第四章 液压泵和液压马达

1、 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束本章目录本章目录总目录总目录退出退出液压泵是一种能量转换装置，它液压泵是一种能量转换装置，它把驱动它的原动机（一般为电动把驱动它的原动机（一般为电动机）的机）的机械能机械能转换成输送到系统转换成输送到系统中去的油液的中去的油液的压力能压力能。液压马达则把输入油液的液压马达则把输入油液的压力能压力能转换成转换成机械能机械能，使其驱动的工作，使其驱动的工作部件作旋转运动。部件作旋转运动。液压泵和液压液压泵和液压马达都是容积式的。马达都是容积式的。教学要求教学要求重点难点重点难点 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束教

2、学要求 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束重点难点 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束本章目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 齿轮泵齿轮泵第三节第三节 叶片泵叶片泵第四节第四节 柱塞泵柱塞泵第五节第五节 液压马达液压马达第六节第六节 液压泵的气穴、噪声液压泵的气穴、噪声 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第一节第一节 概述概述n液压泵工作原理液压泵工作原理n液压泵主要性能参数液压泵主要性能参数n液压泵的分类和选用液压泵的分类和选用n液压泵的图形符号液压泵的图形符号n液压泵的工作条件液压泵的工作条件 总目录总目录 返回本

3、章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵基本工作原理液压泵基本工作原理 组成：偏心轮、柱塞、组成：偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。柱塞直径为闭容积。柱塞直径为d d，偏，偏心轮偏心距为心轮偏心距为e e。 偏心轮旋转一转，柱塞偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动一次，向下上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。运动吸油，向上运动排油。 泵每转一转排出的油液泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只与体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。泵的结构参数有关。 V=Sd /4=ed /2以以单柱塞泵单柱塞泵为例为

4、例 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单柱塞泵工作原理单柱塞泵工作原理 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的三个工作条件液压泵的三个工作条件n必须具有一个由运动件和非运动件所构成必须具有一个由运动件和非运动件所构成的的密闭容积密闭容积；n密闭容积的大小随运动件的运动作密闭容积的大小随运动件的运动作周期性周期性的变化的变化，容积由小变大，容积由小变大吸油，由大变吸油，由大变小小压油；压油；n要有相应的配油机构；要有相应的配油机构；注：密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，注：密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减

5、小到极限时，先要与然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两个单向阀来实现这一要求的。个单向阀来实现这一要求的。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数n液压泵的压力液压泵的压力n工作压力工作压力 p ：泵工作时的出口压力，其大小取决于：泵工作时的出口压力，其大小取决于负载。（负载。（液压马达是指输入压力）液压马达是指输入压力）n额定压力额定压力 ps ：正常工作条件下按标准条件连续运：正常工作条件下按标准条件连续运转允许的最大工作压力（超过此值

6、就是过载）。转允许的最大工作压力（超过此值就是过载）。n吸入压力吸入压力：泵吸入口处的压力。：泵吸入口处的压力。n最高允许压力最高允许压力：泵短时间内所允许超载使用的极限：泵短时间内所允许超载使用的极限压力。压力。n液压泵的排量、流量液压泵的排量、流量n排量排量V：不考虑泄漏的情况下，泵（马达）轴每转：不考虑泄漏的情况下，泵（马达）轴每转一转所能一转所能 输出（所需输入）的油液体积。又称为理输出（所需输入）的油液体积。又称为理论排量。常用单位为论排量。常用单位为cm3/r。排量的大小仅与泵的排量的大小仅与泵的几何尺寸有关。几何尺寸有关。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结

7、束n理论流量理论流量 q q t t：不考虑泄漏的情况下，泵（马达）：不考虑泄漏的情况下，泵（马达）在单位时间内所能输出（或所需输入）的油液在单位时间内所能输出（或所需输入）的油液体积，体积，q q t t= = n vn v ，单位为，单位为 mm3 3/s /s 或或 L/min L/min n实际流量实际流量 q q ：泵（马达）在单位时间内实际排：泵（马达）在单位时间内实际排出（输入）的油液体积。在泵的出口压力出（输入）的油液体积。在泵的出口压力 0 0 时，因存在泄漏流量时，因存在泄漏流量q q，因此，因此q q = q = q t t q q 。n瞬时流量瞬时流量 q qinin：

8、每一瞬时的流量，一般指泵的瞬：每一瞬时的流量，一般指泵的瞬时理论流量，它是脉动的，即时理论流量，它是脉动的，即q qininq q t t。n额定流量额定流量 q q n n ：在额定压力、额定转速下泵输出：在额定压力、额定转速下泵输出（马达输入）的流量。（马达输入）的流量。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n泵的功率和效率泵的功率和效率n输入功率输入功率 P P r r： 驱动泵轴的机械功率为泵的输驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，入功率，P P rt rt= = TT2T2Tt tn n（马达（马达P Pc c）n输出功率输出功率 P Pc c：泵输出液压功率，：

9、泵输出液压功率， P Pct ct = = p qp qt tpVnpVn（马达（马达P P r r ） 若不考虑泵在能量转换过程的能量损失，则有：若不考虑泵在能量转换过程的能量损失，则有：n容积效率容积效率v v：v v= = q q / /q q t t =（q q t t q q）/ / q q t t = =1 1kp kp / /nVnV ( (式中式中 k k 为泄漏系数为泄漏系数) ) （4-44-4）n液压马达液压马达v v：v v= = q q t t / / q q 1 1q q / /q qnpqTnTpqtttt22 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结

10、束结束n泵的功率和效率泵的功率和效率n机械效率机械效率mm： 液压马达液压马达mm：mm=T/T=T/Tt t=(T=(Tt t- T)/ T- T)/ Tt t n总效率总效率: :vmvitivtivtircTTnTpqnTpqqqnTpqPP22 2 T,P, qttmTTTT/11/ 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n泵的转速：泵的转速：n额定转速额定转速 n n n n：额定压力下能连续长时间正常：额定压力下能连续长时间正常运转的最高转速。运转的最高转速。n最高转速最高转速 n n maxmax：额定压力下允许短时间运行：额定压力下允许短时间运行的最高转速。

11、的最高转速。n最低转速最低转速n n minmin：正常运转允许的最低转速。：正常运转允许的最低转速。n转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的分类和选用液压泵的分类和选用n按运动部件的形状和运动方式分为按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。柱塞泵和螺杆泵。n齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵n叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵n柱塞泵又分径向柱塞泵

12、和轴向柱塞泵柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵n按排量能否变量分按排量能否变量分定量泵定量泵和和变量泵变量泵。n单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵n选用原则：选用原则：n是否要求变量是否要求变量 要求变量选用变量泵。要求变量选用变量泵。n工作压力工作压力 柱塞泵的额定压力最高。柱塞泵的额定压力最高。 n工作环境工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。齿轮泵的抗污能力最好。n噪声指标噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。n效率效率 轴向柱塞泵的总效率最高。轴向柱塞泵的总效率最高。 总目录总目录 返回本章返回本

13、章返回本节下一页上一页结束结束液压泵的图形符号液压泵的图形符号 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第二节第二节 齿轮泵齿轮泵u 外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理u 外啮合齿轮泵的流量外啮合齿轮泵的流量u 外啮合齿轮泵的三个问题外啮合齿轮泵的三个问题u 其他类型齿轮泵其他类型齿轮泵u 齿轮泵结构齿轮泵结构 齿轮泵是利用齿轮啮合原齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的。根据啮合形式不理工作的。根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋面合齿轮泵。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动可视为齿轮曲线作螺旋运动而形成的表面，螺杆的啮

14、合而形成的表面，螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合，因此将螺杆泵曲线的啮合，因此将螺杆泵与齿轮泵放在一起介绍。与齿轮泵放在一起介绍。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理 结构组成结构组成n一对几何参数完全相同的一对几何参数完全相同的齿轮，齿宽为齿轮，齿宽为B B，齿数为，齿数为z zn泵体泵体n前后盖板前后盖板n长短轴长短轴 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 外啮合齿轮泵实物结构外啮合齿轮泵实物结构 总目录总

15、目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理工作原理工作原理n两啮合的轮齿将泵体、两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部密闭容积分成两部 分，分，轮齿进入啮合的一侧密轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，经压油口闭容积减小，经压油口排油，退出啮合的一侧排油，退出啮合的一侧密闭容积增大，经吸油密闭容积增大，经吸油口吸油口吸油 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束外啮合齿轮泵的排量、流量外啮合齿轮泵的排量、流量115. 1,126;06. 12132 2 zm2 22CZCZCbzmCVmhzm

16、DbDhbV取，取修正系数，故齿的体积稍大些，考虑到齿间槽容积比轮排量式中：式中：z z 齿数，齿数，mm 齿轮模数，齿轮模数， b b 齿宽，齿宽，D D 分度分度圆直径圆直径 齿轮分度圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模齿轮分度圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模数，减小齿数。齿轮泵的齿轮多为修正齿轮数，减小齿数。齿轮泵的齿轮多为修正齿轮 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 流量脉动流量脉动n 瞬态流量正比于容积变化率，齿轮啮合过程中，压瞬态流量正比于容积变化率，齿轮啮合过程中，压油腔的容积变化率不均匀油腔的容积变化率不均匀n 流量脉动率流量脉动率%20%10m

17、inmaxqqqii 外啮合齿轮泵的齿数越少，脉外啮合齿轮泵的齿数越少，脉动就越大，内啮合齿轮泵的流量脉动就越大，内啮合齿轮泵的流量脉动率小的多。动率小的多。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 流量脉动流量脉动 齿轮泵的瞬时理论流量齿轮泵的瞬时理论流量是脉动的，这是齿轮泵产是脉动的，这是齿轮泵产生噪声的主要根源。为减生噪声的主要根源。为减少脉动，可同轴安装两套少脉动，可同轴安装两套齿轮，每套齿轮之间错开齿轮，每套齿轮之间错开半个齿距，组成供压油口半个齿距，组成供压油口和吸油口的两个分离的齿和吸油口的两个分离的齿轮泵。轮泵。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页

18、上一页结束结束1、困油、困油2、泄漏、泄漏3、径向力不平衡、径向力不平衡齿轮泵的三个问题齿轮泵的三个问题 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n困油现象与卸荷措施困油现象与卸荷措施困油现象产生原因：困油现象产生原因： 齿轮重迭系数齿轮重迭系数1 1，在两对轮，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。大变小，后由小变大。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束困

19、油现象的危害：困油现象的危害：闭死容积由大变小时油液受挤闭死容积由大变小时油液受挤压，压， 导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小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。变大时，会引起汽蚀和噪声。n卸荷措施卸荷措施 ：在两侧盖板或浮动轴套上开卸荷槽在两侧盖板或浮动轴套上开卸荷槽 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束泄漏与间隙补偿措施：泄漏与间隙补偿措施： 齿轮泵存在齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏轮齿啮合处泄漏。端面泄漏（轴向间隙泄漏）端面泄漏（轴向间隙泄漏）QQ泄泄75 % 80%75 % 80% 径向间隙泄漏径向间隙

20、泄漏QQ泄泄15 % 20%15 % 20% 啮合线泄漏啮合线泄漏QQ泄泄5%5%端面间隙补偿采用静压平衡措施：端面间隙补偿采用静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加一个补偿在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如零件，如浮动轴套或浮动侧板浮动轴套或浮动侧板，在浮动零件的背面引入压力油，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，其差值由一层很薄面的液压力，其差值由一层很薄的油膜承受。的油膜承受。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压径向力及平衡措施液压径向力及平衡措施 产生原因：产生原因：齿槽内的油液由齿槽内的油液由吸油区

21、的低压逐步增压到吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿压油区的高压。作用在齿轮和轴上液压径向力不平轮和轴上液压径向力不平衡。压力越大，径向不平衡。压力越大，径向不平衡力越大。衡力越大。 危害：危害： 轴承载荷增加，轴承载荷增加， 轴受径向力而变形轴受径向力而变形 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束措施措施减小压油孔（常用方式减小压油孔（常用方式）增大径向间隙增大径向间隙开压力平衡槽：开压力平衡槽：通过在盖板上通过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、开设平衡槽，使它们分别与低、高压腔相通，产生一个与液压高压腔相通，产生一个与液压径向力平衡的作用力。这是以径向力平衡的

22、作用力。这是以增加径向泄漏为代价的。增加径向泄漏为代价的。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束提高外啮合齿轮泵压力的措施提高外啮合齿轮泵压力的措施n高压齿轮泵高压齿轮泵 提高压力措施提高压力措施： 减小轴向泄漏减小轴向泄漏 提高轴承强度提高轴承强度 减小径向泄漏减小径向泄漏 方法：方法： 浮动轴套式浮动轴套式 浮动侧板式浮动侧板式 挠性侧板式挠性侧板式 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵n原理原理: : 一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两部分，当

23、传动轴带动小齿密闭容积被齿啮合线分割成两部分，当传动轴带动小齿轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油腔；轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔腔；轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔 . . 特点特点: 无困油现象无困油现象;流量脉动小，噪声低流量脉动小，噪声低;采取间隙补偿采取间隙补偿措施后，泵的额定压力可达措施后，泵的额定压力可达30 MPa30 MPa。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n摆线泵摆线泵 原理原理： 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n摆线泵摆线泵 结构结构：

24、总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束内啮合摆线齿轮泵实物结构内啮合摆线齿轮泵实物结构 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n螺杆泵螺杆泵： 依螺杆数分类：单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆、五螺杆依螺杆数分类：单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆、五螺杆n结构结构： 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束螺杆泵工作原理螺杆泵工作原理n相互啮合的螺杆与壳相互啮合的螺杆与壳体之间形成多个密闭体之间形成多个密闭容积，每个密闭容积容积，每个密闭容积为一级。当传动轴带为一级。当传动轴带动主螺杆顺时针旋转动主螺杆顺时针旋转时，左端密闭容积逐时，左端密闭

25、容积逐渐形成，容积增大为渐形成，容积增大为吸油腔；右端密闭容吸油腔；右端密闭容积逐渐消失，容积减积逐渐消失，容积减小为压油腔。小为压油腔。n特点：特点：流量均匀，噪流量均匀，噪声低；自吸性能好。声低；自吸性能好。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束l 齿轮泵是利用轮齿的啮合构成密封容积的变化，实现吸油和压油齿轮泵是利用轮齿的啮合构成密封容积的变化，实现吸油和压油 l 齿轮泵的排量不可改变，是定量泵齿轮泵的排量不可改变，是定量泵 l 外啮合齿轮泵存在径向不平衡力、困油现象和端面泄漏外啮合齿轮泵存在径向不平衡力、困油现象和端面泄漏 l 外啮合齿轮泵存在的三大问题减小和消除的

26、方法是：外啮合齿轮泵存在的三大问题减小和消除的方法是： 径向不平衡力径向不平衡力减小高压油或低压油作用区域、开设平衡槽减小高压油或低压油作用区域、开设平衡槽 困油现象困油现象 开设卸荷槽开设卸荷槽 端面泄漏端面泄漏 设置自动补偿装置、采用二次密封结构设置自动补偿装置、采用二次密封结构 齿轮泵进出油口不能反接，泵轴不允许反转，齿轮泵是单向泵齿轮泵进出油口不能反接，泵轴不允许反转，齿轮泵是单向泵小小 结结 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第三节第三节 叶片泵叶片泵n单作用叶片泵单作用叶片泵n双作用叶片泵双作用叶片泵n变量叶片泵变量叶片泵 叶片泵又分为双作用叶片叶片泵又分为

27、双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名两次吸油和压油而得名;单作单作用叶片泵转子每转一周，吸、用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用叶压油各一次，故称为单作用叶片泵。片泵。 双作用叶片泵只能作定量双作用叶片泵只能作定量泵，单作用叶片泵可作变量泵。泵，单作用叶片泵可作变量泵。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用叶片泵单作用叶片泵n结构组成结构组成：n定子：定子： 内环为圆内环为圆n转子：转子： 与定子存在偏心

28、与定子存在偏心e e，转子内有，转子内有Z Z 个叶片槽个叶片槽n叶片：叶片： 在转子叶片槽内在转子叶片槽内自由滑动，宽度为自由滑动，宽度为B Bn左、右配流盘：左、右配流盘： 铣有吸、铣有吸、压油窗口压油窗口n传动轴传动轴 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用叶片泵单作用叶片泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 工作原理工作原理： 由定子内环、转子由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片的密闭工作容积被叶片分割为四部分。传动轴分割为四部分。传动轴带动转子旋转，叶片在带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴定

29、子离心力作用下紧贴定子内表面，因定子与转子内表面，因定子与转子之间有偏心，故有一部之间有偏心，故有一部分密闭容积将减小，受分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口挤压的油液经配流窗口排出，一部分密闭容积排出，一部分密闭容积将增大形成真空，经配将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。流窗口从油箱吸油。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n流量计算：流量计算：vv22222121D2cosD2cos2222Z2222Z22)(ZnbeqnsZZsbeqZsDbeVsZDbeVsdeDdeDbVsdeDdeDbVVVV

30、实际 为叶片倾角为叶片倾角 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n流量脉动流量脉动和脉动频率和脉动频率f f60 52ZtanZ30 25. 14Ztan2Z22nZfZnZfZ叶片数为偶数：叶片数为奇数： 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束单作用叶片泵的特点：单作用叶片泵的特点：n定子曲线定子曲线：单作用叶片泵定子内表面为圆面单作用叶片泵定子内表面为圆面n叶片倾角叶片倾角：为保证叶片所受合力与叶片运动方向一致，减：为保证叶片所受合力与叶片运动方向一致，减少叶片受弯的力，少叶片受弯的力，叶片后倾叶片后倾角角（一般后倾（一般后倾20203030）n径

31、向力径向力：转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力，转轴所受径向力不平衡，有径向不平衡力，不宜不宜用于高压用于高压n根部通油：根部通油：叶片槽根部分别接通吸、压油腔，叶片厚度对叶片槽根部分别接通吸、压油腔，叶片厚度对排量无影响排量无影响n叶片数：叶片数：因叶片矢径是转角的函数，瞬时理论流量是脉动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。的。叶片数取为奇数，以减小流量的脉动。n变量泵：变量泵：可以通过改变定子的偏心距可以通过改变定子的偏心距 e e 来调节泵的排量和来调节泵的排量和流量流量n叶片伸出主要靠离心力作用叶片伸出主要靠离心力作用 总目录总目录 返回本

32、章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n结构组成：结构组成：n定子定子: : 其内环由两段大半其内环由两段大半径圆弧径圆弧R R、两段小半径圆、两段小半径圆弧弧r r和四段过渡曲线组成。和四段过渡曲线组成。n转子转子: :转子内有多个叶片转子内有多个叶片槽，且与定子同心，宽槽，且与定子同心，宽度为度为B Bn叶片叶片: : 在叶片槽内能自由在叶片槽内能自由滑动滑动n左、右配流盘左、右配流盘: : 开有对称开有对称布置的吸、压油窗口布置的吸、压油窗口n传动轴传动轴双作用叶片泵双作用叶片泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一

33、页结束结束n工作原理工作原理: : 由定子内环、转子外圆和由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四部作容积被叶片分割为四部分，传动轴带动转子旋转，分，传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴叶片在离心力作用下紧贴于定子内表面。因定子内于定子内表面。因定子内环由两段大半径圆弧、两环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡段小半径圆弧和四段过渡曲线组成，故有两部分密曲线组成，故有两部分密闭容积将减小，受挤压的闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口排出，两油液经配流窗口排出，两部分密闭容积将增大形成部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱真空，经配

34、流窗口从油箱吸油。吸油。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n流量计算：流量计算：v2222020220202121cos)()(2cos)()(2cos)(z1)(cos)(z1)()(Z2nsZrRrRbqsZrRrRbVsbrrbrrVsbrRbrRVVVV 为叶片倾角为叶片倾角 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n双作用叶片泵的结构特点：双作用叶片泵的结构特点：n定子曲线定子曲线：由八段弧线组成，两段短半径圆弧，两段长半：由八段弧线组成，两段短半径圆弧，两段长半径圆弧，四段径圆弧

35、，四段过渡曲线：过渡曲线：等加（减）速曲线等加（减）速曲线 阿基米德螺阿基米德螺旋线旋线n叶片倾角叶片倾角：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶：为保证叶片所受合力与运动方向一致，减少叶片受弯的力，叶片前倾片受弯的力，叶片前倾角（一般为角（一般为1313) )n径向力：径向力：转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力转轴所受径向力平衡，无径向不平衡力n根部通油：根部通油：为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内表面，叶片槽根部全部通压力油叶片槽根部全部通压力油n叶片数：叶片数：合理设计叶片数（合理设计叶片数（4 4的倍数，的倍数，Z8Z8，偶数，偶数），可），可

36、使理论流量均匀，流量脉动小，噪声低（一般使理论流量均匀，流量脉动小，噪声低（一般1212或或1616）n定量泵：定量泵：双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，且双作用叶片泵转子转一转，吸、压油各两次，且为定量泵为定量泵n叶片伸出主要靠离心力和压力油作用叶片伸出主要靠离心力和压力油作用 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束高压叶片泵特点：高压叶片泵特点：叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用：叶片槽根部全部通压力油会带来以下负作用： 定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损，减少了泵的理论排量，可能引起瞬时理论流量脉动。这样，影响

37、了泵的寿命论排量，可能引起瞬时理论流量脉动。这样，影响了泵的寿命和额定压力的提高。和额定压力的提高。 提高双作用叶片泵额定压力的措施：提高双作用叶片泵额定压力的措施： 采用采用浮动配流盘浮动配流盘实现端面间隙补偿实现端面间隙补偿 减小通往吸油区叶片根部的油液压力（减小通往吸油区叶片根部的油液压力（p p） 减小吸油区叶片根部的有效作用面积减小吸油区叶片根部的有效作用面积 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束阶梯式叶片阶梯式叶片子母叶片子母叶片柱销式叶片柱销式叶片 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束变量叶片泵变量叶片泵变量叶片泵分类：变量叶片泵分类：

38、 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束变量叶片泵（变量叶片泵（限压式限压式）n结构特点：结构特点： 定子右边控制活塞作定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油，用着泵的出口压力油，左边作用着调压弹簧左边作用着调压弹簧力。当力。当F FF Fs s，定子将向偏心，定子将向偏心减小的方向移动。减小的方向移动。图4-14 外反馈限压式变量叶片泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束限压式限压式变量叶片泵变量叶片泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束限压式限压式变量叶片泵变量叶片泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结

39、束n限压式变量叶片泵工作原理：限压式变量叶片泵工作原理：当当PAPAx xF Fs s时时ne e=e emaxmaxnq q=q qmaxmax定量泵定量泵当当PAPAx xF Fs s时时ne e=e emaxmaxx xnq q=q qmaxmaxp pf(x)f(x)变量泵变量泵FsPAX 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束）（214)(100maxpKeKqxkAPxxkPAxeeqsxcsxPAXFXn泵实际输出流量关系式：泵实际输出流量关系式：nKq泵的流量常数，k1泵的泄漏常数n 当pAxFs时，定子左移，泵的流量减小，流量为：）（224)()(1max

40、0epqkkkAkkxkqsxsqqkkkAxkpqsxs1max0max)(e 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n特性曲线特性曲线n当当PPc时，时，q=f(e) p q减小减小 BC段段n当当P 使使e= 0时，时，q= 0,此时泵的压力为极限工作压力此时泵的压力为极限工作压力n调节定子右边的螺钉，改变调节定子右边的螺钉，改变emax nAB线上下平移线上下平移n调节压力调节螺钉的预压缩量调节压力调节螺钉的预压缩量x0 n BC线左右平移线左右平移n更换弹簧更换弹簧 BC线斜率变化线斜率变化APBCPCPmaxq 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页

41、结束结束优缺点优缺点q结构复杂，轮廓尺寸大结构复杂，轮廓尺寸大q泄漏较大泄漏较大q有不平衡的径向液压力，噪声大有不平衡的径向液压力，噪声大用途用途q执行元件有快、慢速和保压阶段的场合执行元件有快、慢速和保压阶段的场合 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第四节第四节 柱塞泵柱塞泵n径向柱塞泵径向柱塞泵n轴向柱塞泵轴向柱塞泵 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n径向柱塞泵径向柱塞泵n工作原理工作原理：空间空间：柱塞缸体内柱塞缸体内变化变化：柱塞外伸柱塞外伸吸油吸油柱塞内缩柱塞内缩压油压油配油配油：配油轴配油：配油轴配油vezndqezdV242422

42、流量计算：流量计算： 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束径向柱塞泵的结构n缸体缸体 均布柱塞均布柱塞孔，柱塞底部孔，柱塞底部空间为密闭工空间为密闭工作腔。作腔。n柱塞柱塞 其头部滑其头部滑履与定子内圆履与定子内圆接触。接触。n定子定子 与转子存与转子存在偏心。在偏心。n配流轴配流轴n传动轴传动轴 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束径向柱塞泵特点径向柱塞泵特点n配流轴配流。配流轴配流。n柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接触柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接触面比压很小。面比压很小。n可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。可以实

43、现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。n改变定子与转子的偏心距可以改变排量，且变量方式改变定子与转子的偏心距可以改变排量，且变量方式多样。多样。尺寸大，结构复杂尺寸大，结构复杂有轴向不平衡力有轴向不平衡力配流轴与衬套间磨损，泄漏较大配流轴与衬套间磨损，泄漏较大 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束阀配油式径向柱塞泵阀配油式径向柱塞泵 工程产品中柱塞有工程产品中柱塞有2、4个和个和6个，个，2个和个和4个采用个采用对称布置，偏心轮的偏心对称布置，偏心轮的偏心相位差为相位差为180，6个柱塞个柱塞呈星型分布，并分成两组，呈星型分布，并分成两组，相当于双联泵，偏心相位相当于双联泵，

44、偏心相位相差相差120。 阀配油式径向柱塞泵通常用滑阀作吸油阀，用座阀作压阀配油式径向柱塞泵通常用滑阀作吸油阀，用座阀作压油阀，后者密封性能好。油阀，后者密封性能好。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 轴向柱塞泵轴向柱塞泵n原理原理：空间空间：柱塞缸体柱塞缸体变化变化：柱塞外伸柱塞外伸吸吸柱塞内缩柱塞内缩压油压油配油配油：配流盘配油配流盘配油斜轴式斜盘式 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n轴向柱塞泵流量计算轴向柱塞泵流量计算tan4tan44222vzDndqzDdzhdV改变斜盘倾角可以改变泵的排量！改变斜盘倾角可以改变泵的排量！ 总目录总

45、目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束结构结构1-中间泵体中间泵体 2-圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 3-滑靴滑靴 4-柱塞柱塞 5-缸体缸体 6、7配流盘配流盘 8-前缸体前缸体 9-传动轴传动轴 10-定心弹簧定心弹簧11-内套内套 12-外套外套 13-钢球钢球 14-回程盘回程盘 15-手轮手轮 16-螺母螺母 17-螺杆螺杆 18-变量活塞变量活塞 19-键键 20-斜盘斜盘 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束结构结构 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束缸体缸体柱塞滑履组柱塞滑履组配流盘配流盘返回返回 总目录总目录 返回本章返回

46、本章返回本节下一页上一页结束结束斜盘式轴向柱塞泵的结构特点斜盘式轴向柱塞泵的结构特点n滑靴和斜盘滑靴和斜盘n柱塞和缸体（合理布置圆柱滚子柱塞和缸体（合理布置圆柱滚子轴承）轴承）n传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承支承。承支承。n为减小瞬时理论流量的脉动性，为减小瞬时理论流量的脉动性，取柱塞数为奇数：取柱塞数为奇数：5 5，7 7，9 9n手动变量机构手动变量机构n为防止密闭容积在吸、压油转换为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力突变引起的压力冲击，时因压力突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口前端开有减在配流盘的配流窗口前端开有减振槽或减振孔。振槽或减振孔。返回返回 总目

47、录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束斜轴式轴向柱塞的特点斜轴式轴向柱塞的特点：1）柱塞的侧向力小，因而柱塞的侧向力小，因而由此引起的摩擦损失小；由此引起的摩擦损失小；2）主轴与缸体的轴线夹角）主轴与缸体的轴线夹角大，斜轴大，斜轴2540，直，直轴轴1520，所以斜轴，所以斜轴式变量范围大；式变量范围大；3）主轴不穿过配油盘，其）主轴不穿过配油盘，其球面配油盘的分布圆直径球面配油盘的分布圆直径可以设计得较小，同样工可以设计得较小，同样工作压力下摩擦副的比功率作压力下摩擦副的比功率pv较较小，因此可以提高泵的转速；小，因此可以提高泵的转速；4）连杆球头和主轴盘连接比较牢固，自吸能

48、力较强；）连杆球头和主轴盘连接比较牢固，自吸能力较强；5）转动部件的转动惯量小，起动特性好，起动效率高。）转动部件的转动惯量小，起动特性好，起动效率高。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第五节第五节 液压马达液压马达n液压马达概述液压马达概述n液压马达分类液压马达分类n液压马达工作原理液压马达工作原理n液压马达主要参数液压马达主要参数 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达概述液压马达概述n液压马达是将液体液压马达是将液体压力能压力能转换为转换为机机械能械能的装置的装置, ,输出转矩和转速，是液输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。压系统的

49、执行元件。n液压马达与液压泵在原理上有可逆液压马达与液压泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别：性，但因用途不同结构上有些差别：马达要求正反转，其结构具有对称马达要求正反转，其结构具有对称性；而泵为了保证其自吸性能，结性；而泵为了保证其自吸性能，结构上采取了某些措施。构上采取了某些措施。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达的分类液压马达的分类 n ns s500r/min 500r/min 为为高速液压马达高速液压马达：齿轮马：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达达，叶片马达，轴向柱塞马达 n ns s 500r/min500r/min 为为低速液压马达低速

50、液压马达：径向柱：径向柱塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱塞马达）作用内曲线径向柱塞马达）齿轮马达齿轮马达叶片马达叶片马达柱塞马达柱塞马达 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 液压马达的工作原理液压马达的工作原理斜盘式轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达n工作原理工作原理n结构特点结构特点n 轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。n 配流盘为对称结构。配流盘为对称结构。n应用应用 作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的转作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。斜

51、盘倾角越大，产生的矩，而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生的转矩越大，转速越低。转矩越大，转速越低。sintansinRFRFrFTxyyi 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达的职能符号液压马达的职能符号 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压马达的主要参数液压马达的主要参数n工作压力与额定压力工作压力与额定压力n工作压力工作压力 p p 大小取决于马达负载，马达进出口压力大小取决于马达负载，马达进出口压力的差值称为马达的压差的差值称为马达的压差p p。n额定压力额定压力 p pn n 能使马达连续正常运转的最高压力。能使马达连续正

52、常运转的最高压力。n流量与容积效率流量与容积效率 n输入马达的输入马达的实际流量实际流量 q qq qt tq q 式中式中 q qt t为理论流量，马达在没有泄漏时，为理论流量，马达在没有泄漏时， 达到要达到要求转速所需进口流量。求转速所需进口流量。n容积效率容积效率v v q qt t / / q q 1 1q q / / q q 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n排量与转速排量与转速 n排量排量V V是指不考虑泄漏的情况下是指不考虑泄漏的情况下轴旋转一转所需输入的轴旋转一转所需输入的油液体积。油液体积。n转速转速 n n q qt t/ / V V qqV V

53、/ / V Vn转矩与机械效率转矩与机械效率 n理论输出转矩理论输出转矩 T Tt tp Vp V/ / 2 2（pVn= pVn= 2 2nTnTt t ) )n实际输出转矩实际输出转矩 T TT Tt t m m = = p V p V mm / / 2 2n机械效率机械效率mmT T/ /T Tt tn功率与总效率功率与总效率n P Po o/ / P Pi iT 2T 2n n/ / p p q q v v mm式中式中 P Po o为马达输出功率，为马达输出功率，P Pi i为马达输入功率。为马达输入功率。 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n齿轮马达齿轮马达

54、n工作原理工作原理n应用应用用于高速、用于高速、小扭矩场合小扭矩场合 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n叶片马达叶片马达n双作用叶片马达工作原理双作用叶片马达工作原理n应用应用：高速、小扭矩场合应用：高速、小扭矩场合应用结构结构 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束n柱塞马达柱塞马达径径向向柱柱塞塞马马达达轴轴向向柱柱塞塞马马达达 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束摆动液压马达摆动液压马达实现往复摆动的执行元件实现往复摆动的执行元件212221212222RRbqppRRbTvm式中：p1,p2-进油压力和回油压力； q-

55、摆动马达的输入流量； b-叶片宽度 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束液压泵与马达的不同点液压泵与马达的不同点n液压泵为能源装置，液压马达是执行元件液压泵为能源装置，液压马达是执行元件n液压马达必须能正反转，结构对称；泵转液压马达必须能正反转，结构对称；泵转向有明确规定，只能单向转动，不能随意向有明确规定，只能单向转动，不能随意改变转向改变转向n 液压马达除了进出油口外，还有泄漏油口液压马达除了进出油口外，还有泄漏油口n齿轮液压马达的吸排油口大小相同；齿轮液压马达的吸排油口大小相同； 叶片液压马达的叶片径向安装叶片液压马达的叶片径向安装 总目录总目录 返回本章返回本章返

56、回本节下一页上一页结束结束概概 述述l 压力、排量、流量压力、排量、流量 l 功率、效率功率、效率l 液压泵的工作原理及工作所需的三个条件液压泵的工作原理及工作所需的三个条件 小小 结结n必须具有密闭容积；必须具有密闭容积；n密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化n有相应配油机构；有相应配油机构； 总目录总目录 返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束l 齿轮泵是利用轮齿的啮合构成密封容积的变化，实现吸油和压油齿轮泵是利用轮齿的啮合构成密封容积的变化，实现吸油和压油 l 齿轮泵的排量不可改变，是定量泵齿轮泵的排量不可改变，是定量泵 l 外啮合齿轮泵存在径向不平衡力、困油现象和端面泄漏外啮合齿轮泵存在径向不平衡力、困油现象和端面泄漏 l 外啮合齿轮泵存在的三大问题减小和消除的方法是：外啮合齿轮泵存在的三大问题减小和消除的方法是： 径向不平衡力径向不平衡力减小高压油或低压油作用区域、开压力平衡槽减小高压油或低压油作用区域、开压力平