第二节液压泵

1、第一章第一章 液压传动系统液压传动系统液压传动利用液体的压力能传递能量。液压传动利用液体的压力能传递能量。n举例：液压千斤顶go第一章第一章 液压传动系统液压传动系统第一章第一章 液压传动系统液压传动系统n举例：挖掘机液压传动系统的组成及图形符号液压传动系统的组成及图形符号 用国家标准图形符号绘制 液压传动系统回路图半结构式液压传动系统回路图动力元件动力元件机械能转化成液压能机械能转化成液压能泵泵执行元件执行元件液压能转化成机械能液压能转化成机械能缸、马达缸、马达控制元件控制元件控制油液的流动方向、控制油液的流动方向、调节压力和流量调节压力和流量各种阀各种阀辅助元件辅助元件辅助作用辅助作用滤油

2、器、油箱、滤油器、油箱、密封件、管件密封件、管件等等工作介质工作介质传递运动与动力传递运动与动力、润滑润滑、密封密封、冷却冷却液压油液压油液压传动系统的组成液压传动系统的组成液压传动的特点液压传动的特点1.流量和压力具有良好的可控流量和压力具有良好的可控性，可实现较宽的调速范围，性，可实现较宽的调速范围，能较方便地实现无级调速；能较方便地实现无级调速；2.易于实现过载保护；易于实现过载保护；3.具有防锈和自润滑能力，使具有防锈和自润滑能力，使用寿命长；用寿命长；4.在输出同等功率条件下，液在输出同等功率条件下，液压传动体积小，重量轻，即压传动体积小，重量轻，即动力密度大；动力密度大；5.便于布

3、局，适宜中距离传输便于布局，适宜中距离传输和分配动力；和分配动力；6.易于实现系列化、标准化、易于实现系列化、标准化、通用化及自动化等。通用化及自动化等。1.由于泄漏和管道的弹性变形由于泄漏和管道的弹性变形等原因，液压传动不宜用于等原因，液压传动不宜用于传动比要求严格的场合；传动比要求严格的场合；2.液压传动如密封不严或零件液压传动如密封不严或零件磨损后产生渗漏，影响工作磨损后产生渗漏，影响工作机构运动的平稳性和系统效机构运动的平稳性和系统效率，而且污染环境；率，而且污染环境；3.液压系统混入空气后，会产液压系统混入空气后，会产生爬行和噪声等；生爬行和噪声等；4.液压传动的能量损失较大，液压传

4、动的能量损失较大，系统效率较低；系统效率较低；5.故障不易查找等。故障不易查找等。液压千斤顶简化模型液压传动的基本特征 n力的力的关系关系 结论：在液压传动中工作压力取决于负载。液压传动的基本特征 121AAFWn运动运动关系关系 结论：结论： 活塞的运动速度反比于活塞面积，可以通过对活塞面积活塞的运动速度反比于活塞面积，可以通过对活塞面积的控制来控制速度。的控制来控制速度。活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量活塞移动速度正比于流入液压缸中油液流量q q，与负载无与负载无关。也就是说，活塞的运动速度可以通过改变流量的方式关。也就是说，活塞的运动速度可以通过改变流量的方式进行调节。基于这一点，

5、液压传动可以实现无级调速。进行调节。基于这一点，液压传动可以实现无级调速。液压传动的基本特征 AqvAAvvhAhA21122211液压传动的基本特征液压传动的基本特征n功率关系功率关系 在不计各种功率损失的条件下，液压传动系统的输出在不计各种功率损失的条件下，液压传动系统的输出功率功率W v2等于输入功率等于输入功率F v1 ，并且液压传动中的功率可以并且液压传动中的功率可以用压力用压力p和流量和流量q的乘积来表示。的乘积来表示。 总结：在液压传动中压力总结：在液压传动中压力p和流量和流量q是最基本、最是最基本、最重要的两个参数。重要的两个参数。 qpvWvFP211第一节第一节 流体力学基

6、本概念流体力学基本概念一、液体的粘性一、液体的粘性 液体在外力作用下液体在外力作用下流动或有流动趋势流动或有流动趋势时，液体时，液体内分子间的内聚力要阻止液体分子间的相对运动，内分子间的内聚力要阻止液体分子间的相对运动，由此产生一种内摩擦力，这种特性称为粘性。由此产生一种内摩擦力，这种特性称为粘性。 注：静止液体不呈现粘性注：静止液体不呈现粘性 粘性示意图粘性示意图 牛顿液体内摩擦定律：牛顿液体内摩擦定律：液层间的内摩擦力与液层接液层间的内摩擦力与液层接触面积及液层之间的速度成正比。触面积及液层之间的速度成正比。 F = A du/dy粘性示意图Home粘性大小的衡量粘性大小的衡量1.1.动力

7、粘度动力粘度（又称为绝对粘度又称为绝对粘度） = =d dy y/d/du u （N Ns/ms/m2 2） 物理意义：物理意义：液体在单位速度梯度下流动时，液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上内摩擦力。接触液层间单位面积上内摩擦力。 单位：单位：国际单位（国际单位（SISI制）中为帕制）中为帕秒（秒（PaPaS S） 或牛顿或牛顿秒秒/ /米米2 2（N NS/mS/m2 2）；）； 以前沿用的单位：泊（以前沿用的单位：泊（P P）、）、厘泊厘泊（CPCP） 换算关系：换算关系： 1 1PaPaS = 10P =10S = 10P =103 3 CP CPgo2.2.运动粘度运动

8、粘度: :动力粘度与液体密度之比值动力粘度与液体密度之比值公式：公式：= /物理意义：物理意义：无（只是因为无（只是因为/ /在流体力学中经常在流体力学中经常 出现出现 用用代替（代替（/）单位：单位： SISI制：制： m m2 2/S/S CGS CGS制：制： StSt（斯）、斯）、 cStcSt（厘斯）厘斯） 换算关系：换算关系：1 1m m2 2/S = 10/S = 104 4St =10St =106 6cStcSt液压油牌号标注：液压油牌号标注：L LHL22HL22号液压油，指这种油在号液压油，指这种油在40 时的平均运动粘度为时的平均运动粘度为2222cStcSt。go粘性

9、大小的衡量粘性大小的衡量3.3.相对粘度（条件粘度）相对粘度（条件粘度） 在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通在一定条件下，利用某种规格的粘度计，通过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行计量的过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行计量的粘度。粘度。恩氏度恩氏度0 0E E 中国、德国、前苏联等用中国、德国、前苏联等用赛氏秒赛氏秒SSU SSU 美国用美国用雷氏秒雷氏秒R R 英国用英国用巴氏度巴氏度0 0B B 法国用法国用用恩式粘度计测定液压油的恩氏粘度用恩式粘度计测定液压油的恩氏粘度恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系：恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系：=（7.317.310 0E-6.31/E

10、-6.31/0 0E E）1010-6 -6 （m m2 2/s/s）go粘性大小的衡量粘性大小的衡量用恩式粘度计测定液压油的恩氏粘度用恩式粘度计测定液压油的恩氏粘度 把把体积为体积为200mL、温度为温度为t的被测液体的被测液体装入恩氏粘度计的容器内，测出液体经容器装入恩氏粘度计的容器内，测出液体经容器底部直径为底部直径为2.8mm的小孔流尽所需时间的小孔流尽所需时间t1(s)，并将它和同体积的蒸馏水在并将它和同体积的蒸馏水在20时流过同一时流过同一小孔所需时间小孔所需时间t2(s) 相比，其比值即是被测液相比，其比值即是被测液体在温度体在温度t下的恩氏粘度，即下的恩氏粘度，即 Et= t2

11、/t1。一般。一般以以20、40和和100作为测定液体恩氏粘度作为测定液体恩氏粘度的标准温的标准温度，由此而得到的恩氏粘度分别用度，由此而得到的恩氏粘度分别用 E20， E40和和 E100来标记。来标记。Home1.1.粘度和压力的关系粘度和压力的关系 p，F，随随p p而而，压力较小时忽略，压力较小时忽略，3232MpaMpa以以 上才考虑上才考虑2.2.粘度和温度的关系粘度和温度的关系 温度温度，内聚力，内聚力， 粘度随温度变化的关系叫粘温特性，粘度粘度随温度变化的关系叫粘温特性，粘度随温度的变化较小，即粘温特性较好随温度的变化较小，即粘温特性较好。Home粘度与压力和温度的关系粘度与压

12、力和温度的关系二、压力的概念二、压力的概念作用于液体上的力作用于液体上的力质量力质量力表面力表面力重力重力惯性力惯性力外力外力内力内力或或切向力切向力法向力法向力作用于液体作用于液体 的所有质点的所有质点作用于作用于 液体表面液体表面液体的静压力液体的静压力 p=F/A定义：定义：液体单位面积上所受的法向力，液体单位面积上所受的法向力， 物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。物理学中称压强，液压传动中习惯称压力。1 1、压力及其特性、压力及其特性静压力的两个特性静压力的两个特性n液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。n静止液体内任意一点的各个方向的静压

13、力的静止液体内任意一点的各个方向的静压力的值相等。值相等。 3）连通器内同一液体中深度连通器内同一液体中深度h相同的各点压力都相相同的各点压力都相等。压力相等的点组成的面叫等压面等。压力相等的点组成的面叫等压面.2、液体静压力基本方程、液体静压力基本方程GFApAp0GFApAp0FG是液柱重力，FG=ghA 结论：结论：1）静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的 压力压力p0 和液体重力所产生的压力和液体重力所产生的压力gh之和。之和。 2）液体中的静压力随着深度液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。的增加而线性增加。ghppAghApAp003

14、、压力的传递、压力的传递 密闭容器中的静止液体，密闭容器中的静止液体，当外加压力发生变化时，液当外加压力发生变化时，液体内任一点的压力将发生同体内任一点的压力将发生同样大小的变化。即施加于静样大小的变化。即施加于静止液体上的压力可以等值传止液体上的压力可以等值传递到液体内各点。递到液体内各点。 帕斯卡原理帕斯卡原理 由此可见，缸筒内的液体压力是由外界负由此可见，缸筒内的液体压力是由外界负载决定的，这是液压传动中的一个基本概念。载决定的，这是液压传动中的一个基本概念。 液压千斤顶是帕斯卡原理在工程中的应用实例。液压千斤顶是帕斯卡原理在工程中的应用实例。 4 4、压力的表示方法及单位、压力的表示方

15、法及单位测压两基准测压两基准绝对压力绝对压力以绝对零压（绝对真空）为基准以绝对零压（绝对真空）为基准相对压力相对压力以大气压力为基准以大气压力为基准关系：关系：绝对压力绝对压力 = 大气压力大气压力 + 相对压力相对压力相对压力（表压）相对压力（表压）= 绝对压力绝对压力 大气压力大气压力真空度真空度 = 大气压力大气压力 绝对压力绝对压力 单位：单位：国际国际 Pa 、N/m/m2 2 工程工程 MPa 、at 、mH2O 、 mmHg 、 bar 换算：换算：1 bar 105 Pa例题例题1、 如图所示，容器内充满油液，活塞上作用力为如图所示，容器内充满油液，活塞上作用力为10kN10k

16、N，活塞的面积，活塞的面积A A=10=10-2-2m m2 2 ，问活塞下方问活塞下方0.5m0.5m处的压力等于多少处的压力等于多少?(?(油液的密度油液的密度=900kg/m=900kg/m3 3) ) ghpp0解：根据活塞和液面接触处的压力活塞和液面接触处的压力p0=F/A=10103/10-2=106Pa所以深度为所以深度为0.5m0.5m处的液体的压力为处的液体的压力为1MPaPa10Pa10044. 14410105 . 08 . 99001066660ghpp5 5、液体对固体壁面的作用力、液体对固体壁面的作用力1 液体对平面的作用液体对平面的作用 F = pA如：如： 液压

17、缸，若设活塞直径为液压缸，若设活塞直径为D，则，则 F = pA = pD2/4 DpF5 5、液体对固体壁面的作用力、液体对固体壁面的作用力 2 液体对曲面的作用液体对曲面的作用 Fx = pAx结论：曲面在某一方向上所受的作用力，等于液体压结论：曲面在某一方向上所受的作用力，等于液体压力与曲面在该方向的垂直投影面积之乘积。力与曲面在该方向的垂直投影面积之乘积。241dpF三、液体液体动力学的概念和两个方程动力学的概念和两个方程n理想液体理想液体 既无粘性又不可压缩的假想液体。由于液体流动既无粘性又不可压缩的假想液体。由于液体流动时会呈现出粘性，因此在研究流动液体时必须考时会呈现出粘性，因此

18、在研究流动液体时必须考虑的影响。为了分析问题简便，通常先假设液体虑的影响。为了分析问题简便，通常先假设液体是理想液体，推导出一些理想的简单结论，而粘是理想液体，推导出一些理想的简单结论，而粘性的影响则通过实验对理想的结论加以修正。性的影响则通过实验对理想的结论加以修正。1 1、基本概念、基本概念n流量流量 (q) 单位时间内流过某一通流截面的液体的体积称为流量。单位时间内流过某一通流截面的液体的体积称为流量。 单位单位：m3/s或或L/min。n平均流速（平均流速（v） 平均流速是通过整个通流截面的流量平均流速是通过整个通流截面的流量q与通流截与通流截面积面积A的比值。的比值。三、液体动力学的

19、概念和两个方程液体动力学的概念和两个方程n流量流量 (q)与与平均流速（平均流速（v）的关系）的关系 AqvvAq或2 2、连续性方程、连续性方程质量守恒定律在流体力学中的应用质量守恒定律在流体力学中的应用1 1 连续性原理连续性原理理想液体在管道中定常流动时，根据质理想液体在管道中定常流动时，根据质量守恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能减少，因此量守恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能减少，因此在单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。在单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。2 2、连续性、连续性方方程程2 连续性方程连续性方程 1v1A1= =2v2A2 若忽略液体

20、可压缩性若忽略液体可压缩性 1=2则则 v1A1=v2A2或或 q=vA=常数常数2 2、连续性、连续性方方程程结论：结论：液体的流速与管道通流截面积成反比。液体的流速与管道通流截面积成反比。在具有分歧的管路中具有在具有分歧的管路中具有q1=q2+q3的关系的关系.通过流管任一通流截面的流量相等。通过流管任一通流截面的流量相等。3 3、伯努利方程、伯努利方程能量守恒定律：能量守恒定律：理想液体理想液体在管道中稳定流动时，根在管道中稳定流动时，根据能量守恒定律，同一管据能量守恒定律，同一管道内任一截面上的总能量道内任一截面上的总能量应该相等应该相等。（1）理想液体伯努利方程）理想液体伯努利方程1

21、-1截面上具有的能量截面上具有的能量211121gmvzmpm2-2截面上具有的能量截面上具有的能量222221gmvzmpm3 3、伯努利方程、伯努利方程 如果没有能量损失，根据能量守恒定律，液体流经如果没有能量损失，根据能量守恒定律，液体流经1-11-1截面截面和和2-22-2截面时的总能量是相等的，即截面时的总能量是相等的，即2222211121g21gmvzmpmmvzmpm若等式两边同乘以若等式两边同乘以/ /m即可得单位体积液体的能量方程即可得单位体积液体的能量方程2222211121g21gvzpvzp常数或者221gvzp3 3、伯努利方程、伯努利方程物理意义：物理意义：在密闭

22、管道内作恒定流动的理想液体具有三种形式在密闭管道内作恒定流动的理想液体具有三种形式的能量，即压力能、位能和动能。在流动过程中，三种能量可的能量，即压力能、位能和动能。在流动过程中，三种能量可以互相转化，但各个通流截面上三种能量之和恒为定值。以互相转化，但各个通流截面上三种能量之和恒为定值。（2）实际液体伯努利方程）实际液体伯努利方程动能修正系数（层流时取动能修正系数（层流时取 2，紊流时，紊流时 1）p pw w 能量损失能量损失应用伯努利方程时必须注意的问题：应用伯努利方程时必须注意的问题：（1）通流截面）通流截面1、2需顺流向选取（否则需顺流向选取（否则p pw w为负值），为负值），且应

23、选在缓变流动的截面上。且应选在缓变流动的截面上。（2）通流截面中心在基准面以上时，）通流截面中心在基准面以上时，h取正值；反之取取正值；反之取负值。通常选取其中较低的通流截面作为基准面。负值。通常选取其中较低的通流截面作为基准面。 3 3、伯努利方程、伯努利方程wpgvgzpgvgzp222222111122例题例题2、02A1A22110 如图所示，已知深如图所示，已知深H H =10m=10m，截面，截面A A1 1=0.02m=0.02m2 2，截面，截面A A2 2=0.04m=0.04m2 2, ,求孔口的求孔口的出流流量以及点出流流量以及点2 2处的表压力。处的表压力。( (取取=

24、1,=1000kg/m=1,=1000kg/m2 2, ,不计损失不计损失) ) 解解 设1、2截面的中心位置为基准面，对0-0截面和1-1截面列伯努利方程：在0-0截面：z0=H=10m，p0=pa（大气压），v10，0=1在1-1截面：z1=0，p1=pa（大气压），v1=？，1=1，pw=0，wpvzpvzp21111200002g2g 代入各参数可得代入各参数可得2121108 . 9vppaa所以所以 smv/14108 . 921例题例题2、孔口出流流量孔口出流流量smAvq/28. 002. 0143111对对2-22-2截面和截面和1-11-1截面列连续方程有截面列连续方程有

25、1122AvAv所以所以 smvAAv/71404. 002. 01212再对再对2-22-2截面和截面和1-11-1截面列伯努利方程截面列伯努利方程: :在在2-22-2截面截面: : z2 2=0=0，p2 2=?=?，v2 2=7m/s=7m/s，2 2=1, =1, pw w=0=0将将1 1、2 2截面上的数据代入截面上的数据代入212222121vpvpa所以点所以点2 2处的表压力为处的表压力为Pavvppa73500)714(100021212122222121、沿程压力损失（粘性损失）、沿程压力损失（粘性损失）产生原因：产生原因：内摩擦内摩擦因粘性，液体分子间摩擦因粘性，液体

26、分子间摩擦外摩擦外摩擦液体与管壁间液体与管壁间 定义：定义：液体沿等径直管流动时，由于液体的粘性摩液体沿等径直管流动时，由于液体的粘性摩擦和质擦和质 点的相互扰动作用，而产生的压力损失。点的相互扰动作用，而产生的压力损失。 四、液体流动时的压力损失四、液体流动时的压力损失 由于实际液体都具有粘性，所以在流动时必然由于实际液体都具有粘性，所以在流动时必然要损耗一部分能量，这种能量损耗表现为液体的压要损耗一部分能量，这种能量损耗表现为液体的压力损失，压力损失分两类，即沿程压力损失和局部力损失，压力损失分两类，即沿程压力损失和局部压力损失。压力损失。1、沿程压力损失、沿程压力损失n层流时的压力损失层

27、流时的压力损失根据推导可得，当液体在等直管作层流流动时，通过整个通根据推导可得，当液体在等直管作层流流动时，通过整个通流截面的流量为流截面的流量为pldq1284 式中，式中，d d为管道的直径（为管道的直径（m m）；）；l为管道的长度（为管道的长度（m m）；）；为在为在道中流动的液体的动力粘度（道中流动的液体的动力粘度（PaPas s）；）；p p为管道为管道l l长度上的压力降长度上的压力降（PaPa），），p p= =p p1 1- -p p2 2；q q为通过管道的流量（为通过管道的流量（m m3 3/s/s）。）。1、沿程压力损失、沿程压力损失24/32128dlvppldq可导

28、出由式22vdlp实际应用时的公式是为沿程阻力系数。对于圆管层流为沿程阻力系数。对于圆管层流, ,理论上理论上Re64 实际计算中，对金属管取实际计算中，对金属管取Re75橡胶管取橡胶管取Re80。1、沿程压力损失、沿程压力损失n紊流时的压力损失紊流时的压力损失22vdlp仍采用公式但式中的阻力系数但式中的阻力系数除与雷诺数除与雷诺数R Re e有关外，还与管壁的表面粗有关外，还与管壁的表面粗糙度有关，即糙度有关，即)/,(dRef式中的式中的为管壁的绝对粗糙度为管壁的绝对粗糙度 2、局部压力损失、局部压力损失 液体流经管道的弯头、接头、突变截面能及阀口、滤网等液体流经管道的弯头、接头、突变截

29、面能及阀口、滤网等局部装置时，由于液流方向和流速均发生变化，因此液流会产局部装置时，由于液流方向和流速均发生变化，因此液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。局部压力损失。 局部压力损失的计算公式为局部压力损失的计算公式为 22vp式中，式中，为局部阻力系数，各种局部装置结构的为局部阻力系数，各种局部装置结构的值可查有关值可查有关手册。式中的手册。式中的v为流体的平均流速，一般情况下均指局部阻力为流体的平均流速，一般情况下均指局部阻力后部的速度后部的速度。突然扩大处的局部损失突然扩大处的局部损失 3、管路

30、系统中总的压力损失、管路系统中总的压力损失应用条件：应用条件：两相邻局部损失之间的距离大于两相邻局部损失之间的距离大于直径的直径的1020倍。倍。n管路系统中总的压力损失：管路系统中总的压力损失：2222vvdlpppw五、流体流经小孔的流量五、流体流经小孔的流量 小孔一般可以分为三种：当小孔的长径比5 . 0/dl时，称为薄壁小孔；4/dl时，称为细长孔；4/5 . 0dl时，称为短孔。 三种小孔的流量公式可用如下通式来表达 mpKAq式中，式中，A为孔口截面面积（为孔口截面面积（m2 2）；）；p为小孔的前后压差（为小孔的前后压差（PaPa）；）；m为由孔为由孔口形状决定的指数（薄壁孔口形

31、状决定的指数（薄壁孔m=0.5=0.5；短孔；短孔0.50.5m1 1；细长孔；细长孔m=1) )。 如图所示的液压泵的流量q=25L/min，吸油管内径d=25mm，液压泵的吸油口距液面高度h=0.4m，吸油口过滤器压力降p=1.5104Pa，液压油的密度=900kg/m3，在工作温度下的运动粘度为3210-6m2/s，求液压泵吸油口处的真空度。例题例题3、解解 （1）吸油管内油液的流速 smdqAqv/85. 060)1025(14. 31025442332例题例题3、（2）判断吸油管内油液的流动状态23206641032102585. 0Re63vd 层流，故=2（3）求真空度取1-1面

32、为基准面，对1-1、2-2截面列伯努利方程有 wpvzpvzp22222211112g2g 在在1-1截面：截面：z0=0，p1=pa（大气压），（大气压），v10，1=2在在2-2截面：截面：z1=h=0.4m，p2=?，v2=0.85m/s，2=2Papvdlpppw15588105 . 1285. 090010254 . 066475242322例题例题3、将上式各参数代入伯努利方程可得将上式各参数代入伯努利方程可得1558885. 09004 . 08 . 990022 ppa 所以，吸油口处的真空度=pa-p2=9009.80.4+9000.852+15588 =3528+650+1

33、5588=4178+15588=19766Pa 单柱塞液压泵的单柱塞液压泵的工作原理及特点工作原理及特点1.具有若干个容具有若干个容积不断变化的密积不断变化的密封工作腔封工作腔; ;2.油箱油液绝对油箱油液绝对压力压力大气压力；大气压力；3.具有配流机构。具有配流机构。第二节第二节 液压泵液压泵液压泵的分类液压泵的分类1.根据泵输出油液体积是否可调根据泵输出油液体积是否可调变量泵变量泵定量泵定量泵液压泵的分类液压泵的分类2.根据泵的结构形式根据泵的结构形式液压泵液压泵齿轮泵齿轮泵 叶片泵叶片泵 柱塞泵柱塞泵单作用叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵

34、内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵Go液压泵的分类液压泵的分类3.按输油方向能否改变按输油方向能否改变单单 向向双双 向向4.按使用压力按使用压力中压中压中高压中高压高压高压低压低压 2.5MPa2.5 8 MPa816 MPa 16MPa液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数1. 压力压力n工作压力工作压力 (p)泵实际工作时输出油液的压力。泵实际工作时输出油液的压力。（克服外荷载需要压力）（克服外荷载需要压力）n 额定压力额定压力 (pn)n最高允许压力最高允许压力 (p max )最大工作压力最大工作压力 泵在短时间内允许超载使用的极限压力。泵在短时间内允许超载使用的极限

35、压力。 如果如果p pn 即泵过载即泵过载p p n p max 2. 排量和流量排量和流量n排量排量 ( V ) 在没有泄露的情况下，泵每转一周所排出在没有泄露的情况下，泵每转一周所排出 的液体的体积。的液体的体积。n理论流量理论流量 ( qt ) 不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出 液体的体积。液体的体积。 qt = Vn2. 排量和流量排量和流量n实际流量实际流量 ( q )n额定流量额定流量 (qn )q = qt-q指泵工作时实际输出的流量。指泵工作时实际输出的流量。 泵在额定转数和额定压力下输出的实际流量。泵在额定转数和额定压力下输出的实际流量

36、。 q qn qt 3.功率和效率功率和效率 n输入功率输入功率1) 液压泵的功率液压泵的功率n输出功率输出功率( Po )( Pi )电动机的输出功率电动机的输出功率Pi = Ti = 2n TiPo=pq p (Pa) ; q(m3/s); Po(W)若忽略能量损失，则若忽略能量损失，则Po = Pi 实际上有能量损失实际上有能量损失 Po 1，两对轮齿同时啮合时，两对轮齿同时啮合时，两对轮齿和前后泵盖形成两对轮齿和前后泵盖形成 一个封闭容积，一个封闭容积，且大小发生变化。且大小发生变化。(2) 困油困油产生结果：产生结果：V封封p高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出高压油从一切可能泄漏的缝

37、隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时损耗增大，油使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时损耗增大，油液发热。液发热。V封封p形成局部真空，产生气穴，引起振动形成局部真空，产生气穴，引起振动噪声、汽蚀等噪声、汽蚀等消除困油的方法：消除困油的方法：原则：原则： V封封， 通通压油腔压油腔V封封， 通通吸油腔吸油腔隔开吸压油口隔开吸压油口 在两侧泵盖上开卸荷槽，将卸荷槽向吸油在两侧泵盖上开卸荷槽，将卸荷槽向吸油腔侧偏移。腔侧偏移。方法：方法：(3) 径向不平衡力径向不平衡力液体沿圆周分布规律：液体沿圆周分布规律：从高压腔到低压腔，压力沿从高压腔到低压腔，压力沿齿轮圆周逐齿分级降低

38、。齿轮圆周逐齿分级降低。 p，径向不平衡力增大。径向不平衡力增大。结果：结果：轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体摩擦加剧，使泵不能正常工作摩擦加剧，使泵不能正常工作。加速轴承磨损，降低加速轴承磨损，降低改善措施：改善措施： 1） 缩小压油口，以减小压力油作用面积；缩小压油口，以减小压力油作用面积；2） 适当增大径向间隙。适当增大径向间隙。提高外啮合齿轮泵压力的方法提高外啮合齿轮泵压力的方法减小径向力减小径向力 增大轴与轴承刚度增大轴与轴承刚度 *自动补偿端面间隙自动补偿端面间隙 可采用如下方法可采用如下方法 原理：原理：将压力油引到浮动轴套

39、的外将压力油引到浮动轴套的外侧，使轴套紧贴齿轮端面，侧，使轴套紧贴齿轮端面，补偿磨损，减小间隙。补偿磨损，减小间隙。齿轮泵端间隙自动补偿齿轮泵端间隙自动补偿三叶片三叶片泵泵叶片泵在机床液压系统中应用较为广叶片泵在机床液压系统中应用较为广泛它具有结构紧凑、体积小、瞬间流量脉泛它具有结构紧凑、体积小、瞬间流量脉动微小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等动微小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等优点，但也存在着结构复杂、吸油性能差、优点，但也存在着结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。对油液污染比较敏感等缺点。叶片泵一般按每转吸压油次数，分为单叶片泵一般按每转吸压油次数，分为单作用（变量叶片泵）和

40、双作用（定量叶片作用（变量叶片泵）和双作用（定量叶片泵）两种泵）两种单作用叶片单作用叶片泵泵组成：组成：转子、定子、叶片、配转子、定子、叶片、配油盘、端盖等偏心安装油盘、端盖等偏心安装l 转子；转子；2 定子；定子；3 叶片叶片 工作原理：工作原理：V密密形成：定子、转子、叶形成：定子、转子、叶片、配流盘围成片、配流盘围成 吸压油腔隔开：吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片配油盘上封油区和叶片V密密变化变化(转子顺转转子顺转)上半周，叶片伸出，上半周，叶片伸出， V密密吸油吸油 下半周，叶片缩回，下半周，叶片缩回， V密密，压油压油 单作用叶片泵的流量计算单作用叶片泵的流量计算1） 排量排量2）

41、 流量流量单作用叶片泵排量计算简图单作用叶片泵排量计算简图R R- -定子的内径定子的内径( (m);m);e e- -转子与定子之间的偏心矩转子与定子之间的偏心矩( (m);m);B B- -定子的宽度定子的宽度( (m);m);- -相邻两个叶片间的夹角相邻两个叶片间的夹角; ;z z- -叶片的个数叶片的个数 ;=2=2/z/z 4 ReVzVB4ReiqVnBn理论流量：理论流量：4ReivvqqBn实际流量：实际流量：单作用叶片泵的特点单作用叶片泵的特点特点：特点：1.转子转一转，吸压油转子转一转，吸压油 各一次。各一次。 称单作用式称单作用式 2. 吸压油口各半，径向力吸压油口各半

42、，径向力 不平衡不平衡 称非平衡（非卸荷式）称非平衡（非卸荷式）3.改变定子和转子之间的偏心可改变流量。改变定子和转子之间的偏心可改变流量。5.泵内叶片数越多泵内叶片数越多,流量脉动率越小。叶片应流量脉动率越小。叶片应 取奇数，一般为取奇数，一般为13到到15。 4.压油腔和吸油腔处的叶片的底部是分别和压油压油腔和吸油腔处的叶片的底部是分别和压油 腔及吸油腔相通腔及吸油腔相通 。双作用叶片泵双作用叶片泵1.定子；定子；2.压油腔；压油腔；3.转子；转子；.叶片；叶片；.吸油腔吸油腔 工作原理工作原理: V密密形成：定子、转子和相形成：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成邻两叶片、配流盘围成 特点

43、：特点：1） 转子转一转，转子转一转， 吸、压油各两次。吸、压油各两次。 称双作用式称双作用式 2） 吸、压油口对称，吸、压油口对称，径向力平衡。径向力平衡。 称卸荷式称卸荷式 定子、转子、叶片、配定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等油盘、传动轴、壳体等 组成：组成：双作用叶片泵的流量计算双作用叶片泵的流量计算 1） 排量排量 叶片每伸缩一次，叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为每两叶片间油液的排出量为结论：结论：1) qt = f(几何参数、几何参数、 n)2） n = C, qt = C 双作用叶片泵为定量泵双作用叶片泵为定量泵 2） 流量流量V V= V密密max-V密密min

44、=/2(R=/2(R2 2-r-r2 2)B)Bq= qtv=2(R2-r2)Bnv 排量排量V V = 2 = 2z zV V= = 2(2(R R2 2- -r r2 2) )B Bqt= Vn=2(R2-r2)Bn双作用叶片泵的结构特点双作用叶片泵的结构特点(1) 1. 配油盘配油盘 1 1，33压油窗口压油窗口 2 2，44吸油窗口吸油窗口 c c环形槽环形槽双作用叶片泵的结构特点双作用叶片泵的结构特点(2)2.定子曲线定子曲线四段圆弧和四段过渡曲线四段圆弧和四段过渡曲线阿基米德螺旋线阿基米德螺旋线组成组成:过渡曲线确定的原则：过渡曲线确定的原则：(1) 保证叶片贴紧在定子内表保证叶片

45、贴紧在定子内表面上；面上；(2)使叶片在转子槽内径向运动时使叶片在转子槽内径向运动时速度和加速度的变化均匀；速度和加速度的变化均匀；(3)使叶片对定子的内表面的冲使叶片对定子的内表面的冲击尽可能小。击尽可能小。通常选用的通常选用的过渡曲线：过渡曲线：“等加速一等减速等加速一等减速”曲线曲线高次曲线高次曲线Go双作用叶片泵的结构特点双作用叶片泵的结构特点(3)3.叶片倾角叶片倾角Go压力角：压力角： 定子对叶片的法向反力定子对叶片的法向反力FN N与与 叶片运动方向的夹角。叶片运动方向的夹角。倾角：倾角：叶片与径向半径的夹角。叶片与径向半径的夹角。叶片泵的叶片倾角一般取为叶片泵的叶片倾角一般取为

46、1014。FN N 分解分解FT T=FN Nsin垂直于叶片，增大了垂直于叶片，增大了摩擦，且易使叶片折断摩擦，且易使叶片折断 Fp p =FN Ncos和叶片底部液压力平和叶片底部液压力平衡衡 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵的应用限压式变量叶片泵的应用 执行机构需要有快、慢速运动的场合执行机构需要有快、慢速运动的场合 如：组合机床进给系如：组合机床进给系统实现快进、工进、统实现快进、工进、快退等快退等 快进或快退：用快进或快退：用AB段段 工进：工进： 用用BC段段 Home四四 柱塞泵柱塞泵按柱塞排列方式按柱塞排列方式 径向柱径向柱塞泵塞泵轴向柱塞轴向柱塞泵泵阀配流式阀配流式轴配流式轴配流式直轴式直轴式 斜轴式斜轴式 径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵的工