液压泵和液压马达精品

1、第五节第五节 液压马达液压马达 第四节第四节 柱塞泵柱塞泵 第三节第三节 叶片泵叶片泵 第二节第二节 齿轮泵齿轮泵 第一节第一节 概述概述 第六节第六节 摆动液压马达摆动液压马达 第九节第九节 液压泵的选用液压泵的选用 第八节第八节 液压泵的噪声液压泵的噪声 第七节第七节 液压泵的气穴现象液压泵的气穴现象 将驱动电机的机将驱动电机的机械能转换成液体械能转换成液体的压力能的压力能,向系向系统供油。统供油。 将液体的压力能将液体的压力能转换成机械能，转换成机械能，使主机工作部件使主机工作部件产生运动产生运动泵是靠泵是靠来实现吸油和压油的；来实现吸油和压油的；其排油量的大小取决于密封工作腔的容积变化

2、值。其排油量的大小取决于密封工作腔的容积变化值。按流量是按流量是否可调节否可调节按结构按结构形式形式压力压力效率效率功率功率流量流量排量排量压力、排量和流量压力、排量和流量1指泵指泵( (马达马达) )实实际工作时的压际工作时的压力，其值取决力，其值取决于外界负载于外界负载2指泵指泵( (马达马达) )在在正常工作条件正常工作条件下按试验标准下按试验标准规定的连续运规定的连续运转的最高压力转的最高压力3泵在短时间内泵在短时间内允许超载使用允许超载使用 (p(pmaxmax) ) 的极限的极限压力压力l几何几何排量排量V: 是指泵（马达）轴每转一转，由其是指泵（马达）轴每转一转，由其封闭容腔封闭

3、容腔几何尺寸变化计算而得的排出（输入）排出（输入）的液体体积。的液体体积。l几何几何流量流量qt（不考虑泄漏不考虑泄漏）：是指泵（马达）在）：是指泵（马达）在单位时间内由其封闭容腔单位时间内由其封闭容腔几何尺寸变化计算而得的排出（输入）的液体体积。排出（输入）的液体体积。 qt=Vnl额定流量：额定转速和额定压力下由泵输出（或额定流量：额定转速和额定压力下由泵输出（或输入到马达中去）的实际流量。输入到马达中去）的实际流量。压力、排量和流量压力、排量和流量几何流量几何流量 额定流量额定流量功率和效率功率和效率 不考虑能量转换损失，液压泵（马达）不考虑能量转换损失，液压泵（马达）tttPpqTpq

4、pq 实际存在能量转换损失（可分为容积损失和实际存在能量转换损失（可分为容积损失和机械损失），机械损失），Tt为几何转矩为几何转矩液压泵液压泵 液压马达液压马达T T 转矩转矩转速转速 （角速度（角速度）压力压力流量流量由于存在由于存在，TTt，机械效率为机械效率为mtttTTTTT由于存在由于存在， qtq，容积效率为容积效率为tvttqqqqq为为vmoutttinttPPTpqpqpqPTPTpqT 转矩转矩转速转速 （角速度（角速度）压力压力流量流量由于存在由于存在， TtT，机械效率为机械效率为mtttTTTTT由于存在由于存在， qqt，容积效率为容积效率为tvqqqqq为为vmo

5、utttinttPPpqTTTPpqpqPpq T 转矩转矩转速转速 （角速度（角速度 ）压力压力流量流量转矩转矩转速转速 （角速度（角速度 ）压力压力流量流量例例1 1：某液压泵铭牌上的压力：某液压泵铭牌上的压力p pH H=6.3MPa=6.3MPa，工作阻力，工作阻力F=45KNF=45KN，液压，液压缸的有效工作面积缸的有效工作面积A=90cmA=90cm2 2，管路较短，压力损失，管路较短，压力损失p=0.5MPap=0.5MPa。问。问该泵的输出压力为多少？所选的液压泵是否满足要求？该泵的输出压力为多少？所选的液压泵是否满足要求？液压缸的工作压力：液压缸的工作压力：MPaPaPaA

6、Fp510510901045643液压泵的输出压力：液压泵的输出压力：MPaMPaMPapppp5 . 55 . 05Hppp 所以液压泵能满足系统的工作要求。所以液压泵能满足系统的工作要求。例例2：某液压泵输出油压：某液压泵输出油压p=10MPa，转速，转速n=1450r/min，泵的排，泵的排量量Vp=46.2ml/r，容积效率，容积效率 v=0.95，总效率，总效率 =0.9。求驱动该泵。求驱动该泵所需电动机的功率所需电动机的功率P电电和泵的输出功率和泵的输出功率P？（1）求液压泵的输出功率）求液压泵的输出功率液压泵的实际输出流量液压泵的实际输出流量qmin/64.6395. 01450

7、102 .463lnVqqvpvt液压泵的输出功率液压泵的输出功率PKWpqP6 .1010664.631010106767（2）求所需的电动机功率）求所需的电动机功率KWPP77.119 . 06 .10电例例3：某液压泵的铭牌上标有额定压力：某液压泵的铭牌上标有额定压力PH=2.5MPa，额定流量，额定流量qH=25l/min，泵的总效率，泵的总效率 =0.75，容积效率，容积效率 v=0.8。试求液压泵。试求液压泵的泄漏损失量和所需要的电动机功率？若要求液压泵的工作压力的泄漏损失量和所需要的电动机功率？若要求液压泵的工作压力p=1.2MPa时，需要多大的电动机功率？时，需要多大的电动机功

8、率？（1）液压泵的泄漏损失量）液压泵的泄漏损失量min/25. 6258 . 025lqqqHvH（2）计算所需的电动机功率）计算所需的电动机功率KWqppHH38. 1106075. 01025105 . 2336电（3）计算所需的电动机功率）计算所需的电动机功率KWpqpH67. 0106075. 01025102 . 1336电l4-1l4-3l4-8l优点：齿轮泵是液压泵中优点：齿轮泵是液压泵中结构最简单结构最简单的一种泵，的一种泵，抗污染能力强抗污染能力强，价格最便宜价格最便宜。l缺点：一般齿轮泵缺点：一般齿轮泵容积效率较低容积效率较低，轴承上不平，轴承上不平衡力大，衡力大，工作压力

9、不高工作压力不高；齿轮泵的另一个重要；齿轮泵的另一个重要缺点是缺点是流量脉动大流量脉动大，运行时，运行时噪声噪声较高，在高压较高，在高压下运行时尤为突出。下运行时尤为突出。l应用场合：齿轮泵主要用于低压或噪声水平限应用场合：齿轮泵主要用于低压或噪声水平限制不严的场合。一般机械的润滑泵以及非自吸制不严的场合。一般机械的润滑泵以及非自吸式泵的辅助泵都采用齿轮泵。式泵的辅助泵都采用齿轮泵。 从结构上看齿轮泵可分为从结构上看齿轮泵可分为和和两类，两类，其中以外啮合齿轮泵应用更广泛。其中以外啮合齿轮泵应用更广泛。外啮合齿轮泵的结构组成外啮合齿轮泵的结构组成: : ，齿齿数、数、 模数、齿形完全相同的渐开

10、线模数、齿形完全相同的渐开线。外啮合齿轮泵结构组成外啮合齿轮泵结构组成外啮合齿轮泵工作原理外啮合齿轮泵工作原理齿轮、壳齿轮、壳体内表面、体内表面、前后端盖前后端盖围成围成齿轮退出齿轮退出啮合啮合,容容积积吸油吸油齿轮进入啮齿轮进入啮合合,容积容积压压油油两啮合的齿两啮合的齿轮及端盖轮及端盖外啮合齿轮泵工作原理外啮合齿轮泵工作原理 V=(1.061.115)2zm2b 式中式中z齿轮齿数；齿轮齿数；D分度圆直径分度圆直径(mz) m模数；模数； hw工作齿高工作齿高(2m)； b齿宽齿宽理论流量：理论流量： qt=Vn=(1.061.115)2zm2b 实际流量：实际流量： q=qtv=(1.0

11、61.115)zm2b v结论：结论：1、齿轮泵的、齿轮泵的qt 是齿轮几何参数和转速的函数。是齿轮几何参数和转速的函数。2、因为转速等于常数，流量等于常数，所以齿轮、因为转速等于常数，流量等于常数，所以齿轮泵是定量泵。泵是定量泵。3、理论流量与出口压力无关。、理论流量与出口压力无关。 每一对轮齿啮合时，啮合点位置变化（容积每一对轮齿啮合时，啮合点位置变化（容积变化率不均匀）引起瞬时流量变化变化率不均匀）引起瞬时流量变化 流量脉动结果：引起系统的压力脉动，流量脉动结果：引起系统的压力脉动， 产生振动和噪声，产生振动和噪声， 影响传动的平稳性。影响传动的平稳性。%100minmaxqqq外啮合齿

12、轮外啮合齿轮泵结构特点泵结构特点径向不平径向不平衡力衡力泄漏泄漏困油困油 齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重合度必须大于合度必须大于1，于是总有两对齿轮同，于是总有两对齿轮同时啮合的瞬间，在两对齿轮的齿向啮合时啮合的瞬间，在两对齿轮的齿向啮合线之间线之间。 一部分油液也就一部分油液也就在这一封闭容在这一封闭容积中见图积中见图(a)，齿轮连续旋转时，齿轮连续旋转时,这一封这一封闭容积便逐渐减小闭容积便逐渐减小,到两啮合点处于节点到两啮合点处于节点两侧的对称位置时见图两侧的对称位置时见图(b)，齿轮再继续转动时，封闭容积又，齿轮再继续转动时，封闭容积又逐渐增大，直到图逐渐

13、增大，直到图(c)所示位置时所示位置时,。 容积缩小容积缩小 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。振动，同时无功损耗增大，油液发热。 容积增大容积增大 形成局部真空，产生气穴，引起振动、形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等。噪声、汽蚀等。总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生振动、噪声等，直接影响泵的工定，产生振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。作寿命。 齿轮泵的两侧盖板上铣出齿轮泵的两侧盖板上铣出，如图中虚线

14、所，如图中虚线所示。使封闭腔容积减小时通过右边的卸荷槽与压油腔相示。使封闭腔容积减小时通过右边的卸荷槽与压油腔相通通(图图a)，容积增大时通过左边的卸荷槽与吸油腔相通，容积增大时通过左边的卸荷槽与吸油腔相通(图图c)。两卸荷槽之间的距离必须保证在任何时候都不能。两卸荷槽之间的距离必须保证在任何时候都不能使压油腔和吸油腔互通。使压油腔和吸油腔互通。 在液压泵中，运动件间的密封是在液压泵中，运动件间的密封是的，这些的，这些微小间隙从运动学上形成摩擦副，同时，高压腔的油液通过间微小间隙从运动学上形成摩擦副，同时，高压腔的油液通过间隙向低压腔的隙向低压腔的的；齿轮泵压油腔的压力油可通的；齿轮泵压油腔的

15、压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔去：过三条途经泄漏到吸油腔去：l 通过齿轮啮合线处的间隙，约占齿轮泵总通过齿轮啮合线处的间隙，约占齿轮泵总泄漏量的泄漏量的5%5%；l 通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙，约占齿轮泵总泄漏量的间隙，约占齿轮泵总泄漏量的20%20%25%25%；l 通过齿轮两端面和侧板间的间隙，约通过齿轮两端面和侧板间的间隙，约占齿轮泵总泄漏量的占齿轮泵总泄漏量的75%75%80%80%。总之：泵压力愈高，泄漏愈大。总之：泵压力愈高，泄漏愈大。径向不平衡力的径向不平衡力的：液压力：液压力 液体分布液体分布：沿圆周从高压：沿圆周从高压腔到低压腔，压

16、力沿齿轮外圆腔到低压腔，压力沿齿轮外圆逐齿降低。逐齿降低。pp，径向不平衡，径向不平衡力增大，齿轮和轴承受到很大力增大，齿轮和轴承受到很大的冲击载荷，产生振动和噪声。的冲击载荷，产生振动和噪声。 缩小压油口，以减小压力油作用面积；缩小压油口，以减小压力油作用面积； 扩大泵体内腔高压区径向间隙；扩大泵体内腔高压区径向间隙； 开压力平衡槽，会使容积效率减小。开压力平衡槽，会使容积效率减小。 l结构简单，制造方便，价格低廉结构简单，制造方便，价格低廉l结构紧凑，体积小，重量轻结构紧凑，体积小，重量轻l自吸性能好，对油污不敏感自吸性能好，对油污不敏感l工作可靠，便于维护工作可靠，便于维护（1）外啮合齿

17、轮泵的优点：）外啮合齿轮泵的优点：（2 2）外啮合齿轮泵的缺点：）外啮合齿轮泵的缺点：l流量脉动大流量脉动大l压力脉动和噪声大压力脉动和噪声大l排量不可调排量不可调 齿轮泵由于齿轮泵由于和存在和存在，因，因而限制了压力的提高。为使齿轮泵能在高压下工而限制了压力的提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：作，常采取的措施为：l对泄漏量最大的端面轴向间隙采用自动补偿的对泄漏量最大的端面轴向间隙采用自动补偿的办法，如浮动轴套、浮动侧板或弹性侧板；办法，如浮动轴套、浮动侧板或弹性侧板；l减小径向不平衡力；减小径向不平衡力；l提高轴与轴承的刚度。提高轴与轴承的刚度。l 端面轴向间隙的补偿装置端面轴

18、向间隙的补偿装置浮动轴套浮动轴套 利用泵的出口压力油，引利用泵的出口压力油，引入齿轮轴上的浮动轴套入齿轮轴上的浮动轴套1的外侧的外侧A腔，在液体压力作用下，使腔，在液体压力作用下，使轴套紧贴齿轮轴套紧贴齿轮3的侧面，从而保的侧面，从而保证了两者之间的间隙值与工作证了两者之间的间隙值与工作压力相适应且长期适应。在泵压力相适应且长期适应。在泵起动时，靠弹簧起动时，靠弹簧4来产生预紧力，来产生预紧力，保证了轴向间隙的密封。保证了轴向间隙的密封。 将泵出口压力油引至侧板将泵出口压力油引至侧板背面，靠侧板自身的变形来补背面，靠侧板自身的变形来补偿端面间隙。偿端面间隙。l 端面轴向间隙的补偿装置端面轴向间

19、隙的补偿装置弹性侧板弹性侧板螺杆泵螺杆泵渐开线内啮合齿轮泵渐开线内啮合齿轮泵渐开线内啮合齿轮泵渐开线内啮合齿轮泵摆线内啮合齿轮泵摆线内啮合齿轮泵（非平衡式，（非平衡式，变量泵）变量泵） （平衡式，定（平衡式，定量泵）量泵） 结构较齿轮泵复杂，但结构较齿轮泵复杂，但，小小，工作平稳，工作平稳，寿命较长。被广泛应用于机械制造，寿命较长。被广泛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，但其中的专用机床、自动线等中低压液压系统中，但其，对油液的，对油液的也比较也比较。组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等。组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等。定子定子2 2具有圆柱形内表

20、面，定子具有圆柱形内表面，定子和转子和转子1 1间有间有。叶片。叶片3 3装装在转子槽中，并可在槽内滑动，在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力或当转子回转时，由于离心力或压力油的作用，使叶片紧靠在压力油的作用，使叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若叶片和两侧配油盘间就形成若干个干个。l 密封容积的变化，转子密封容积的变化，转子逆时针转动时：逆时针转动时：v叶片伸出，叶片伸出，v v密密，v叶片缩回，叶片缩回，v v密密，l ：配油盘上封油区和叶片：配油盘上封油区和叶片l 转子每转一转，每个工作空间完成一次吸油和转子每转一转

21、，每个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为压油，因此称为。l 单作用叶片泵的排量单作用叶片泵的排量两叶片处于定子最右边，两叶片处于定子最右边，v密密max=V1两叶片处于定子最左边，两叶片处于定子最左边，v密密min =V2（V1-V2）Z，即一转压出油液的体，即一转压出油液的体积，即等于一环形体积积，即等于一环形体积V = (R+e)2-( R-e)2 b = 4beR = 2beDl 单作用叶片泵的排量单作用叶片泵的排量理论流量：理论流量： qt = Vn = 2beDn实际流量：实际流量： q = qtv = 2beDnv：1） qt = f (几何参数，几何参数， n，e)2） n =

22、常量常量 e变化变化 q 常量常量 变量泵变量泵当当 e = 0 q = 0当当 e大小变化，流量大小变化大小变化，流量大小变化 当当 e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l 单作用叶片泵的流量单作用叶片泵的流量l 改变定子和转子之间的偏心便改变定子和转子之间的偏心便。偏心反向。偏心反向时，吸油压油方向也相反。时，吸油压油方向也相反。l 处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用,该作用要把该作用要把叶片推入转子槽内。为了使叶片推入转子槽内。为了使可靠地可靠地，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽

23、和，压油腔一侧的叶片底部要通过特殊的沟槽和压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通，压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和吸油腔相通，这里的叶片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上。这里的叶片仅靠离心力的作用顶在定子内表面上。l 由于转子受到由于转子受到的径向液压作用力，所以这种泵的径向液压作用力，所以这种泵一般不宜用于高压。一般不宜用于高压。组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等l 密封容积的形成密封容积的形成：定子、转：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成子和相邻两叶片、配流盘围成l 密封容积的变化密封容积的变化，转子顺，转子顺时针转动时

24、：时针转动时：v左上、右下，叶片伸出，左上、右下，叶片伸出，V V密密吸油吸油v右上、左下，叶片缩回，右上、左下，叶片缩回，V V密密压油压油l 吸压油腔隔开吸压油腔隔开：配油盘上封：配油盘上封油区和叶片油区和叶片l 当两叶片从当两叶片从a，b转到转到c，d时，排出容积为时，排出容积为M的油液；的油液；l 从从c，d转到转到e，f时，吸进时，吸进容积为容积为M的油液；的油液；l 从从e，f转到转到g，h时又排出时又排出了容积为了容积为M的油液；的油液；l 再从再从g，h转回到转回到a，b时又时又吸进了容积为吸进了容积为M的油液。的油液。当叶片数为当叶片数为Z时，转子转一周，所有叶片的排量为时，

25、转子转一周，所有叶片的排量为2Z个个M容积，此值正好为环行体积的两倍。容积，此值正好为环行体积的两倍。排量计算原理图排量计算原理图l 双作用叶片泵的理论排量为双作用叶片泵的理论排量为brRV)(222R 定子长半径；定子长半径；r 定子短半径；定子短半径；b 转子厚度。转子厚度。 一般双作用叶片泵，在叶片底一般双作用叶片泵，在叶片底部都通以压力油，叶片底部容积不部都通以压力油，叶片底部容积不参加泵的吸油和排油。因此在精确参加泵的吸油和排油。因此在精确计算叶片泵的排量时，还应该考虑计算叶片泵的排量时，还应该考虑对排量的影响。对排量的影响。每转不参加排油的叶片总容积为每转不参加排油的叶片总容积为:

26、 :bszrRVbcos)(2s 叶片厚度；叶片厚度；z 叶片数；叶片数； 叶片相对于转子半径的倾角。叶片相对于转子半径的倾角。l 双作用叶片泵精确排量计算公式为双作用叶片泵精确排量计算公式为 22()2()cosRrVbRrsz结论：结论：v q = f(几何参数，几何参数，n) v n = 常量即常量即 q = 常量常量 双作用叶片泵为定量泵，双作用叶片泵仍存在微双作用叶片泵为定量泵，双作用叶片泵仍存在微小流量脉动，当叶片数为小流量脉动，当叶片数为4的整数倍、且大于的整数倍、且大于8时的流量时的流量，故通常取叶片数为，故通常取叶片数为12或或16。 定子曲线是由四段圆弧和四段过定子曲线是由

27、四段圆弧和四段过渡曲线组成的。渡曲线组成的。 过渡曲线应保证叶片贴紧在定子过渡曲线应保证叶片贴紧在定子内表面上内表面上, ,保证叶片在转子槽中保证叶片在转子槽中时速度和加速度的变化均匀时速度和加速度的变化均匀, ,使使叶片对定子的内表面的冲击尽可能小。叶片对定子的内表面的冲击尽可能小。 1)1)定子曲线定子曲线l 等加速等加速等减速过渡曲线等减速过渡曲线 1)1)定子曲线定子曲线2)2)叶片的倾角叶片的倾角 在双作用叶片泵中在双作用叶片泵中, ,将叶片顺着转子将叶片顺着转子回转方向前倾一个回转方向前倾一个角，使压力角减小角，使压力角减小 = = - - , ,这样就可以这样就可以，使叶片在压油

28、腔的槽中容易使叶片在压油腔的槽中容易, ,不会卡不会卡住甚至折断，并可减少磨损。住甚至折断，并可减少磨损。叶片泵叶片的前倾角叶片泵叶片的前倾角一般一般10101414 由于叶片的倾斜安装，只允许转子朝倾斜的方向旋转由于叶片的倾斜安装，只允许转子朝倾斜的方向旋转，不得随意反转，否则会将叶片折断。，不得随意反转，否则会将叶片折断。定子对叶片定子对叶片的作用力的作用力 双作用叶片泵的配油双作用叶片泵的配油盘上有两个吸油窗口和两盘上有两个吸油窗口和两个压油窗口个压油窗口, ,窗口之间为窗口之间为, ,通常应使封油区通常应使封油区对应的中心角对应的中心角稍大于或稍大于或等于两个叶片之间的夹角，等于两个叶

29、片之间的夹角，否则会使吸油腔和压油腔否则会使吸油腔和压油腔连通，造成泄漏。连通，造成泄漏。3)3)配油盘配油盘 在配油盘的压油窗口在配油盘的压油窗口靠叶片从封油区进入压油靠叶片从封油区进入压油区的一边开有一个截面形区的一边开有一个截面形状为三角形的状为三角形的( (又称又称眉毛槽眉毛槽),),使两叶片之间的使两叶片之间的封闭油液在未进入压油区封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压之前就通过该三角槽与压力油相连力油相连, ,其压力逐渐上升其压力逐渐上升, ,因而缓减了流量和压力脉因而缓减了流量和压力脉动，并降低了噪声。动，并降低了噪声。3)3)配油盘配油盘 环形槽环形槽c c与压油腔相与压

30、油腔相通并与转子叶片槽底部通并与转子叶片槽底部相通相通, ,使叶片的底部作用使叶片的底部作用有压力油，增加叶片对有压力油，增加叶片对定子表面的压紧力，防定子表面的压紧力，防止漏油。止漏油。3)3)配油盘配油盘a a）子母叶片）子母叶片b b）阶梯叶片）阶梯叶片c c）柱销叶片）柱销叶片d d）双叶片）双叶片改善吸油腔的改善吸油腔的叶片受力状况叶片受力状况l 限压式变量叶片泵（属于单作用叶片泵）限压式变量叶片泵（属于单作用叶片泵）：当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小。：当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小。 限压式变量叶片泵对既要实现快速行程，又要实现保限压式变量叶片泵对既要实现快

31、速行程，又要实现保压和工作进给的执行元件来说是一种合适的油源；快速行压和工作进给的执行元件来说是一种合适的油源；快速行程需要大的流量，负载压力较低；保压和工作进给时负载程需要大的流量，负载压力较低；保压和工作进给时负载压力升高，需要流量减小。压力升高，需要流量减小。l 限压式变量叶片泵的分类限压式变量叶片泵的分类限压式变量泵利用压力反馈作用实现变量限压式变量泵利用压力反馈作用实现变量主要组成部件：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺主要组成部件：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸钉）、反馈液压缸 柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容

32、积的变化来实现吸油和排油的。封工作容积的变化来实现吸油和排油的。 1.2 柱塞泵分类柱塞泵分类轴向柱塞泵轴向柱塞泵：柱塞轴向布置：柱塞轴向布置直轴式（又称斜盘式）直轴式（又称斜盘式）斜轴式斜轴式径向柱塞泵径向柱塞泵：柱塞沿径向放置：柱塞沿径向放置与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有以下特点：与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有以下特点：l 。构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸。构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率，工作压力一般是压工作仍有较高的容积效率，工作压力一般是2040M

33、Pa2040MPa；l 。因为只要适当地加大柱塞直径或增加柱。因为只要适当地加大柱塞直径或增加柱塞数目，流量便增大。塞数目，流量便增大。l : :只需改变柱塞的工作行程就能改变流量。只需改变柱塞的工作行程就能改变流量。l 柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用，得到充分利用，。l 结构组成：泵由斜盘结构组成：泵由斜盘1 1、柱塞、柱塞2 2、缸体、缸体3 3、配油盘、配油盘4 4、传动轴、传动轴5 5等主要零件组成。传动轴中心线与缸等主要零件组成。传动轴中心线与缸体中心线重合。体中心线重合。缸体缸体柱塞滑履组柱塞滑履组配流盘

34、配流盘l 工作原理：缸体旋转，斜盘迫使柱塞做往复运工作原理：缸体旋转，斜盘迫使柱塞做往复运动，使密封容积增大或减小，实现吸油或压油。动，使密封容积增大或减小，实现吸油或压油。l 排量计算排量计算 若柱塞数为若柱塞数为z z，柱塞直径，柱塞直径为为d d，柱塞孔的分布圆直径为，柱塞孔的分布圆直径为D D ，斜盘倾角为斜盘倾角为 ，则柱塞的行程为：，则柱塞的行程为：Dtgh 故缸体转一转，泵的排量为：故缸体转一转，泵的排量为：zDtgdhzdV4422理论流量：理论流量：qt=Vn实际流量：实际流量： 柱塞泵的排量是转角的函数，其输出流量是脉动的，柱塞泵的排量是转角的函数，其输出流量是脉动的，就柱

35、塞数而言，柱塞数为奇数时的脉动率比偶数柱塞小，就柱塞数而言，柱塞数为奇数时的脉动率比偶数柱塞小，且柱塞数越多，脉动越小，故柱塞泵的柱塞数一般都为且柱塞数越多，脉动越小，故柱塞泵的柱塞数一般都为奇数。从结构工艺性和脉动率综合考虑，常取奇数。从结构工艺性和脉动率综合考虑，常取Z=7或或Z=9。l 流量计算流量计算2vv4dqVnDtg zn1) 柱塞头部结构柱塞头部结构 ：和斜盘接触为点接触，接触应大，易磨损。：和斜盘接触为点接触，接触应大，易磨损。 ：滑靴是按静压支撑原理设计的，缸体中的压滑靴是按静压支撑原理设计的，缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室，使滑靴和斜力油经过柱塞球头中间小

36、孔流入滑靴油室，使滑靴和斜盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况，盘间形成液体润滑，改善了柱塞头部和斜盘的接触情况，和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。l 结构特点结构特点 通过改变斜盘倾角通过改变斜盘倾角 的大小就可的大小就可，从而达到改变泵的输出，从而达到改变泵的输出流量。流量。 活塞活塞2 2的内腔构成了伺服阀的阀体，的内腔构成了伺服阀的阀体，并有并有c c、d d和和e e三个孔道分别沟通缸筒三个孔道分别沟通缸筒1 1下下腔腔a a、上腔、上腔b b和油箱。泵上的斜盘和油箱。泵上的斜盘4 4通过通过拨叉机构与活塞拨叉机构与活塞2 2下端铰接

37、，利用活塞下端铰接，利用活塞2 2的上下移动来的上下移动来 。2) 变量机构变量机构l 结构特点结构特点 当用手柄使伺服阀芯当用手柄使伺服阀芯3 3向下移动时，上向下移动时，上面的阀口打开，面的阀口打开，a a腔中的压力油经孔道腔中的压力油经孔道c c通通向向b b腔，活塞因上腔有效面积大于下腔的有腔，活塞因上腔有效面积大于下腔的有效面积而移动，活塞效面积而移动，活塞2 2移动时又使伺服阀上移动时又使伺服阀上的阀口关闭，最终使活塞的阀口关闭，最终使活塞2 2自身停止运动。自身停止运动。 当手柄使伺服阀芯当手柄使伺服阀芯3 3向上移动时，下面向上移动时，下面的阀口打开，的阀口打开，b b和和e

38、e接通油箱，活塞接通油箱，活塞2 2在在a a腔腔压力油的作用下向上移动，并在该阀口关压力油的作用下向上移动，并在该阀口关闭时自行停止运动。变量控制机构就是这闭时自行停止运动。变量控制机构就是这样依照伺服阀的动作来实现其控制的。样依照伺服阀的动作来实现其控制的。2) 变量机构变量机构l 结构特点结构特点 使缸体紧压配流盘端面的使缸体紧压配流盘端面的作用力，除机械装置或弹簧作作用力，除机械装置或弹簧作为预密封的推力外，还有柱塞为预密封的推力外，还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力，孔底部台阶面上所受的液压力，此液压力比弹簧力大得多，而此液压力比弹簧力大得多，而且随泵的工作压力增大而增大。且随泵的工

39、作压力增大而增大。由于缸体始终受液压力紧贴着由于缸体始终受液压力紧贴着配流盘，就使端面间隙得到了配流盘，就使端面间隙得到了自动补偿。自动补偿。 3) 端面间隙的自动补偿端面间隙的自动补偿l 结构特点结构特点l 结构组成结构组成l 工作原理工作原理柱塞侧向力小，摩擦损失小；柱塞侧向力小，摩擦损失小；可增大摆角来增大流量，变量范围大；可增大摆角来增大流量，变量范围大；连杆球头和主轴盘连接比较牢靠，自吸能力强；连杆球头和主轴盘连接比较牢靠，自吸能力强；转动惯量小，起动特性好，起动效率高。转动惯量小，起动特性好，起动效率高。l 与直轴式轴向柱塞泵相比：与直轴式轴向柱塞泵相比：手动控制手动控制 液压控制

40、液压控制 电气控制电气控制l 按控制方式可分为：按控制方式可分为：恒压控制恒压控制 恒流量控制恒流量控制 恒功率控制恒功率控制l 按控制目的可分为：按控制目的可分为：转子转子/ /缸体缸体2 2（转动）（转动）柱塞柱塞5 5（相对缸体往复运动）（相对缸体往复运动）定子定子1 1（不动）（不动）配流轴配流轴3 3（不动）（不动）l 结构组成结构组成l 工作原理工作原理 当转子当转子2 2旋转时，柱塞旋转时，柱塞5 5在离心力及机械回程力作用在离心力及机械回程力作用下，它的头部与定子下，它的头部与定子1 1的内表面紧紧接触，由于转子的内表面紧紧接触，由于转子2 2与与定子定子1 1存在偏心，所以柱

41、塞存在偏心，所以柱塞5 5在随转子转动时，又在柱塞在随转子转动时，又在柱塞孔内作径向往复滑动，当转子孔内作径向往复滑动，当转子2 2按图示箭头方向旋转时，按图示箭头方向旋转时，上半周的柱塞皆往外滑动，柱塞孔的密封容积增大，通上半周的柱塞皆往外滑动，柱塞孔的密封容积增大，通过轴向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑动，柱塞孔内的过轴向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑动，柱塞孔内的密封工作容积缩小，通过配流盘向外排油。密封工作容积缩小，通过配流盘向外排油。l 转子每转一转，柱塞在缸孔内转子每转一转，柱塞在缸孔内吸油、压油各一次；吸油、压油各一次； l 通过变量机构改变定子和转子通过变量机构改变定子和转子间的偏

42、心距，可改变泵的排量和间的偏心距，可改变泵的排量和工作方向，因此径向柱塞泵可以工作方向，因此径向柱塞泵可以是单向或是单向或l 为了流量脉动率尽可能小，通为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数柱塞数。常采用奇数柱塞数。l 特点特点泵的平均排量为泵的平均排量为ezdezdV22224泵的输出流量泵的输出流量vezndq22l 排量和流量计算排量和流量计算l高速小转矩高速小转矩 ：500r/min 齿轮式齿轮式 叶片式叶片式 轴向柱塞式轴向柱塞式l低速大转矩：低速大转矩：500r/min 径向柱塞式径向柱塞式 液压马达是将液体压力能转换为机械能的装液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置，输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。置，输出转矩和转速，是液压系统