液压与气压技术第三章 液压泵与液压马达.pptx

1、第一节 概 述 液压泵是液压动力元件，它是将电动机（或其他原动机）输入的机械能转变成液压能的能量转换装置作用：向液压系统提供压力油 。 液压马达是液压执行元件，它是将压力能转换为机械能的能量转换装置 作用：输出转矩和转速 。11液压泵的工作原理如图3-1所示，电动机带动凸轮1旋转时，柱塞2在凸轮和弹簧3的作用下，在缸体的柱塞孔内左、右往复移动，缸体与柱塞之间构成了容积可变的密封工作腔。柱塞2向右移动时，工作腔容积变大，形成局部真空，油液中的油便在大气压力作用下通过单向阀4流入泵体内，单向阀5关闭，防止系统油液回流，这时液压泵吸油。柱塞向左移动时，工作腔容积变小，油液受挤压，便经单向阀5压入系统

2、，单向阀6关闭，避免油液流回油箱，这时液压泵压油。若凸轮不停地旋转，泵就不断地吸油和压油。一、液压泵的工作原理及分类2液压泵的工作原理（动画）32液压泵图形符号43泵的分类（1）按其结构形式的不同： 齿轮式、叶片式、柱塞式（2）按泵的排量能否改变： 定量泵、变量泵（3）按的输出油方向能否改变： 单向泵、双向泵 54液压马达的工作原理和分类 马达的工作原理：依靠密封容积来进行工作的，其工作原理在理论上与泵具有可逆性，具体见3-5 职能符号见附录 P177 分类： 高速马达转子转动惯量小、反应迅速、动作快（包括齿轮式、叶片式和柱塞式） 低速大扭矩马达转速低、转矩大6（1）理论流量（2）实际流量（3

3、）额定流量：额定压力、额定转 速下泵输出的流量二液压泵与液压马达的性能参数1.压力3.流量(1)工作压力p 取决于负载(2)额定压力pn 允许的最大工作压力2.排量 V（ml/r） 泵每转一转，由密封几何尺寸变化计算而得的排出液体体积74液压泵的功率（1）液压泵的理论功率（以泵为研究对象） Pt=2nTt(输入)=pqvt (输出)（2）液压泵的实际功率液压泵的实际输入功率： Pi=2nT（大于理论值Pt）液压泵的实际输出功率： P0=pqv （小于理论值Pt） 85液压泵的效率（1）容积效率：v=qv/qvt(因内泄存在) (实际流入/理论流入)（2）机械效率：m=Tt/T(因摩擦存在)（3

4、）总效率：=v m = P0/Pi 液压泵的输出功率 输入功率功率损失分为容积损失(泄漏造成) 机械损失(摩擦造成)96液压马达的容积效率和转速(1)容积效率：v=qvt/qv(理论流入/实际流入)(与泵的含义同，进入马达的多，存在内泄)(2)转速：n= qvv/V7液压马达的机械效率和转矩(1) 机械效率：m=T/Tt (2) 输出转矩：T=pVm /2 8马达实际输入、输出功率及总效率(1)输入功率：Pi=pqv (2)输出功率：P0=2n T(3)总效率：=v m = P0/Pi 10第二节 齿轮泵11齿轮泵外啮合内啮合 分类按齿向线按齿廓曲线按啮合形式直齿斜齿 人字齿 渐开线摆线 12

5、1.工作原理密封工作腔： 齿间槽、壳体、端盖组成 啮合线、吸油腔、排油腔吸油过程：轮齿脱开啮合V p 吸油；压油过程：轮齿进入啮合V p 压油。（动画）13一、外啮合齿轮泵工作原理和结构2.外啮合齿轮泵结构齿轮、壳体、端盖等） 14二、高压齿轮泵的结构特点15三、内啮合齿轮泵工作原理和结构返回1内啮合齿轮泵工作原理161内啮合齿轮泵结构17第三节 叶片泵18优点：结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小、使用寿命较长分类定量叶片泵、变量叶片泵单作用、双作用缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。19一、定量（双作用）叶片泵 旋转一周，完成二次吸油、二次压油双作用泵径向力平衡卸荷式叶片泵两个吸

6、油区，两个压油区（动画） 转子和定子中心重合，定子内表面近似椭圆形，内两段长半径为R和两段外半径为r的圆弧和四组过渡曲线组成 由于这种泵的转子与定子是保持同心的 排量是固定的。与单作用比较，同样体积可吸到较大流量，且流量均匀 20二、YB1型叶片泵结构21配油盘 配油盘环形槽通过小孔与压油区连通，保证叶片顶部与定子内表面可靠密封 配油盘腰形孔上“三角形”小槽斜荷槽， 作用：避免发生困油现象22四、单作用叶片泵 1）基本组成： 定子2、转子1、叶片3、配油盘和端盖等组成 定子具有圆柱形内表面，转子具有圆柱形外表面，定子和转子间偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在转子槽中滑动 232）工作原理 当转

7、子回转时，由于离心力等的作用，使叶片紧压在定子内壁 在定子内表面、转子外表面、叶片和配油盘之间形成若干个闭密的工作容腔。当转子旋转时，这些密闭的工作容积，上下叶片变化方向相反，分别形成吸、压油过程，配油盘上的吸压油的窗口分别与之对应 243）特点分析（1）转子每转一周，每个工作容腔完成一次吸油和排油“单作用式”2）缺点是转子受到来自排油腔的单向压力，使轴承上所受的载荷较大即径向力不平衡非卸荷式叶片泵 这种泵不宜用在高压。3）优点：当e排量 因而可制成变量泵 253、变量式叶片泵 通过改变转子与定子的偏心距e的大小，就可以改变排量和流量 偏心距可以通过手动调节或自动调节工作原理264.限压式变量

8、叶片泵（1）结构特点: 弹簧、反馈柱塞、限位螺钉。（2）工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小， 来改变流量。 （动画） 转子中心固定，定子可以水平移动外反馈、限压27（3）YBX型限压式变量叶片泵结构（动画）28第四节 柱塞泵轴向式径向式29一 、径向柱塞泵工作原理 定子不动 缸体（转子）转动 偏心距e 配油轴（不动） 衬套（与缸体紧配合） 密封工作腔 柱塞伸出：离心力30二、 斜盘式轴向柱塞泵1.斜盘式轴向柱塞泵结构* 缸体转动* 斜盘、配油盘不动缸体、柱塞、配油盘、斜盘* 柱塞伸缩 （机械装置，如弹簧等）312工作原理密封工作腔（缸体孔、柱塞底部、配流盘） 由于斜盘倾斜放置，使

9、得柱塞随缸体转动时沿轴线作往复运动，底部密封容积变化，实现吸油、压油。吸油过程：柱塞伸出Vp吸油；压油过程：柱塞缩回Vp压油。 （动画）32 3.SCY14-1型轴向柱塞泵典型结构（p = 32 MPa）斜盘配油盘变量机构压盘缸体滑靴配油盘传动轴（画动）33344.结构特点滑靴：降低接触应力，减小磨损。柱塞的伸出：由弹簧压紧压盘，有自吸能力。中心弹簧机构缸体端面间隙的自动补偿变量机构：手动变量机构。355.特点及应用 特点：容积效率高，压力高。（v=0.98, p = 32 Mpa） （柱塞和缸体均为圆柱表面,易加工,精度高，内泄小）结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小;易于实现变量；构造复杂,成

10、本高；对油液污染敏感。 应用：用于高压、高转速的场合。36第五节 液压马达一、高速小扭矩马达在大扭矩场合需配备减速器1.齿轮液压马达 为了减小转矩脉动，马达的齿数要比泵的多 适合高速小扭距372.叶片液压马达 体积小、转动惯量小、反应灵敏、能适应高频换向等用于高速小转矩、机械性能要求不高场合383.轴向柱塞马达 结构特点（1）配油盘结构对称 （2）高速小扭矩马达39二、低速（大扭矩）马达可直接用于驱动 低速液压马达通常采用径向柱塞式结构，为了获得低速和大转矩，采用高压和大排量，它的体积和转动惯量很大，不能用于反应灵敏和频繁换40高速液压马达和液压泵的区别作为高速马达的轴向柱塞马达、叶片马达、齿轮马达和同类型的泵在结构上相似，从原理上讲，这种类型的泵可做马达使用，马达