液压动力元件

1、第二章 液压泵和液压马达1介绍液压泵和液压马达的工作原理；液压泵和液压马达的基本性能：压力、流量、效率及其关系；三种类型的泵（马达）的结构、工作原理、优缺点、应用场合。2液压系统中的能量转换2-1 概述液压泵液压马达3液压系统中的能量转换2-1 概述液压泵是将电机输出的机械能(转矩 和角速度 的乘积)转变为液压能(液压泵的输出压力 和输出流量 的乘积)，为系统提供一定流量和压力的油液，是液压系统中动力源；液压马达是将系统的液压能(液压马达的输入压力 和输入流量 的乘积)转变为机械能(液压马达输出转矩 和角速度 的乘积)，使系统输出一定的转矩和转速，驱动工作部件运动；4一、液压泵和液压马达的工作

2、原理和特点2-1 概述1凸轮2柱塞3弹簧4密封油腔5、6单向阀5一、液压泵和液压马达的工作原理和特点2-1 概述容积式泵（液压马达）的工作原理：泵的工作原理：形成若干个密封的工作腔，当密封工作腔的容积从小向大变化时，形成部分真空、吸油；当密封工作腔的容积从大向小变化时，进行压油（排油）液压马达的工作原理：形成若干个密封的工作腔，进油时，密封工作腔的容积从小向大变化；排油时，密封工作腔的容积从大向小变化时。（其输出是转矩和转速）6一、液压泵和液压马达的工作原理和特点2-1 概述液压泵正常工作的必备条件具有密封容积（密封工作腔）；密封容积能交替变化；具有配流装置。其作用是保证密封容积在吸油过程中与

3、油箱相通，同时关闭供油通路；压油时与供油管路相通，而与油箱切断；吸油过程中油箱必须与大气相通。7二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述1、工作压力和公称压力 液压泵的工作压力：指泵出口处的实际压力，即液压泵所输出的油液为克服阻力所必须建立起来的压力。泵的工作压力取决于泵的总负载。 液压马达的工作压力：指液压观达输入油液的实际压力，其大小同样也是取决于液压马达的负载。8二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述1、工作压力和公称压力 液压泵的公称压力：液压泵工作压力的最高限值。 液压马达的公称压力：液压马达工作压力的最高限值。液压泵的液压马达的公称压力均取决于它们本身结构的密封性和规定的使用

4、寿命。9二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述2、排量和流量 液压泵的排量是指在没有泄漏的情况下，液压泵每转一转所排出的油液体积。液压泵的排量仅仅取决于密封工作油腔每转变化的容积而与转速无关。 液压泵的理论流量是指在没有泄漏的情况下，单位时间内输出的油液体积，它等于排量和转速的乘积，即10二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述2、排量和流量 液压马达的排量是指在没有泄漏的情况下，液压马达每转一转所输入的油液体积。 液压马达的理论流量是指在没有泄漏的情况下，单位时间内输入的油液体积，它等于排量和转速的乘积，即11二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述3、功率和效率理论功率：12二、液

5、压泵和液压马达的基本性能2-1 概述3、功率和效率容积损失：指因泄漏而造成的流量损失。对于液压泵，容积效率 表现为实际流量与理论流量之比。对于液压马达，容积效率 表现为理论流量与实际输入流量之比。13二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述3、功率和效率液压泵和液压马达的流量压力特性曲线 液压泵 液压马达14二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述3、功率和效率机械损失：指因摩擦而造成的转矩上的损失。对于液压泵，机械效率表现为理论输入转矩与实际输入转之比。对于液压马达，机械效率表现为实际输出转矩与理论转矩之比。15二、液压泵和液压马达的基本性能2-1 概述3、功率和效率总效率：输出功率与输

6、入功率之比对于液压泵，对于液压马达，液压泵（液压马达）的总效率等于其容积效率与机械效率的乘积16二、液压泵和液压马达的类型2-1 概述3、功率和效率液压泵的输入功率又可表示为液压马达的输出转矩可表示为若马达的出口压力不为零，则：为马达的入口压力与出口压力之差17三、液压泵和液压马达的类型2-1 概述1、类型 液压泵（液压马达）柱塞式叶片式齿轮式轴向柱塞式径向柱塞式单作用叶片式双作用叶片式外啮何式内啮合式18三、液压泵和液压马达的类型2-1 概述1、类型 液压泵（液压马达）定量式变量式手动调节排量自动调节排量恒压式限压式恒功率恒 流量19三、液压泵和液压马达的类型2-1 概述1、类型 （液压马达

7、）高速小扭矩液压马达低速大扭矩液压以达20三、液压泵和液压马达的类型2-1 概述1、符号21三、液压泵和液压马达的类型2-1 概述2、符号（新标准）22一、齿轮泵的构造和工作原理2-2 齿轮泵23二、齿轮泵的流量2-2 齿轮泵1、流量计算齿轮泵的排量q是其两个齿轮的齿间容积之总和2、流量脉动24二、齿轮泵的流量2-2 齿轮泵3、空穴现象提高转速可增大流量，但若转速过高，油液在离心力的作用下不易填满齿间，形成“空穴现象”，并会使容积效率降低。4、增大流量的途径提高转速增大模数增加齿数增大齿宽25三、困油现象2-2 齿轮泵解决措施：开卸荷槽26四、径向力不平衡2-2 齿轮泵解决措施：1、开平衡；2

8、、缩小压油口。27五、齿轮泵的泄漏2-2 齿轮泵齿顶圆与壳体内孔之间的径向间隙；齿轮端面与侧盖之间的轴向间隙；齿宽方向上的不完全啮合造成的齿面间隙。1、泄漏途径：其中，途径 2）是最主要的泄漏途径，约占总泄漏的7580。28五、齿轮泵的泄漏2-2 齿轮泵浮动轴套；浮动（弹性）侧板。2、补偿轴向间隙的措施引入压力油29一、双作用叶片泵2-3 叶片泵1、双作用叶片泵的工作原理1）组成:2）工作原理1转子 2定子 3叶片 4配油盘双作用：指每转有两次吸油压油过程。卸荷式叶片泵30一、双作用叶片泵2-3 叶片泵1、双作用叶片泵的工作原理3）定子内表面形状31一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片

9、泵的结构特点1）叶片倾角32一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片泵的结构特点2）定子曲线33一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片泵的结构特点2）定子曲线34一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片泵的结构特点2）定子曲线35一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片泵的结构特点2）定子曲线36一、双作用叶片泵2-3 叶片泵2、双作用叶片泵的结构特点3）配油盘的三角槽减缓流量和压力的脉动并降低噪声37一、双作用叶片泵2-3 叶片泵3、双作用叶片泵的流量1）流量计算2）流量稳定性38一、双作用叶片泵2-3 叶片泵4、高压叶片泵的结构特点39一、双作用叶片泵2-3 叶片泵4、高

10、压叶片泵的结构特点（子母叶片）小叶片大叶片所在油腔的油液压力油40一、双作用叶片泵2-3 叶片泵4、高压叶片泵的结构特点（阶梯叶片）与所在油腔相通与压力油相通41二、单作用叶片泵2-3 叶片泵1、结构及工作原理1）结构2）工作原理1转子 2定子3叶片 配油盘（侧面）单作用非卸荷式泵 径向力不平衡 平量泵42二、单作用叶片泵2-3 叶片泵2、流量计算1）排量2）流量43三、叶片马达2-3 叶片泵44一、径向柱塞泵的工作原理和流量计算2-4 柱塞泵和柱塞马达45二、轴向柱塞泵的工作原理和流量计算2-4 柱塞泵和柱塞马达46二、轴向柱塞泵的工作原理和流量计算2-4 柱塞泵和柱塞马达47轴向柱塞泵式手

11、动变量泵2-4 柱塞泵和柱塞马达48三、轴向柱塞液压马达的工作原理和结构2-4 柱塞泵和柱塞马达49三、轴向柱塞液压马达的工作原理和结构2-4 柱塞泵和柱塞马达501、限压式变量泵的工作原理和结构2-5 液压泵的流量调节512、限压式变量泵的静态特性2-5 液压泵的流量调节静态特性：流量压差特性522、限压式变量泵的静态特性2-5 液压泵的流量调节静态特性：流量压差特性可求得：结构图533、限压式变量泵的优缺点及应用2-5 液压泵的流量调节 限压式变量叶片泵与双作用定量叶片泵相比：结构复杂，尺寸大，相对运动的机件多，轴上受单向径向液压力大，故泄漏大，容积效率和机械效率较低。由于流量有脉动和困油

12、现象的存在，因而压力脉动和噪声大，工作压力的提高受到限制;限压式变量叶片泵的流量压力特性正好满足既要实现快速行程又要实现工作进给的工作部件对液压源的要求。544、限压式变量泵的典型结构2-5 液压泵的流量调节55机床常用液压泵性能比较性能外啮合齿轮泵双作用叶片泵限压式变量叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵螺杆泵工作压力低压中压中压高压高压低压流量调节不能不能能能能不能效率低较高较高高高较低流量脉动很大很小一般一般一般最小自吸能力好较差较差差差好对油的污染敏感性不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感不敏感噪声大小较大较小较小最小选价便宜较贵较贵贵贵较贵56本章小结一、主要概念1、容积式泵（液压马达）的工作原理；2、泵和液压马达的工作压力、排量、理论流量、实际流量、容积效率、输入转矩（泵）、输出转矩（马达）、机械效率、输入、输出功率、总效率、各量的单位（量纲）及相关量间的关系；57本章小结一、主要概念3、常用泵齿轮泵、叶片泵、柱塞泵