液压泵和液压马达教学教材

液压泵和液压马达液压泵液压马达物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件目的任务：了解液压泵主要性能参数分类掌握泵原理、必要条件、排流量、齿轮泵原理、困油物流工程学院液压泵和液压马达《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件液压泵和液压马达重点难点:容积式泵工作原理、必要条件,

泵工作原理、排流量计算容积式泵的共同弊病、困油现象的实质及解决方法。提问作业：3—13—2物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.1

液压泵和液压马达概述功用液压泵:

将电动机或其它原动机输入的机械能转换为液体的压力能,向系统供油。液压马达：将泵输入的液压能转换为机械能而对负载做功。

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网络课件液压泵与液压马达关系

功用上—

相反结构上—

相似

原理上—

互逆

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网络课件3.1.1

液压泵和液压马达的工作原理及分类液压泵的基本原理

吸油：密封容积增大，产生真空容积式｛

压油：密封容积减小，油液被迫压出

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网络课件液压泵基本工作条件（必要条件）1.形成密封容积2.密封容积变化3.吸压油腔隔开（配流装置）物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件液压泵和液压马达分类按输出流量能否调节：定量变量按结构形式：齿轮式叶片式柱塞式按输油方向能否改变：单向双向按使用压力：低压中压中高压高压物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.1.2

液压泵和液压马达的的主要工作参数

工作压力和额定压力排量和流量功率和效率效率物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件工作压力和额定压力工作压力额定压力（公称压力、铭牌压力）

最高允许压力

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网络课件工作压力指泵（或马达）实际工作时输出（或输入）油液的压力，其值取决于外界负载(管阻、摩擦、外负载*）

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网络课件额定压力指泵（或马达）在正常工作条件下，按实验标准规定能够连续运转的最高压力（受泵（或马达）本身泄漏和结构强度限制）p>pn

即泵过载

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网络课件最高允许压力泵（或马达）在短时间内允许超载使用(pmax)的极限压力

p≤pn≤pmax

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网络课件排量和流量

排量V理论流量qt

实际流量q额定流量qn

瞬时流量qm

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网络课件排量V排量:在没有泄漏的情况下，泵（或马达）每转一周所排出的液体的体积。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件理论流量qt不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出的液体的体积。qt=Vn

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网络课件实际流量q指泵（或马达）工作时实际输出的流量

q=qt-qs

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网络课件额定流量（公称流量、铭牌流量）qn指泵在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的输出流量。

q≤qn≤qt物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件瞬时流量qm瞬时流量：泵在某一瞬时的几何流量物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件功率和效率理论功率输入（或输出）功率输出（或输入）功率结论物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件理论功率Pt=pqt

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网络课件输入（或输出）功率即泵轴的驱动功率或马达的输出功率

PI=ωT=2πnT

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网络课件输出（或输入）功率

PO=pq

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网络课件结论

液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于压力和流量的乘积若忽略能量损失，则PO=PI即Pt=pqt=pVn=ωTt=2πnTt∵实际上有能量损失∴PO<PI物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件效率容积效率机械效率总效率

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网络课件容积效率液压泵：实际流量与理论流量之比值

ηv=q/qi=（qi-qs）/qi=1-qs/qi液压马达：理论流量与实际流量之比值

ηv=qi/q

=1-qs/q

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网络课件机械效率液压泵：理论转矩与实际输入转矩之比值

ηm=Ti/T=1+Ts/Ti液压马达：理论转矩与实际输入转矩之比值

ηm=T/Ti=（Ti-Ts）/Ti=1-Ts/Ti

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网络课件总效率输出功率与输入功率之比值

η=P0/Pi=Pq/2πnT=Pvnηv/2πnT=ηvηm结论：总效率等于容积效率与机械效率之乘积。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2齿轮泵分类、组成、工作原理、参数计算、结构特点物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件齿轮泵的分类内啮合外啮合物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2

齿轮泵

3、2、1外啮合齿轮泵的工作原理

3、2、2齿轮泵的流量计算

3、2、3齿轮泵的结构

3、2、4提高外啮合齿轮泵压力的措施*3、2、5内啮合齿轮泵*3、2、6螺杆泵

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网络课件3.2.1

外啮合齿轮泵的工作原理

组成:

前、后泵盖，泵体，一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2.1外啮合齿轮泵的工作原理工作原理：

密封容积形成：齿轮、泵体内表面、前后泵盖围成齿轮退出啮合,容积↑吸油密封容积变化<

齿轮进入啮合,容积↓压油吸压油口隔开：两齿轮啮合线及泵盖

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网络课件物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2.2外啮合齿轮泵的流量计算∵齿轮啮合时，啮合点位置瞬间变化，其工作容积变化率不等∴瞬时流量不均匀—即脉动，计算瞬时流量时须积分计算才精确，比较麻烦，一般用近似计算法。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件齿轮泵的流量计算排量计算流量计算瞬时流量物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件排量计算假设：齿槽容积=轮齿体积则排量=齿槽容积+轮齿体积即相当于有效齿高和齿宽所构成的平面所扫过的环形体积，则V=πdhb=2πzm2b实际上∵齿槽容积>轮齿体积∴取V=6.66zm2b物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件流量计算

理论流量：

qt=Vn=6.66zm2bn

实际流量：

q=qtηv=6.66zm2bnηv

结论：

1齿轮泵的qt是齿轮几何参数和转速的函数

2∵转速等于常数，流量等于常数∴定量泵

3理论流量与出口压力无关物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件瞬时流量

∵每一对轮齿啮合时，啮合点位置变化引起瞬时流量变化∴出现流量脉动流量脉动结果：引起系统的压力脉动，产生振动和噪声，影响传动的平稳性。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2.3

外啮合齿轮泵结构要点困油现象及其消除措施径向作用力不平衡泄漏物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件困油现象及其消除措施产生原因引起结果消除困油的方法物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件困油现象产生原因∵

为保证齿轮连续平稳运转，又能够使吸压油口隔开，齿轮啮合时的重合度必须大于1∴有时会出现两对轮齿同时啮合的情况，在齿向啮合线间形成一个封闭容积物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件困油现象产生原因物流工程学院

a→b容积缩小

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网络课件困油现象产生原因

b→c容积增大物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件困油引起的结果a→b容积缩小

p↑

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，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。b→c容积增大

p↓

形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件消除困油的方法

原则：a→b密封容积减小，使之通压油口

b→c密封容积增大，使之通吸油口在b点密封容积最小，隔开吸压油

方法：在泵盖（或轴承座）上开卸荷槽以消除困油，CB-B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平移一段距离，效果更好物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件径向作用力不平衡径向不平衡力的产生：液压力

液体分布规律：沿圆周从高压腔到低压腔，压力沿齿轮外圆逐齿降低。p↑，径向不平衡力增大齿轮和轴承受到很大的冲击载荷，产生振动和噪声。改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。增大泵体内表面和齿顶间隙开压力平衡槽，会使容积效率减小物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件径向不平衡力图示物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件泄漏齿侧泄漏：约占齿轮泵总泄漏量的5%径向泄漏：约占齿轮泵总泄漏量的20%～25%端面泄漏*：约占齿轮泵总泄漏量的75%～80%总之：泵压力愈高，泄漏愈大。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件3.2.4提高外啮合齿轮泵压力措施问题：齿轮泵存在间隙，p↑q↑ηv↓

径向不平衡力也∝pp↑径向力↑提高齿轮泵压力的方法：浮动轴套补偿原理：将压力油引入轴套背面，使之紧贴齿轮端面，补偿磨损，减小间隙。弹性侧板式补偿原理：将泵出口压力油引至侧板背面，靠侧板自身的变形来补偿端面间隙。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件物流工程学院浮动轴套式《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件外啮合齿轮泵的优点结构简单，制造方便，价格低廉结构紧凑，体积小，重量轻自吸性能好，对油污不敏感工作可靠，便于维护物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件外啮合齿轮泵的缺点流量脉动大噪声大排量不可调物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件小结工作原理（三个必要条件）流量计算结构要点（四个共同弊病）物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件*3.2.5

内啮合齿轮泵

渐开线齿形内啮合齿轮泵摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）

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网络课件*3.2.5

内啮合齿轮泵

渐开线齿形

分类<

摆线齿形物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件渐开线齿形内啮合齿轮泵组成:小齿轮、内齿环、月牙形隔板等物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

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网络课件渐开线齿形内啮合齿轮泵工作原理:小齿轮带动内齿环同向异速旋转，左半部分轮齿退出啮合，形成真空吸油。右半部分轮齿退出啮合，容积减小，压油。月牙板同两齿轮将吸压油口隔开。物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）

组成工作原理特点物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件摆线齿形内啮合齿轮泵组成组成:内外转子相差一齿且有一偏心距物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件摆线齿形内啮合齿轮泵工作原理

吸油—左半部分，轮齿脱开啮合容积↑工作原理<

压油—右半部分，轮齿进入啮合容积↓物流工程学院《液压与气动》电子课件第三章液压泵和液压马达首页

网络课件