《液压与气压传动》课件2 液压泵

概要液压泵概述齿轮泵叶片泵柱塞泵液压泵的选用1液压泵概述2液压泵基本工作原理必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大——吸油，由大变小——压油；要有相应的配油机构；液压泵工作条件液压泵概述3液压泵的主要性能参数液压泵的压力工作压力p

：泵工作时的出口压力，其大小取决于负载。额定压力ps

：正常工作条件下按实验标准连续运转的最高压力。吸入压力：泵进口处的压力。液压泵的排量、流量和容积效率排量V：液压泵每转一转理论上应排出的油液体积，又称为理论排量或几何排量。常用单位为cm3/r。排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。液压泵概述4平均理论流量qt：泵在单位时间内理论上排出的油液体积，qt=nv

，单位为m3/s或

L/min

。实际流量q

：泵在单位时间内实际排出的油液体积。在泵的出口压力≠0时，因存在泄漏流量Δq，因此q=q

t–Δq

。瞬时理论流量

qsh：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qsh≠q

t。额定流量q

s

：泵在额定压力，额定转速下允许连续运转的流量。容积效率ηv：ηv=q/q

t=（q

t–Δq）/q

t=1–Δq/qt=1-kp/nV

式中

k

为泄漏系数液压泵概述5泵的功率和效率输入功率Pt：驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，Pt=Tω输出功率P：泵输出液压功率，

P=pq总效率ηp

：ηp=P/Pt=pq/Tω=ηvηm

式中ηm为机械效率。泵的转速额定转速n

s：额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。最高转速n

max：额定压力下允许短时间运行的最高转速。最低转速n

min：正常运转允许的最低转速。转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。液压泵概述6液压泵的分类和选用按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等齿轮泵：外啮合齿轮泵，内啮合齿轮泵叶片泵：双作用叶片泵，单作用叶片泵柱塞泵：径向柱塞泵，轴向柱塞泵按排量能否变量分定量泵和变量泵选用原则：是否要求变量

要求变量选用变量泵工作压力

柱塞泵的额定压力最高工作环境

齿轮泵的抗污能力最好噪声指标

双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵效率

轴向柱塞泵的总效率最高液压泵概述7液压泵的图形符号齿轮泵8

外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的流量外啮合齿轮泵的三个问题其他类型的齿轮泵齿轮泵外啮合齿轮泵的工作原理利用齿轮啮合原理工作9齿轮泵10外啮合齿轮泵1—后盖2—轴承3—泵体4—主动齿轮5—前盖6—泵轴7—键8—从动齿轮

结构组成一对几何参数完全相同的齿轮、齿宽为B、齿数为z泵体、前后盖板、长短轴齿轮泵11外啮合齿轮泵的排量式中：z齿数，m模数，b齿宽，D分度圆直径，h工作齿高外啮合齿轮泵的流量脉动产生原因：齿轮啮合过程中工作腔容积变化率不是常数。后果：产生噪声定量泵齿轮泵12齿轮泵的三个问题泄漏：影响压力提高的首要因素端面泄漏q泄1=75%~80%；径向间隙泄漏q泄2=15%~20%；啮合线泄漏q泄3=5%。端面间隙补偿措施：静压平衡，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，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面的液压力，其差值由一层很薄的油膜承受。13齿轮泵径向不平衡力产生原因：压力随径向位置而不同。危害：轴承载荷增加；轴受径向力而变形。平衡措施：开压力平衡槽，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作用力，但是，它是以增加径向泄漏为代价的。

14齿轮泵困油现象与卸荷措施产生原因：齿轮重迭系数ε＞1，存在闭死容积，随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。困油现象的危害：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，会引起汽蚀和噪声。卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽齿轮泵15内啮合齿轮泵特点:无困油现象;流量脉动小，噪声低;采取间隙补偿措施后，泵的额定压力可达30MPa。造价也比外啮合齿轮泵高。齿轮泵16螺杆泵螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动而形成的表面，螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合。特点：流量均匀，噪声低；自吸性能好。叶片泵17双作用叶片泵单作用叶片泵限压式变量叶片泵叶片泵18双作用叶片泵密闭工作容积被叶片分割为四部分；叶片在离心力作用下紧贴于定子内表面；两部分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口排出，两部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油：双作用叶片泵叶片泵19双作用叶片泵的结构特点定子曲线：由八段弧线组成叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片前倾θ角径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力叶片数：合理设计叶片数（Z≥8，偶数），可使理论流量均匀，噪声低定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，为定量泵叶片伸出主要靠离心力和压力油作用叶片泵20

单作用叶片泵传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴定子内表面，因定子与转子之间有偏心，故有一部分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口排出，一部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。叶片泵21单作用叶片泵的特点定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面;叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片前倾θ角;径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力;叶片数：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;变量泵：可以通过改变定子的偏心距

e来调节泵的排量和流量;叶片伸出：主要靠离心力作用。叶片泵22限压式变量叶片泵定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油，左边作用着调压弹簧力。

当PAx<Fs时

e=emax

q=qmax……定量泵当PAx＞Fs时

e=emax–x

q=qmax–pf(x)……变量泵→Fs←PAX柱塞泵23

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。径向柱塞泵轴向柱塞泵柱塞泵24配流轴式径向柱塞泵缸体均布有七个柱塞孔，柱塞底部空间为密闭工作腔柱塞其头部滑履与定子内圆接触定子与缸体间存在偏心配流轴不转动,分为吸油和压油两个部分传动轴带动缸体转动柱塞泵25配流轴式径向柱塞泵的流量计算e——定子与缸体之间的偏心距

Z——柱塞数空间：柱塞缸体内变化：柱塞外伸—吸油柱塞内缩—压油配油：配油轴配油26柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵缸体均布Z个柱塞孔，分布圆直径为D柱塞滑履组柱塞直径为d斜盘相对传动轴倾角为α配流盘传动轴柱塞泵27缸体柱塞滑履组配流盘柱塞泵28空间：柱塞缸体内变化：柱塞外伸—吸油柱塞内缩—压油配油：端面配油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液压泵的选用29齿轮泵优点：结构简单，工作可靠，维护方便，价格低，自吸性强缺点：易产生振动和噪声，泄露大，容积效率低，径向液压力不平衡，流量不可调工作压力：一般用于低压。液压泵的选用30叶片泵优点：输油量均匀，压力脉动小，容积效率高缺点：结构复杂，难以加工，叶片易被脏物卡死工作压力：中压液压泵的选用31柱塞泵优点：结构紧凑，径向尺寸小，容积效率高缺点：结构复杂，价格较贵工作压力：高压液压泵的选用32螺杆泵优点：结构简单，体积小，质量轻，运转平稳，噪声小，使用寿命长，自吸能力强，容积效率高。缺点：螺杆齿形复杂，不易加工，精度难以保证。工作压力：4~40MPa液压泵的选用33各类液压泵的特点齿轮泵外啮：对油不敏感，结构简单，造价低，脉动大，噪声大内啮：对油不敏感，结构简单，造价高，脉动小，噪声小叶片泵双作用：对油敏感，结构紧凑，不可变量，不受径向不平衡力，噪声