：开开压力平衡槽即：通过在盖板上开设平衡槽，使压力平衡槽即：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力，但是，它是以增加径向泄漏为代价的。作用力，但是，它是以增加径向泄漏为代价的。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n减小压油孔（常用方式）减小压油孔（常用方式）n增大径向间隙加径向浮动块增大径向间隙加径向浮

18、动块这也是以增加径向泄漏为代价的这也是以增加径向泄漏为代价的n增加轴承承载能力增加轴承承载能力总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵n原理原理: : 一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两部分，当传动轴带动小齿密闭容积被齿啮合线分割成两部分，当传动轴带动小齿轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油腔；轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔腔；轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔 。 特点特点: 无困油现象无困油现象;流

19、量脉动小，噪声低流量脉动小，噪声低;采取间隙补偿采取间隙补偿措施后，泵的额定压力可达措施后，泵的额定压力可达3030 MPa。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n摆线泵摆线泵 原理原理： 结构结构：总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n螺杆泵螺杆泵： 依螺杆数分类：依螺杆数分类： 单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆、五螺杆单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆、五螺杆n结构结构：工作工作原理原理1后盖 2壳体 3主动螺杆 4从动螺杆 5前盖总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束螺杆泵工作原理与特点螺杆泵工作原理与特点n原理：原理：相互啮合的螺相互

20、啮合的螺杆与壳体之间形成多杆与壳体之间形成多个密闭容积，每个密个密闭容积，每个密闭容积为一级。当传闭容积为一级。当传动轴带动主螺杆顺时动轴带动主螺杆顺时针旋转时，左端密闭针旋转时，左端密闭容积逐渐形成，容积容积逐渐形成，容积增大为吸油腔；右端增大为吸油腔；右端密闭容积逐渐消失，密闭容积逐渐消失，容积减小为压油腔。容积减小为压油腔。n特点：特点：流量均匀，噪流量均匀，噪声低；自吸性能好。声低；自吸性能好。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第三节第三节 叶片泵叶片泵n双作用叶片泵双作用叶片泵n单作用叶片泵单作用叶片泵n变量叶片泵变量叶片泵 叶片泵又分为双作用叶片叶片泵又分为双

21、作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名两次吸油和压油而得名;单作单作用叶片泵转子每转一周，吸、用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。压油各一次，故称为单作用。 双作用叶片泵只能作定量双作用叶片泵只能作定量叶片泵，单作用叶片泵可用作叶片泵，单作用叶片泵可用作变量泵。变量泵。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n结构组成：结构组成：n定子定子: : 其内环由两段大半径圆弧，两段小半径圆弧，和四段过渡曲线其内环由两段大半径

22、圆弧，两段小半径圆弧，和四段过渡曲线组成组成n转子转子: :转子内有转子内有Z个个叶片槽，且与定子同叶片槽，且与定子同心，宽度为心，宽度为B Bn叶片叶片: : 在叶片槽内在叶片槽内能自由滑动能自由滑动n左、右配流盘左、右配流盘: : 开开有对称布置的吸、压有对称布置的吸、压油窗口油窗口n传动轴：带有花键传动轴：带有花键槽，由轴承支撑槽，由轴承支撑双作用叶片泵双作用叶片泵总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n工作原理工作原理: : 由定子内环、转子外圆由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四工作容积被叶片分割为四部分，传动轴带动

23、转子旋部分，传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下转，叶片在离心力作用下紧贴于定子内表面，因定紧贴于定子内表面，因定子内环由两段大半径圆弧、子内环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成，故有两部分渡曲线组成，故有两部分密闭容积将减小，受挤压密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口排出，的油液经配流窗口排出，两部分密闭容积将增大形两部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油成真空，经配流窗口从油箱吸油。箱吸油。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n双作用叶片泵的流量计算：双作用叶片泵的流量计算：v2222020220202121sZncosr)

24、(R)r(R2bqsZcosr)(R)r(R2bVsbcos)r(rbz1)r(rVsbcos)r(Rbz1)r(RV)V2Z(VV注：式中注：式中为叶片的倾角为叶片的倾角总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n双作用叶片泵的结构特点：双作用叶片泵的结构特点：n定子曲线定子曲线：由八段弧线组成，两段半径为：由八段弧线组成，两段半径为r r的圆弧，两段长的圆弧，两段长半径为半径为R R的圆弧，四段夹角为的圆弧，四段夹角为的过渡曲线：的过渡曲线：等加（减）等加（减）速曲线速曲线 阿基米德螺旋线阿基米德螺旋线n叶片倾角叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶：为保证叶片所

25、受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片前倾片受弯的力，叶片前倾角角n径向力：径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力n根部通油：根部通油：为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，叶片槽根部全部通压力油叶片槽根部全部通压力油n叶片数：叶片数：合理设计叶片数（合理设计叶片数（Z8Z8，一般为，一般为4 4的倍数的倍数），可），可使理论流量均匀，噪声低使理论流量均匀，噪声低n定量泵：定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，为双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，为定量泵定量泵n叶片伸出主要靠离心力和压力油作用

26、叶片伸出主要靠离心力和压力油作用总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束高压叶片泵特点：高压叶片泵特点：l叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用：叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用：定子的吸油腔定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论排量，可能引起瞬部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论排量，可能引起瞬时理论流量脉动。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。时理论流量脉动。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。l 提高双作用叶片泵额定压力的措施：提高双作用叶片泵额定压力的措施： 1 1、减小作用在叶片底部、减小作用在叶片底部的油液压力。的油液压力。l2 2、减小叶片

27、底部承受压力油、减小叶片底部承受压力油l作用的厚度。作用的厚度。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用叶片泵单作用叶片泵n结构组成：结构组成：n定子：定子： 内环为圆内环为圆n转子：转子： 与定子存在偏心与定子存在偏心e e，转子内有，转子内有Z Z个叶片槽个叶片槽n叶片：叶片： 在转子叶片槽内在转子叶片槽内自由滑动，宽度为自由滑动，宽度为B Bn左、右配流盘：左、右配流盘： 铣有吸、铣有吸、压油窗口压油窗口n传动轴传动轴总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 工作原理：工作原理： 由定子内环、转子外圆由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭和左右配

28、流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四工作容积被叶片分割为四部分。传动轴带动转子旋部分。传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下转，叶片在离心力作用下紧贴定子内表面，因定子紧贴定子内表面，因定子与转子之间有偏心，故有与转子之间有偏心，故有一部分密闭容积将减小，一部分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口受挤压的油液经配流窗口排出，一部分密闭容积将排出，一部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。口从油箱吸油。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用叶片泵的特点：单作用叶片泵的特点：n定子曲线定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面：单作用叶片泵定子

29、内表面为圆面; ;n叶片倾角叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片后倾片受弯的力，叶片后倾角角; ;n径向力：径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力;n叶片数：叶片数：因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数，以减小流量的脉动的。叶片数取为奇数，以减小流量的脉动; ;n变量泵：变量泵：可以通过改变定子的偏心距可以通过改变定子的偏心距 e e 来调节泵的排量和来调节泵的排量和流量流量; ;n叶片伸出：叶片伸出：主要靠离心力作

30、用。主要靠离心力作用。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束变量叶片泵（变量叶片泵（限压式限压式）n结构特点：结构特点： 定子右边控制活塞作定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油，用着泵的出口压力油，左边作用着调压弹簧左边作用着调压弹簧力。当力。当F FF Fs s，定子将向偏心，定子将向偏心减小的方向移动。减小的方向移动。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n限压式变量叶片泵工作原限压式变量叶片泵工作原理：理：当当PAPAx xF Fs s时时ne=ee=emaxmaxnq=qq=qmaxmax定量泵定量泵当当PAPAx xF Fs s时时ne=ee=em

31、axmaxx xnq=qq=qmaxmaxpf(x)pf(x)变量泵变量泵FsPAX总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n特性曲线特性曲线当当P PP Pc c时时 q q=f(e) =f(e) p p q q减小减小 BCBC段段当当P PP Pc c时时 q q=0=0调节定子右边的螺钉，改变调节定子右边的螺钉，改变e emaxmax AB线上下平移线上下平移调节压力调节螺钉的预压缩量调节压力调节螺钉的预压缩量x x0 0 BC线左右平移线左右平移更换弹簧更换弹簧 BC线线斜率变化斜率变化scxsxcsxkPPAeexkAPxxkPAxee)()(max00maxPAX

32、FXABCPqPC总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束泵实际输出流量关系式：泵实际输出流量关系式： k kq q泵的流量常数，泵的流量常数，k k1 1泵的泄漏常数泵的泄漏常数 当当pApAx xF Fs s时，定子左移，泵的流量减小，流量为：时，定子左移，泵的流量减小，流量为：peqkkq1pqkekq1maxpqkkkAkkexkqsxsqq)()(1max0kkkAexkpqsxs1max0max)(总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第四节第四节 柱塞泵柱塞泵 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵

33、称为轴向柱塞泵。为了连续吸塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于或等于油和压油，柱塞数必须大于或等于“3”3”。 径向柱塞泵径向柱塞泵 配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总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束配流轴式径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵n配流轴式径向柱塞泵的结构配流轴式径向柱塞泵的结构n配流轴式径向柱塞泵的工作原理配流轴式径向柱塞泵的工作原理n配流轴式径向柱塞泵的流量计算配流轴式径向柱塞泵的流量计算n配流轴式径

34、向柱塞泵的结构特点配流轴式径向柱塞泵的结构特点总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束配流轴式径向柱塞泵的结构配流轴式径向柱塞泵的结构总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束配流轴式径向柱塞泵的工作原理配流轴式径向柱塞泵的工作原理n缸体缸体 均布有七个柱塞均布有七个柱塞孔，柱塞底部空间为密孔，柱塞底部空间为密闭工作腔闭工作腔n柱塞柱塞 其头部滑履与定其头部滑履与定子内圆接触子内圆接触n定子定子 与缸体间存在偏与缸体间存在偏心心n配流轴配流轴 不转动分为吸不转动分为吸油和压油两个部分油和压油两个部分n传动轴传动轴 带动缸体转动带动缸体转动总目录总目录返回本章返回本

35、章返回本节下一页上一页结束结束配流轴式径向柱塞泵的流量计算配流轴式径向柱塞泵的流量计算v222eZn d4q2eZd4V e e 定子与缸体之间的偏定子与缸体之间的偏心距心距 Z Z 柱塞数柱塞数空间空间：柱塞缸体内柱塞缸体内变化变化：柱塞外伸柱塞外伸吸油吸油柱塞内缩柱塞内缩压油压油配油配油：配油轴配油：配油轴配油总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束配流轴式径向柱塞泵的结构特点配流轴式径向柱塞泵的结构特点n配流轴配流。因配流轴上与吸、压油窗口对应的方配流轴配流。因配流轴上与吸、压油窗口对应的方向开有平衡油槽，使液压径向力得到平衡，容积效向开有平衡油槽，使液压径向力得到平衡，

36、容积效率较高。率较高。n柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接触面比压很小。触面比压很小。n可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。n改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量，且变量改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量，且变量方式多样。方式多样。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵n斜盘式轴向柱塞泵结构斜盘式轴向柱塞泵结构n斜盘式轴向柱塞泵工作原理斜盘式轴向柱塞泵工作原理n斜盘式轴向柱塞泵流量计算斜盘式轴向柱塞泵流量计算n斜盘式轴向柱塞泵的结构特点斜盘式轴向

37、柱塞泵的结构特点总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束缸体缸体柱塞滑履组柱塞滑履组配流盘配流盘总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜盘式轴向柱塞泵的工作原理斜盘式轴向柱塞泵的工作原理n缸体缸体 均布均布Z Z 个柱塞个柱塞孔，分布圆直径为孔，分布圆直径为D Dn柱塞滑履组柱塞滑履组 柱塞直柱塞直径为径为d dn斜盘斜盘 相对传动轴倾相对传动轴倾角为角为n配流盘配流盘n传动轴传动轴总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 空间空间：柱塞缸体内：

38、柱塞缸体内变化变化：柱塞外伸柱塞外伸吸油吸油柱塞内缩柱塞内缩压油压油 配油配油：端面配油：端面配油tanZDn d4qZDtand4zhd4Vv222斜盘式轴向柱塞泵的流量计算斜盘式轴向柱塞泵的流量计算改变斜盘倾角可以改变泵的排量改变斜盘倾角可以改变泵的排量总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单个柱塞的瞬时流量：单个柱塞的瞬时流量： s=ab=OaOb=D/2tanD/2cos(t) tan =D/2(1-coct)tann对时间求导得对时间求导得： u=u=d ds s/d/dt=Dt=D/2/2tansin(t)tansin(t)sin(intan2D4du4dq22

39、故单个柱塞的瞬时流量为故单个柱塞的瞬时流量为： 流量脉动率为流量脉动率为（参考教材中表参考教材中表3-23-2） )(为奇数时当Z)4Ztan(2Z )为偶数时当Z)(4Ztan(2Z 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜盘式轴向柱塞泵的结构特点斜盘式轴向柱塞泵的结构特点n三对摩擦副：柱塞与缸体孔，缸体三对摩擦副：柱塞与缸体孔，缸体与配流盘，滑履与斜盘。容积效率与配流盘，滑履与斜盘。容积效率较高，额定压力可达较高，额定压力可达31.531.5MPa。n泵体上有泄漏油口。泵体上有泄漏油口。n传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承支承。支承。n为减小瞬时

40、理论流量的脉动性，取为减小瞬时理论流量的脉动性，取柱塞数为奇数：柱塞数为奇数：5 5，7 7，9 9。n为防止密闭容积在吸、压油转换时为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力突变引起的压力冲击，在配因压力突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口前端开有减振槽或流盘的配流窗口前端开有减振槽或减振孔。减振孔。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜轴式无铰轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵n工作原理工作原理 与斜盘式轴向柱塞泵类似，与斜盘式轴向柱塞泵类似，只是缸体轴线与传动轴不在一条直只是缸体轴线与传动轴不在一条直线上，它们之间存在一个摆角线上，它们之间存在一个摆角，柱，柱塞与传动轴之间通

41、过连杆连接。传塞与传动轴之间通过连杆连接。传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转，动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转，强制带动柱塞在缸体孔内作往复运强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动。动。n特点特点 柱塞受力状态较斜盘式好，不柱塞受力状态较斜盘式好，不仅可增大摆角来增大流量，且耐冲仅可增大摆角来增大流量，且耐冲击、寿命长。击、寿命长。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第五节第五节 液压泵的选用液压泵的选用n各类液压泵的特点：各类液压泵的特点：n齿轮泵齿轮泵外啮外啮：对油不敏感，结构简单，造价低，脉动大，噪声大：对油不敏感，结构简单，造价低，脉动大，噪声大内啮内啮：对油不敏感，结构简单，造

42、价高，脉动小，噪声小：对油不敏感，结构简单，造价高，脉动小，噪声小n叶片泵叶片泵双作用：双作用：对油敏感，结构紧凑，不可变量，不受径向不平对油敏感，结构紧凑，不可变量，不受径向不平衡力，噪声小衡力，噪声小单作用单作用：可变量，压力低，受径向不平衡力，噪声大：可变量，压力低，受径向不平衡力，噪声大n柱塞泵柱塞泵：压力高，可变量，对油敏感，噪声大：压力高，可变量，对油敏感，噪声大总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束各类液压泵性能比较及应用：各类液压泵性能比较及应用：总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束各类液压泵性能比较及应用（续）：各类液压泵性能比较及应用（

43、续）：总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第六节第六节 液压马达液压马达n液压马达概述液压马达概述n液压马达分类液压马达分类n液压马达职能符号液压马达职能符号n液压马达主要参数液压马达主要参数总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达概述液压马达概述n液压马达是将液体压力能转换为机械能液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置的装置, ,输出转矩和转速，是液压系统的输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。执行元件。n液压马达与液压泵在原理上有可逆性，液压马达与液压泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别：马达要但因用途不同结构上有些差别：马达要求正反

44、转，其结构具有对称性；而泵为求正反转，其结构具有对称性；而泵为了保证其自吸性能，结构上采取了某些了保证其自吸性能，结构上采取了某些措施。措施。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达的分类液压马达的分类 n ns s500r/min 500r/min 为高速液压马达为高速液压马达：齿轮马达，叶片：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达。马达，轴向柱塞马达。 n ns s 500r/min 500r/min 为低速液压马达为低速液压马达：径向柱塞马达：径向柱塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱塞马达）。塞马达）。齿轮

45、马达齿轮马达叶片马达叶片马达柱塞马达柱塞马达按结构分为按结构分为按转速分为按转速分为总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束齿轮马达齿轮马达n工作原理工作原理n结构特点结构特点n 进出油口相等，有单独的进出油口相等，有单独的泄油口；泄油口；n 为减少摩擦力矩，采用滚为减少摩擦力矩，采用滚动轴承；动轴承；n 为减少转矩脉动，齿数较为减少转矩脉动，齿数较泵的齿数多。泵的齿数多。应用应用 由于密封性能差，容积效率较低，不能产生较大的由于密封性能差，容积效率较低，不能产生较大的转矩，且瞬时转速和转矩随啮合点而变化，因此仅用于高转矩，且瞬时转速和转矩随啮合点而变化，因此仅用于高速小转矩的

46、场合，如工程机械、农业机械及对转矩均匀性速小转矩的场合，如工程机械、农业机械及对转矩均匀性要求不高的设备。要求不高的设备。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束叶片马达叶片马达n工作原理工作原理n结构特点结构特点n 进出油口相等，有单独的进出油口相等，有单独的泄油口；泄油口；n 叶片径向放置，叶片底部叶片径向放置，叶片底部设置有燕式弹簧；设置有燕式弹簧；n 在高低压油腔通入叶片底在高低压油腔通入叶片底部的通路上装有梭阀。部的通路上装有梭阀。应用应用 转动惯量小，反应灵敏，能适应较高频率的换向。转动惯量小，反应灵敏，能适应较高频率的换向。但泄漏大，低速时不够稳定。适用于转矩小、

47、转速高、但泄漏大，低速时不够稳定。适用于转矩小、转速高、力学性能要求不严格的场合。力学性能要求不严格的场合。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束柱塞马达柱塞马达n轴向柱塞马达轴向柱塞马达n径向柱塞马达径向柱塞马达 单作用连杆型径向柱塞马达单作用连杆型径向柱塞马达 （低速、大（低速、大转矩马达）转矩马达） 多作用内曲线径向柱塞马达（低速、大转多作用内曲线径向柱塞马达（低速、大转矩马达）矩马达）总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束轴向柱塞马达轴向柱塞马达n工作原理工作原理n结构特点结构特点n 轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的n

48、 配流盘为对称结构配流盘为对称结构n应用应用 作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的转矩，作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的转矩， 而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生的转矩而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生的转矩 越大，转速越低。越大，转速越低。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用连杆型径向柱塞马达单作用连杆型径向柱塞马达低速大转矩马低速大转矩马达达n结构组成结构组成总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n工作原理工作原理n呈五星状（或七星状）的壳体内均匀分布着柱塞缸。呈五星状（或七星状）的壳体内均匀分布着柱塞缸。n柱塞与连杆

49、铰接，连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。柱塞与连杆铰接，连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。高压油进入部分柱塞缸头部，高压油作用在柱塞上的作用高压油进入部分柱塞缸头部，高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞缸与回油口相力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞缸与回油口相通。通。n曲轴为输出轴。曲轴为输出轴。n配流轴随曲轴同步旋转，各柱塞缸依次与高压进油和低压配流轴随曲轴同步旋转，各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通（配流套不转），保证曲轴连续旋转。回油相通（配流套不转），保证曲轴连续旋转。n排量公式排量公式 v v =d d 2 2e z / 2e z / 2d d 为柱塞直径；为柱塞直径；e e 为曲轴偏心距；为曲轴偏心距；z z 为柱塞数。为柱塞数。n应用应用 结构简单，工作可靠，可以是壳体固定曲轴旋转，也结构简单，工作可靠，可以是壳体固定曲轴旋转，也可以是曲轴固定壳体旋转（可驱动车轮或卷筒），但体积重可以是曲轴固定壳体旋转（可驱动车轮或卷筒），但体积重量较大，转矩脉动，低速稳定性较差。采用静压支承或静压量较大，转矩脉动，低速稳定性较差。采用静压支承或