液压泵和液压马达课件

液压泵和液压马达2022/12/16液压泵和液压马达液压泵和液压马达2022/12/13液压泵和液压马达1第三章液压泵和液压马达第一节液压泵、液压马达概述第二节齿轮泵第三节叶片泵第四节柱塞泵第五节液压泵和液压马达的选用重点：液压泵工作原理；齿轮泵。液压泵和液压马达第三章液压泵和液压马达第一节2液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机输入的机械能转换为油液的压力能输出，为执行元件提供压力油液。液压马达是液压系统中的执行元件，将液体的压力能转换为旋转形式的机械能、从而拖动负载作功。液压泵和液压马达液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机输入的机械能转换为油液3液压泵液压马达液压泵和液压马达液压泵液压马达液压泵和液压马达4液压泵和液压马达的工作原理分类基本参数第一节概述

液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理第一节概述液压泵和51、液压泵的基本工作原理一、基本工作原理液压泵和液压马达1、液压泵的基本工作原理一、基本工作原理液压泵和液压6液压泵正常工作的基本条件：⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；

当工作容积增大时，完成吸油过程；当工作容积减小时，完成排油过程。⑵具有相应的配油机构，将吸油过程与排油过程分开；⑶油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。液压泵和液压马达液压泵正常工作的基本条件：⑴在结构上具有一个或多个密封且可以72、液压马达的基本工作原理从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况；反之，当液压马达的输出部件由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。液压泵和液压马达2、液压马达的基本工作原理从能量转换的观点8二、液压泵和液压马达基本参数(一)液压泵的基本参数液压泵是由原动机驱动，输入量是转矩和转速，输出量是液体的压力和流量。液压泵是输出液压能量的元件，压力p和流量q是它的主要性能参数。液压泵和液压马达二、液压泵和液压马达基本参数(一)液压泵的基本参数液压泵和91、压力：工作压力：指泵实际工作时的压力，其大小取决于外负载。额定压力：指泵正常工作条件下(按试验标准规定、保证一定的容积效率和使用寿命条件下)连续运转允许的最高压力。最大压力：指泵在短时间内超载所允许承受的极限压力。液压泵和液压马达1、压力：液压泵和液压马达102、排量

液压泵排量V：指泵每转一转密封工作容积的变化量。泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。泵的排量只取决于泵的结构参数。泵排量固定，则为定量泵；排量可变，则为变量泵。液压泵和液压马达2、排量液压泵和液压马达113、流量：理论流量：指单位时间内，由密封容腔几何尺寸变化而计算得到的排出的液体体积，用qt表示。不考虑泄漏，液压泵排出的液体体积。实际流量:指单位时间内液压泵实际排出的液体的体积，用q表示。额定流量：指在正常工作条件下，按试验标准必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量，用qn表示。因为泵存在内泄漏，所以额定流量和理论流量是不同的。液压泵和液压马达3、流量：液压泵和液压马达124、转速额定转速：保持液压泵在正常工作情况下(额定压力下)连续运转最高的转速。最高转速：在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最高转速。齿轮泵转速300r/min-3000r/min，国外可达4000r/min。叶片泵转速600-2800r/min。轴向柱塞泵转速600-7500r/min。液压泵和液压马达4、转速液压泵和液压马达135、液压泵的功率和效率(1)输入功率理论输入功率实际输入功率理论转矩实际转矩液压泵和液压马达5、液压泵的功率和效率理论输入功率实际输入功率理论转14(2)输出功率理论输出功率实际输出功率液压泵和液压马达理论输出功率实际输出功率液压泵和液压马达15容积损失：因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩造成流量上的损失，容积损失用容积效率表征；机械损失：因摩擦而造成转矩上的损失，机械损失用机械效率表征。液压泵和液压马达容积损失：因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩造成流量16机械效率：理论转矩与实际输入转矩的比值。容积效率：实际输出流量和理论流量比值。液压泵和液压马达机械效率：容积效率：液压泵和液压马达17(3)效率：液压泵的总效率是输出的液压功率与输入功率之比。液压泵和液压马达(3)效率：液压泵的总效率是输出的液压功率与输入功率之比。液186、自吸能力液压泵的自吸能力是指泵在额定转速下，从低于吸油口以下的开式油箱中自行吸油的能力。这种能力的大小，常以吸油高度或真空度表示。各种液压泵的自吸能力是不同的，一般泵的吸油高度不超过500mm。液压泵和液压马达6、自吸能力液压泵和液压马达191、转矩理论转矩实际转矩（二）液压马达基本参数液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和转速，这是它的主要性能参数。液压泵和液压马达1、转矩理论转矩实际转矩（二）液压马达基本参数液压马达202、转速液压马达常规定有最高转速和最低稳定转速。不同形式和排量的马达最高和最低稳定转速不同。液压泵和液压马达2、转速液压马达常规定有最高转速和最低稳定转速。不同形式和排213、液压马达的功率和效率液压泵和液压马达3、液压马达的功率和效率液压泵和液压马达22三、液压泵、液压马达的分类液压泵分类液压泵和液压马达三、液压泵、液压马达的分类液压泵分类液压泵和液压马达23液压马达分类液压泵和液压马达液压马达分类液压泵和液压马达24液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达柱塞泵和柱塞式液压马达液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达25四、液压泵和液压马达的职能符号液压泵和液压马达四、液压泵和液压马达的职能符号液压泵和液压马达26第二节齿轮泵齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，液压系统中常用的液压泵。按啮合形式可分为:外啮合齿轮泵;内啮合齿轮泵。液压泵和液压马达第二节齿轮泵齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，液压系统中常27齿轮泵的分类内啮合外啮合液压泵和液压马达齿轮泵的分类内啮合外啮合液压泵和液压马达28外啮合齿轮泵实物结构液压泵和液压马达外啮合齿轮泵实物结构液压泵和液压马达29液压泵和液压马达液压泵和液压马达30一外啮合齿轮泵工作原理吸排方向取决于转向，脱开啮合的一侧与吸入管连通，插入啮合的一侧与排出管连通。液压泵和液压马达一外啮合齿轮泵工作原理吸排方向取决于转向，脱开啮合的一侧与吸31二、流量计算和流量脉动齿轮泵的实际输出流量为：由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化不均匀，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。外啮合齿轮泵齿数越少，脉动率就越大。液压泵和液压马达二、流量计算和流量脉动齿轮泵的实际输出流量为：液压泵和液压32三、外啮合齿轮泵的结构特点1.困油2.泄露3.径向不平衡力液压泵和液压马达三、外啮合齿轮泵的结构特点1.困油液压泵和液压马达33困油闭死容积：留在两对啮合齿间的液体既不与低压腔通也不与高压腔通，称这两对啮合齿间所形成的封闭空间为“闭死容积”。液压泵和液压马达困油闭死容积：液压泵和液压马达34困油困油现象：在闭死容积中造成油压急剧变化的现象。液压泵和液压马达困油困油现象：液压泵和液压马达35危害：困油现象使泵工作时产生振动和噪声，产生气穴，并影响泵的工作平稳性和寿命。解决办法：为消除困油现象，应使闭死容积变化时不全然闭死。

液压泵和液压马达危害：困油现象使泵工作时产生振动和噪声，产生气穴，并影响泵的36卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽液压泵和液压马达卸荷措施：液压泵和液压马达37泄漏外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途径泄漏到低压腔中去：一是通过齿轮啮合线处间隙；二是通过泵体和齿顶圆间的径向间隙；三是通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙。通过端面间隙的泄漏量最大，可占总泄漏量的75%～80%。液压泵和液压马达泄漏外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途径泄漏到低压腔中去38径向不平衡力主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力较大)，方向不同。液压泵和液压马达径向不平衡力主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力39具体措施：为了减小径向不平衡力的影响，常采用缩小压油口的办法，使压力油径向作用于齿轮上的面积减小。液压泵和液压马达具体措施：液压泵和液压马达40四、齿轮泵的优缺点及其应用1、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单，制造方便，维修容易，价格低廉；2、齿轮泵可靠性好，因此可用于飞机上；3、齿轮泵对油液污染不敏感，因此可以用在工程机械、矿山机械等外界条件差的地方；4、齿轮泵自吸性能好，转速低至300～400r/min时仍能稳定、可靠地实现自吸；5、齿轮泵流量和压力有脉动，因此一般不用于加工精度高的精密机床上。液压泵和液压马达四、齿轮泵的优缺点及其应用1、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单41五、齿轮马达1、齿轮马达的工作原理液压泵和液压马达五、齿轮马达1、齿轮马达的工作原理液压泵和液压马达42齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：（1）为满足正、反转的要求，液压马达的结构应完全对称，包括进、出油口，卸荷结构和轴向间隙自动补偿结构;（2）液压马达泄漏的油必须用泄漏管道引至油箱，而不能象泵那样引到吸油口，故称液压马达为外泄，而称液压泵为内泄:（3）为了减少磨擦损失，改善起动性能，一般液压马达均用滚动轴承。（4）齿轮液压马达的齿数较液压泵的齿数多，以减小转矩脉动幅度。

2、结构特点液压泵和液压马达齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：2、结构特点43第三节叶片泵优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大；缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。它广泛的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。液压泵和液压马达第三节叶片泵优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧44叶片泵的结构根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类：完成一次吸、排油液的单作用叶片泵；完成两次吸、排油液的双作用叶片泵液压泵和液压马达叶片泵的结构根据各密封工作容积在液压泵和液压马达45单作用叶片泵的组成组成：定子、转子、叶片、∨偏心安装、配油盘、传动轴、壳体等。液压泵和液压马达单作用叶片泵的组成组成：液压泵和液压马达46一、单作用叶片泵工作原理液压泵和液压马达一、单作用叶片泵工作原理液压泵和液压马达47单作用叶片泵的工作原理v密形成：定子、转子、叶片、配流盘围成

下半周，叶片伸出，v密↑，吸油

v密变化，转子顺转<

上半周，叶片缩回，v密↓，压油

吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片液压泵和液压马达单作用叶片泵的工作原理v密形成：定子、转子、叶片、配流盘围成48单作用叶片泵的流量理论流量：实际流量：结论：1)qT=f(几何参数、n、e)2）∵n=ce变化q≠C∴变量泵e=0q=0e：大小变化，流量大小变化方向变化，输油方向变化故单作用叶片泵可做双向变量泵液压泵和液压马达单作用叶片泵的流量理论流量：液压泵和液压马达49单作用叶片泵特点1.∵转子转一转，吸压油各一次。∴称单作用式2.∵吸压油口各半，径向力不平衡。∴称非卸荷式液压泵和液压马达单作用叶片泵特点1.∵转子转一转，吸压油各一次。液压泵和液50单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏心距。改变定子和转子间的偏心量e，就可改变泵的排量(变量泵)。2、叶片泵圆周方向上划分为一个压油腔和一个吸油腔，转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作用。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子51单作用叶片泵的结构特征3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，压油腔一侧的叶片底部可通过特殊的沟槽和压油腔相通；吸油腔一侧的叶片底部则要和吸油腔相通，以平衡叶片上下的液压力。叶片是靠离心力甩出，顶在定子内表面上与定子内表面接触，保证密封。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接52单作用叶片泵的结构特征4、容积变化不均匀，流量也有脉动。理论分析表明,泵内叶片数越多,流量脉动率越小,此外,奇数叶片的泵的脉动率比偶数叶片的泵的脉动率小,所以单作用叶片泵的叶片数均为奇数,一般为13或15片。5、普通中、低压非平衡式叶片泵的叶片通常倾斜安放，且倾斜方向与转子旋转方向相反，其目的是使叶片容易被甩出。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征4、容积变化不均匀，流量也有脉动。液压53单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏心距。2、转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作用；3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，单作用泵叶片底端在吸排区分别通吸排腔。4、容积变化不均匀，流量也有脉动。单作用叶片泵的叶片数总取奇数，一般为13或15；5、单作用泵叶片后倾角。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子54二、双作用叶片泵液压泵和液压马达二、双作用叶片泵液压泵和液压马达55双作用叶片泵组成

组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等液压泵和液压马达双作用叶片泵组成组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴56双作用叶片泵工作原理V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成

右上、左下，叶片伸出，V密↑吸油V密变化：转子逆转<

左上、右下，叶片缩回，V密↓压油

吸压油口隔开：配油盘上封油区及叶片

液压泵和液压马达双作用叶片泵工作原理V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流57液压泵和液压马达液压泵和液压马达58双作用叶片泵特点1）∵转子转一转，吸、压油各两次。∴称双作用式

2）∵吸、压油口对称，径向力平衡。∴称卸荷式液压泵和液压马达双作用叶片泵特点1）∵转子转一转，吸、压油各两次。液压泵59双作用叶片泵流量双作用叶片泵的理论流量为：

泵输出的实际流量为：

液压泵和液压马达双作用叶片泵流量双作用叶片泵的理论流量为：液压泵和液压60双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是均匀的。但实际上叶片是有厚度的，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，尤其是当叶片底部槽设计成与压油腔相通时，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其它形式的泵小得多，且叶片为4的倍数时最小，为此叶片泵的叶片数一般都取12或16片。（偶数）液压泵和液压马达双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是均匀的。液压泵和液61结构特征1、转子与定子同心，是定量泵；2、定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线组成，大、小圆弧之间过渡曲线的形状和性质决定了叶片的运动状态，对泵的性能和寿命影响很大。3、圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡，因此输出压力可以提高，轴因不受弯矩作用则可以相应做细一些；液压泵和液压马达结构特征1、转子与定子同心，是定量泵；液压泵和液压马达624、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定子之间的压力角，改善叶片受力情况；5、防止困油现象在压油窗口开有三角槽，以防困油现象的产生。两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压力油相连,其压力逐渐上升,因而缓减了流量和压力脉动，并降低了噪声。液压泵和液压马达4、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定63(四)提高双作用叶片泵压力的措施高压叶片泵的结构：为了提高压力，必须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。1、减小作用在叶片底部的油液压力。泵压油腔的油液通过阻尼槽或内装式小减压阀通到吸油区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不致过大。2、减小叶片底部承受压力油作用的面积。采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶片、弹簧叶片等特殊的叶片顶出压紧结构，目的是减小叶片根部承受排油压力的有效面积，以减小将叶片顶出的液压推力。液压泵和液压马达(四)提高双作用叶片泵压力的措施高压叶片泵的结构：为了提64三、叶片马达工作原理：当I、Ⅱ进油，Ⅲ、Ⅳ排油，叶片液压马达产生顺时针方向的转矩。当Ⅲ、Ⅳ进油，I、II回油时，产生逆时针方向的转矩。液压泵和液压马达三、叶片马达工作原理：液压泵和液压马达65叶片马达需要考虑启动问题，一般采用下面两种方案：(1)在叶片的槽底加弹簧使叶片伸出以便形成密封工作容积，但存在弹簧疲劳问题；(2)分两次通油，先向叶片的槽底通油将叶片顶出形成密封工作容积，再向工作容积通油。叶片马达可用于频繁换向的场合。液压泵和液压马达叶片马达需要考虑启动问题，一般采用下面两种方案：液压泵和液压66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可分为：外反馈内反馈液压泵和液压马达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液67外反馈限压式变量叶片泵组成组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸。液压泵和液压马达外反馈限压式变量叶片泵组成组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机68外反馈限压式变量叶片泵工作原理当pA<ksx0时，定子不动，e=e0，q=

qmax当pA=ksx0时，定子即将移动，p=pB，即为限定压力。当pA>ksx0时，定子右移，e↓，q↓

液压泵和液压马达外反馈限压式变量叶片泵工作原理当pA<ksx0时，定子不69限压式变量叶片泵的特性曲线当p<pb时，pA<ksx0定量泵当p>pb时，pA=ks（x0+x）变量泵液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的特性曲线当p<pb时，pA<ksx70限压式变量叶片泵的调节过程调节螺钉4，可改变qmax，使AB段上下平移调节螺钉3，可改变pB，使BC段左右平移更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率k大，曲线平缓变化<k小，曲线较陡液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的调节过程调节螺钉4，可改变qmax，使AB71限压式变量叶片泵的应用执行机构需要有快、慢速运动的场合，如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等快进或快退：用AB段<工进：BC段定位夹紧：用AB段或定位夹紧系统<夹紧结束保压：用C点

液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的应用执行机构需要有快、慢速运动的场合，液72第四节柱塞泵工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现吸油和压油。该泵用于高压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。液压泵和液压马达第四节柱塞泵工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现吸油和73斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。斜盘式轴向柱塞泵液压泵和液压马达斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配流盘上的两74配流盘缸体

斜盘

手动变量机构柱塞

输入轴壳体滑靴

液压泵和液压马达配流盘缸体斜盘手动变量机构柱塞输入轴壳体75斜盘式轴向柱塞泵的结构1CY轴向柱塞泵主体2CY轴向柱塞泵变量机构

液压泵和液压马达斜盘式轴向柱塞泵的结构1CY轴向柱塞泵主体液压泵和液76滑靴结构—和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。滑靴与斜盘间为液体润滑。A滑靴和斜盘液压泵和液压马达滑靴结构—和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。A滑靴和斜盘77B缸体结构轴向有七个均布的柱塞孔，孔底的进出油口为腰形孔，其宽度与配流盘上的吸、排油腰形窗口的宽度相对应。液压泵和液压马达B缸体结构轴向有七个均布的柱塞孔，孔底的进出油口为腰形孔，其78C配油盘结构定量泵配流盘液压泵和液压马达C配油盘结构定量泵配流盘液压泵和液压马达79变量泵配油盘液压泵和液压马达变量泵配油盘液压泵和液压马达80D柱塞和缸体径向力使缸体倾斜，造成缸体和配流盘之间出现楔形间隙，使泄漏增大，而且使密封表面产生局部接触，导致缸体与配流盘之间的表面烧伤，同时也导致柱塞与缸体之间的磨损。为了减小径向力，斜盘的倾角一般不大于20o。轴向力FR与柱塞底部的液压力平衡；径向力FT通过柱塞传递给缸体。液压泵和液压马达D柱塞和缸体径向力使缸体倾斜，造成缸体和配流盘之间出现楔形间81半轴结构

液压泵和液压马达半轴结构液压泵和液压马达82三、变量泵的变量控制方式手动变量机构伺服变量机构恒功率变量机构液压泵和液压马达三、变量泵的变量控制方式手动变量机构液压泵和液压马达83(1)手动变量机构转动调节手轮16，使调节螺杆17转动（只能转动不能轴向移动），带动变量活塞18轴向移动（不能转动）。销轴21是装在变量活塞上的，随变量活塞轴向移动，从而带动斜盘20绕其中心摆动，因此改变其倾角，泵的排量随之改变。液压泵和液压马达(1)手动变量机构转动调节手轮16，使调节螺杆17转动（84(2)伺服变量机构液压泵和液压马达(2)伺服变量机构液压泵和液压马达85(3)恒功率变量机构这种变量方式是流量随着压力的变化，恒功率变量机构做相应的变化，使泵的压力和流量特性曲线近似地按双曲线规律变化，使泵的输出功率接近不变。恒功率变量又称压力补偿变量。液压泵和液压马达(3)恒功率变量机构这种变量方式是流量随着压力的变化，恒功率86(3)恒功率变量机构变量机构的活塞7内装有伺服滑阀阀芯6，伺服滑阀6与弹簧推杆3相连，弹簧推杆上装有外弹簧4（在油压小的时候起作用）和内弹簧5（在大油压的时候和弹簧4一起起作用，使总弹簧刚度增大）。液压泵和液压马达(3)恒功率变量机构变量机构的活塞7内装有伺服滑阀阀芯6，伺87恒功率变量泵特性曲线该曲线由四段折线组成，其中ABCD近似为一双曲线（虚线所示），即近似为恒功率变量。曲线的形状可根据泵的使用要求由弹簧调节螺钉2调整外弹簧的预压缩量而改变。液压泵和液压马达恒功率变量泵特性曲线该曲线由四段折线组成，其中ABCD近似为88第五节液压泵和液压马达的选用一、液压泵的选型二、液压马达的选型三、液压泵和液压马达的使用液压泵和液压马达第五节液压泵和液压马达的选用一、液压泵的选型液压89一、液压泵的选型齿轮泵结构简单、体积小、价格便宜、工作可靠、维修方便，可以适应多尘、高温和剧烈冲击这样恶劣的使用条件。运输车辆和工程机械多选用双联或三联齿轮泵。缺点是寿命短、流量较小、不能变量。叶片泵的输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高。目前仅在起重运输车辆、工程机械的液压系统中选用中、高压叶片泵。轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，在高压系统中应用较多。但其结构复杂，价格较贵。汽车柴油机中常用柱塞泵来输送高压燃油。液压泵和液压马达一、液压泵的选型齿轮泵结构简单、体积小、价格便宜、90二、液压马达的选型选择液压马达的主要依据应该是设备对液压系统的工作要求、转矩、转速、体积、重量、价格等要求，以确定液压马达的类型、性能参数等。一般来讲，齿轮式液压马达结构简单，价格便宜，常用于高转速、低转矩和运动平稳性要求不高的场合。如驱动研磨机、风扇等。叶片式液压马达转动惯量小，动作灵敏，容积效率低，机械特性软，适用于中速以上，转矩不大，要求起动、换向频繁的场合。轴向柱塞式马达容积效率高，调整范围大，且低速稳定性好，耐冲击性能差，常用于要求较高的高压系统。液压泵和液压马达二、液压马达的选型选择液压马达的主要依据应该是设备对911.液压泵和液压马达的安装要求1)液压泵和液压马达与其他机械装置连接时要对中。2)液压泵和液压马达轴端一般不得承受径向力，不得将皮带轮、齿轮等传动零件直接安装在液压泵和液压马达的轴上。3)液压泵和液压马达对系统滤油精度有一定要求。4)对于某些马达，在回油路要安装背压阀，以使马达回油口具有足够的背压来保证正常工作。5)泵的进油口和出油口可各安装一段胶管。液压泵和液压马达1.液压泵和液压马达的安装要求1)液压泵和液压马达与922.使用注意事项1)工作压力、转速不能超过规定值。2)规定了旋转方向的泵，不得反向旋转；泵的进、出油口不得接反。3)液压泵和液压马达工作介质的正常工作温度为20~60℃。4)避免液压泵带负荷起动及在有负荷情况下停车；低温起动后先轻负荷运转，待温度上升后再进入正常运转；注意不要将热油突然输入冷元件，以免发生配合面“咬伤”事故。液压泵和液压马达2.使用注意事项1)工作压力、转速不能超过规定值。液93演讲完毕，谢谢听讲!再见，seeyouagain3rew2022/12/16液压泵和液压马达演讲完毕，谢谢听讲!再见，seeyouagain3rew94液压泵和液压马达2022/12/16液压泵和液压马达液压泵和液压马达2022/12/13液压泵和液压马达95第三章液压泵和液压马达第一节液压泵、液压马达概述第二节齿轮泵第三节叶片泵第四节柱塞泵第五节液压泵和液压马达的选用重点：液压泵工作原理；齿轮泵。液压泵和液压马达第三章液压泵和液压马达第一节96液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机输入的机械能转换为油液的压力能输出，为执行元件提供压力油液。液压马达是液压系统中的执行元件，将液体的压力能转换为旋转形式的机械能、从而拖动负载作功。液压泵和液压马达液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机输入的机械能转换为油液97液压泵液压马达液压泵和液压马达液压泵液压马达液压泵和液压马达98液压泵和液压马达的工作原理分类基本参数第一节概述

液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理第一节概述液压泵和991、液压泵的基本工作原理一、基本工作原理液压泵和液压马达1、液压泵的基本工作原理一、基本工作原理液压泵和液压100液压泵正常工作的基本条件：⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；

当工作容积增大时，完成吸油过程；当工作容积减小时，完成排油过程。⑵具有相应的配油机构，将吸油过程与排油过程分开；⑶油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。液压泵和液压马达液压泵正常工作的基本条件：⑴在结构上具有一个或多个密封且可以1012、液压马达的基本工作原理从能量转换的观点来看，液压马达与液压泵是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可以使液压泵变成液压马达工况；反之，当液压马达的输出部件由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。它们具有同样的基本条件：密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。液压泵和液压马达2、液压马达的基本工作原理从能量转换的观点102二、液压泵和液压马达基本参数(一)液压泵的基本参数液压泵是由原动机驱动，输入量是转矩和转速，输出量是液体的压力和流量。液压泵是输出液压能量的元件，压力p和流量q是它的主要性能参数。液压泵和液压马达二、液压泵和液压马达基本参数(一)液压泵的基本参数液压泵和1031、压力：工作压力：指泵实际工作时的压力，其大小取决于外负载。额定压力：指泵正常工作条件下(按试验标准规定、保证一定的容积效率和使用寿命条件下)连续运转允许的最高压力。最大压力：指泵在短时间内超载所允许承受的极限压力。液压泵和液压马达1、压力：液压泵和液压马达1042、排量

液压泵排量V：指泵每转一转密封工作容积的变化量。泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值。泵的排量只取决于泵的结构参数。泵排量固定，则为定量泵；排量可变，则为变量泵。液压泵和液压马达2、排量液压泵和液压马达1053、流量：理论流量：指单位时间内，由密封容腔几何尺寸变化而计算得到的排出的液体体积，用qt表示。不考虑泄漏，液压泵排出的液体体积。实际流量:指单位时间内液压泵实际排出的液体的体积，用q表示。额定流量：指在正常工作条件下，按试验标准必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量，用qn表示。因为泵存在内泄漏，所以额定流量和理论流量是不同的。液压泵和液压马达3、流量：液压泵和液压马达1064、转速额定转速：保持液压泵在正常工作情况下(额定压力下)连续运转最高的转速。最高转速：在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最高转速。齿轮泵转速300r/min-3000r/min，国外可达4000r/min。叶片泵转速600-2800r/min。轴向柱塞泵转速600-7500r/min。液压泵和液压马达4、转速液压泵和液压马达1075、液压泵的功率和效率(1)输入功率理论输入功率实际输入功率理论转矩实际转矩液压泵和液压马达5、液压泵的功率和效率理论输入功率实际输入功率理论转108(2)输出功率理论输出功率实际输出功率液压泵和液压马达理论输出功率实际输出功率液压泵和液压马达109容积损失：因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩造成流量上的损失，容积损失用容积效率表征；机械损失：因摩擦而造成转矩上的损失，机械损失用机械效率表征。液压泵和液压马达容积损失：因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩造成流量110机械效率：理论转矩与实际输入转矩的比值。容积效率：实际输出流量和理论流量比值。液压泵和液压马达机械效率：容积效率：液压泵和液压马达111(3)效率：液压泵的总效率是输出的液压功率与输入功率之比。液压泵和液压马达(3)效率：液压泵的总效率是输出的液压功率与输入功率之比。液1126、自吸能力液压泵的自吸能力是指泵在额定转速下，从低于吸油口以下的开式油箱中自行吸油的能力。这种能力的大小，常以吸油高度或真空度表示。各种液压泵的自吸能力是不同的，一般泵的吸油高度不超过500mm。液压泵和液压马达6、自吸能力液压泵和液压马达1131、转矩理论转矩实际转矩（二）液压马达基本参数液压马达输入的是压力和流量，输出的是转矩和转速，这是它的主要性能参数。液压泵和液压马达1、转矩理论转矩实际转矩（二）液压马达基本参数液压马达1142、转速液压马达常规定有最高转速和最低稳定转速。不同形式和排量的马达最高和最低稳定转速不同。液压泵和液压马达2、转速液压马达常规定有最高转速和最低稳定转速。不同形式和排1153、液压马达的功率和效率液压泵和液压马达3、液压马达的功率和效率液压泵和液压马达116三、液压泵、液压马达的分类液压泵分类液压泵和液压马达三、液压泵、液压马达的分类液压泵分类液压泵和液压马达117液压马达分类液压泵和液压马达液压马达分类液压泵和液压马达118液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达柱塞泵和柱塞式液压马达液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达119四、液压泵和液压马达的职能符号液压泵和液压马达四、液压泵和液压马达的职能符号液压泵和液压马达120第二节齿轮泵齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，液压系统中常用的液压泵。按啮合形式可分为:外啮合齿轮泵;内啮合齿轮泵。液压泵和液压马达第二节齿轮泵齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种，液压系统中常121齿轮泵的分类内啮合外啮合液压泵和液压马达齿轮泵的分类内啮合外啮合液压泵和液压马达122外啮合齿轮泵实物结构液压泵和液压马达外啮合齿轮泵实物结构液压泵和液压马达123液压泵和液压马达液压泵和液压马达124一外啮合齿轮泵工作原理吸排方向取决于转向，脱开啮合的一侧与吸入管连通，插入啮合的一侧与排出管连通。液压泵和液压马达一外啮合齿轮泵工作原理吸排方向取决于转向，脱开啮合的一侧与吸125二、流量计算和流量脉动齿轮泵的实际输出流量为：由于齿轮啮合过程中压油腔的容积变化不均匀，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。外啮合齿轮泵齿数越少，脉动率就越大。液压泵和液压马达二、流量计算和流量脉动齿轮泵的实际输出流量为：液压泵和液压126三、外啮合齿轮泵的结构特点1.困油2.泄露3.径向不平衡力液压泵和液压马达三、外啮合齿轮泵的结构特点1.困油液压泵和液压马达127困油闭死容积：留在两对啮合齿间的液体既不与低压腔通也不与高压腔通，称这两对啮合齿间所形成的封闭空间为“闭死容积”。液压泵和液压马达困油闭死容积：液压泵和液压马达128困油困油现象：在闭死容积中造成油压急剧变化的现象。液压泵和液压马达困油困油现象：液压泵和液压马达129危害：困油现象使泵工作时产生振动和噪声，产生气穴，并影响泵的工作平稳性和寿命。解决办法：为消除困油现象，应使闭死容积变化时不全然闭死。

液压泵和液压马达危害：困油现象使泵工作时产生振动和噪声，产生气穴，并影响泵的130卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽液压泵和液压马达卸荷措施：液压泵和液压马达131泄漏外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途径泄漏到低压腔中去：一是通过齿轮啮合线处间隙；二是通过泵体和齿顶圆间的径向间隙；三是通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙。通过端面间隙的泄漏量最大，可占总泄漏量的75%～80%。液压泵和液压马达泄漏外啮合齿轮泵高压腔的压力油可通过三种途径泄漏到低压腔中去132径向不平衡力主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力较大)，方向不同。液压泵和液压马达径向不平衡力主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力133具体措施：为了减小径向不平衡力的影响，常采用缩小压油口的办法，使压力油径向作用于齿轮上的面积减小。液压泵和液压马达具体措施：液压泵和液压马达134四、齿轮泵的优缺点及其应用1、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单，制造方便，维修容易，价格低廉；2、齿轮泵可靠性好，因此可用于飞机上；3、齿轮泵对油液污染不敏感，因此可以用在工程机械、矿山机械等外界条件差的地方；4、齿轮泵自吸性能好，转速低至300～400r/min时仍能稳定、可靠地实现自吸；5、齿轮泵流量和压力有脉动，因此一般不用于加工精度高的精密机床上。液压泵和液压马达四、齿轮泵的优缺点及其应用1、齿轮泵体积小，重量轻，结构简单135五、齿轮马达1、齿轮马达的工作原理液压泵和液压马达五、齿轮马达1、齿轮马达的工作原理液压泵和液压马达136齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：（1）为满足正、反转的要求，液压马达的结构应完全对称，包括进、出油口，卸荷结构和轴向间隙自动补偿结构;（2）液压马达泄漏的油必须用泄漏管道引至油箱，而不能象泵那样引到吸油口，故称液压马达为外泄，而称液压泵为内泄:（3）为了减少磨擦损失，改善起动性能，一般液压马达均用滚动轴承。（4）齿轮液压马达的齿数较液压泵的齿数多，以减小转矩脉动幅度。

2、结构特点液压泵和液压马达齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：2、结构特点137第三节叶片泵优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大；缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。它广泛的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。液压泵和液压马达第三节叶片泵优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧138叶片泵的结构根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类：完成一次吸、排油液的单作用叶片泵；完成两次吸、排油液的双作用叶片泵液压泵和液压马达叶片泵的结构根据各密封工作容积在液压泵和液压马达139单作用叶片泵的组成组成：定子、转子、叶片、∨偏心安装、配油盘、传动轴、壳体等。液压泵和液压马达单作用叶片泵的组成组成：液压泵和液压马达140一、单作用叶片泵工作原理液压泵和液压马达一、单作用叶片泵工作原理液压泵和液压马达141单作用叶片泵的工作原理v密形成：定子、转子、叶片、配流盘围成

下半周，叶片伸出，v密↑，吸油

v密变化，转子顺转<

上半周，叶片缩回，v密↓，压油

吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片液压泵和液压马达单作用叶片泵的工作原理v密形成：定子、转子、叶片、配流盘围成142单作用叶片泵的流量理论流量：实际流量：结论：1)qT=f(几何参数、n、e)2）∵n=ce变化q≠C∴变量泵e=0q=0e：大小变化，流量大小变化方向变化，输油方向变化故单作用叶片泵可做双向变量泵液压泵和液压马达单作用叶片泵的流量理论流量：液压泵和液压马达143单作用叶片泵特点1.∵转子转一转，吸压油各一次。∴称单作用式2.∵吸压油口各半，径向力不平衡。∴称非卸荷式液压泵和液压马达单作用叶片泵特点1.∵转子转一转，吸压油各一次。液压泵和液144单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏心距。改变定子和转子间的偏心量e，就可改变泵的排量(变量泵)。2、叶片泵圆周方向上划分为一个压油腔和一个吸油腔，转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作用。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子145单作用叶片泵的结构特征3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，压油腔一侧的叶片底部可通过特殊的沟槽和压油腔相通；吸油腔一侧的叶片底部则要和吸油腔相通，以平衡叶片上下的液压力。叶片是靠离心力甩出，顶在定子内表面上与定子内表面接触，保证密封。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接146单作用叶片泵的结构特征4、容积变化不均匀，流量也有脉动。理论分析表明,泵内叶片数越多,流量脉动率越小,此外,奇数叶片的泵的脉动率比偶数叶片的泵的脉动率小,所以单作用叶片泵的叶片数均为奇数,一般为13或15片。5、普通中、低压非平衡式叶片泵的叶片通常倾斜安放，且倾斜方向与转子旋转方向相反，其目的是使叶片容易被甩出。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征4、容积变化不均匀，流量也有脉动。液压147单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子有一偏心距。2、转子轴及其轴承受到很大的不平衡径向力作用；3、要使叶片顶部可靠地和定子内表面相接触，单作用泵叶片底端在吸排区分别通吸排腔。4、容积变化不均匀，流量也有脉动。单作用叶片泵的叶片数总取奇数，一般为13或15；5、单作用泵叶片后倾角。液压泵和液压马达单作用叶片泵的结构特征1、定子内表面为圆柱面，转子相对于定子148二、双作用叶片泵液压泵和液压马达二、双作用叶片泵液压泵和液压马达149双作用叶片泵组成

组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等液压泵和液压马达双作用叶片泵组成组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴150双作用叶片泵工作原理V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成

右上、左下，叶片伸出，V密↑吸油V密变化：转子逆转<

左上、右下，叶片缩回，V密↓压油

吸压油口隔开：配油盘上封油区及叶片

液压泵和液压马达双作用叶片泵工作原理V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流151液压泵和液压马达液压泵和液压马达152双作用叶片泵特点1）∵转子转一转，吸、压油各两次。∴称双作用式

2）∵吸、压油口对称，径向力平衡。∴称卸荷式液压泵和液压马达双作用叶片泵特点1）∵转子转一转，吸、压油各两次。液压泵153双作用叶片泵流量双作用叶片泵的理论流量为：

泵输出的实际流量为：

液压泵和液压马达双作用叶片泵流量双作用叶片泵的理论流量为：液压泵和液压154双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是均匀的。但实际上叶片是有厚度的，长半径圆弧和短半径圆弧也不可能完全同心，尤其是当叶片底部槽设计成与压油腔相通时，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动，但其脉动率较其它形式的泵小得多，且叶片为4的倍数时最小，为此叶片泵的叶片数一般都取12或16片。（偶数）液压泵和液压马达双作用叶片泵如不考虑叶片厚度，则瞬时流量是均匀的。液压泵和液155结构特征1、转子与定子同心，是定量泵；2、定子内表面由两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线组成，大、小圆弧之间过渡曲线的形状和性质决定了叶片的运动状态，对泵的性能和寿命影响很大。3、圆周上有两个压油腔、两个吸油腔，转子轴和轴承的径向液压作用力基本平衡，因此输出压力可以提高，轴因不受弯矩作用则可以相应做细一些；液压泵和液压马达结构特征1、转子与定子同心，是定量泵；液压泵和液压马达1564、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定子之间的压力角，改善叶片受力情况；5、防止困油现象在压油窗口开有三角槽，以防困油现象的产生。两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压力油相连,其压力逐渐上升,因而缓减了流量和压力脉动，并降低了噪声。液压泵和液压马达4、叶片安装倾角倾斜方向沿旋转方向前倾，其目的是减小叶片和定157(四)提高双作用叶片泵压力的措施高压叶片泵的结构：为了提高压力，必须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。1、减小作用在叶片底部的油液压力。泵压油腔的油液通过阻尼槽或内装式小减压阀通到吸油区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的作用力不致过大。2、减小叶片底部承受压力油作用的面积。采用子母叶片、柱销叶片、双叶片、阶梯叶片、弹簧叶片等特殊的叶片顶出压紧结构，目的是减小叶片根部承受排油压力的有效面积，以减小将叶片顶出的液压推力。液压泵和液压马达(四)提高双作用叶片泵压力的措施高压叶片泵的结构：为了提158三、叶片马达工作原理：当I、Ⅱ进油，Ⅲ、Ⅳ排油，叶片液压马达产生顺时针方向的转矩。当Ⅲ、Ⅳ进油，I、II回油时，产生逆时针方向的转矩。液压泵和液压马达三、叶片马达工作原理：液压泵和液压马达159叶片马达需要考虑启动问题，一般采用下面两种方案：(1)在叶片的槽底加弹簧使叶片伸出以便形成密封工作容积，但存在弹簧疲劳问题；(2)分两次通油，先向叶片的槽底通油将叶片顶出形成密封工作容积，再向工作容积通油。叶片马达可用于频繁换向的场合。液压泵和液压马达叶片马达需要考虑启动问题，一般采用下面两种方案：液压泵和液压160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可分为：外反馈内反馈液压泵和液压马达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液161外反馈限压式变量叶片泵组成组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸。液压泵和液压马达外反馈限压式变量叶片泵组成组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机162外反馈限压式变量叶片泵工作原理当pA<ksx0时，定子不动，e=e0，q=

qmax当pA=ksx0时，定子即将移动，p=pB，即为限定压力。当pA>ksx0时，定子右移，e↓，q↓

液压泵和液压马达外反馈限压式变量叶片泵工作原理当pA<ksx0时，定子不163限压式变量叶片泵的特性曲线当p<pb时，pA<ksx0定量泵当p>pb时，pA=ks（x0+x）变量泵液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的特性曲线当p<pb时，pA<ksx164限压式变量叶片泵的调节过程调节螺钉4，可改变qmax，使AB段上下平移调节螺钉3，可改变pB，使BC段左右平移更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率k大，曲线平缓变化<k小，曲线较陡液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的调节过程调节螺钉4，可改变qmax，使AB165限压式变量叶片泵的应用执行机构需要有快、慢速运动的场合，如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等快进或快退：用AB段<工进：BC段定位夹紧：用AB段或定位夹紧系统<夹紧结束保压：用C点

液压泵和液压马达限压式变量叶片泵的应用执行机构需要有快、慢速运动的场合，液166第四节柱塞泵工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现吸油和压油。该泵用于高压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。液压泵和液压马达第四节柱塞泵工作原理是柱塞在缸体内作往复运动来实现吸油和167斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配流盘上的两个腰形窗口分别与泵的进出油口相通。斜盘式轴向柱塞泵液压泵和液压马达斜盘和配油盘不动，传动轴带动缸体、柱塞一起转动。配流盘上的两168配流盘缸体

斜盘

手动变量机构柱塞

输入轴壳体滑靴

液压泵和液压马达配流盘缸体斜盘手动变量机构柱塞输入轴壳体169斜盘式轴向柱塞泵的结构1CY轴向柱塞泵主体2CY轴向柱塞泵变量机构

液压泵和液压马达斜盘式轴向柱塞泵的结构1CY轴向柱塞泵主体液压泵和液170滑靴结构—和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。滑靴与斜盘间为液体润滑。A滑靴和斜盘液压泵和液压马达滑靴结构—和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。A滑靴和斜盘171B缸体结构轴向有七个均布的柱塞孔，