液压泵液压马达与液压缸

《汽车液压与液力传动》VehiclehydraulicdriveTechnology教师：陈泽宇chenzy@—Chapterthree

—第3章液压泵、液压马达与液压缸

Hydraulicpump、hydraulicmotorandhydrauliccylinder

1液压泵的分类2齿轮泵的结构与工作原理3344液压马达的工作原理5—Contents—液压泵的工作原理与性能参数

6液压缸的结构与工作原理叶片泵的结构与工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.1液压泵的工作原理与性能参数液压泵：将机械能转变为液压系统的液体压能——动力元件图3-1液压泵工作原理1-凸轮；2-柱塞；3-弹簧；4-密封工作腔5-单向阀1；6-单向阀2Vedio1吸油过程2压油过程密封工作腔容积变大，形成局部真空度密封工作腔容积减小，压力增加，产生高压油液压泵基本原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.1液压泵的工作原理与性能参数具有密封的容积；密封容积的大小可以交替变化；吸油与压油时应有配流装置，保证泵油的顺利完成吸油过程油箱必须与大气相通。液压泵是依靠密封工作腔的容积变化进行能量转换

，容积式液压泵必须具备4个基本条件：第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.1液压泵的工作原理与性能参数液压泵的性能参数1、额定压力（强）2、流量q与排量V根据实验标准能够连续运转的最高压力，称为额定压力。排量V：液压泵的泵轴转一转的过程中，密封容积的变化量。或者说，是在无泄漏的的情况下，泵轴转一周所能排出的液体体积。单位为m3/r。理论流量qt：无泄漏的情况下，单位时间内排出的液体体积。单位是m3/s泵的转速，r/s第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.1液压泵的工作原理与性能参数液压泵的性能参数3、实际流量与容积效率由于存在泄漏，实际流量q小于理论流量qt，定义实际流量与理论流量的比值，为容积效率。泵的泄漏量容积效率与工作压力的关系空载流量=理论流量qt4、功率与总效率第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.1液压泵的工作原理与性能参数液压泵的性能参数输出功率——液压泵的输出压力与输出流量的乘积输入功率总效率泵的机械效率第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.2液压泵的分类齿轮泵叶片泵柱塞泵结构形式排量可变定量泵变量泵图3-2液压泵的分类第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.2液压泵的分类图3-3液压泵的图形符号（a)单向定量液压泵（b)双向定量液压泵（c)单向变量液压泵（d)双向变量液压泵第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理外啮合齿轮泵图3-4外啮合齿轮泵图3-5外啮合齿轮泵工作原理1吸油腔2排油腔Vedio容积由小变大，形成一定的真空度齿轮逐渐进入啮合，容积由大变小第3章液压泵、液压马达与液压缸

排量3.3齿轮泵的结构与工作原理流量计算与流量脉动——排量近似等于两个齿轮的齿间槽容积之和外啮合齿轮泵的实际输出流量为第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理流量计算与流量脉动输出的流量随转动轴的转角按抛物线规律变化脉动率：图3-6外啮合齿轮泵瞬时流量随着齿数的增加，脉动率会降低第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理内啮合齿轮泵图3-7内啮合齿轮泵（a）渐开线齿轮泵（b）摆线齿轮泵（转子泵）第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理内啮合齿轮泵图3-8内啮合齿轮泵结构图（a）渐开线齿轮泵（b）摆线齿轮泵（转子泵）第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理渐开线内啮合齿轮泵图3-9渐开线齿轮泵实物图图3-10渐开线齿轮泵结构图Vedio第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理摆线内啮合齿轮泵图3-11摆线内啮合齿轮泵结构图第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理摆线内啮合齿轮泵图3-12摆线内啮合齿轮泵结构图第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理摆线内啮合齿轮泵Vedio图3-13摆线内啮合齿轮泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.3齿轮泵的结构与工作原理内啮合齿轮泵的优点结构紧凑、尺寸小，质量轻齿轮转向相同，相对滑动速度小，磨损小，寿命长流量脉动比外啮合齿轮小工作转速较高，高转速时离心力有利于油液充入工作腔容积效率较高第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理单作用叶片泵图3-14单作用叶片泵定子与转子偏心安装非平衡泵改变e的大小，可以改变泵的排量流量改变e的正负，可以改变泵的方向e—偏心量第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-15双作用叶片泵第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双作用叶片泵图3-16双作用叶片泵工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理双叶片泵的流量计算其中R、r——定子圆弧部分的长短半径；

θ——叶片按转子旋转方向向前倾斜的角度，10-14°；s——叶片厚度；z——叶片数量。第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.4叶片泵的结构与工作原理叶片泵的流量脉动叶片数量越多，流量脉动率越小单作用叶片泵双作用叶片泵奇数叶片的泵脉动率比偶数叶片的泵的脉动率要小13片或15片叶片的数量为4的倍数时，泵的脉动率最小12片或16片第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.5液压马达的工作原理液压马达的作用图3-17液压马达工作原理Vedio液压马达与液压缸同是液压系统中的执行元件液压缸：直线运动液压马达：回转运动液压马达的工作原理第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.5液压马达的结构与工作原理液压马达的性能参数容积效率：实际所需的流量q=理论流量+泄漏量转速：力矩：第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.5液压马达的结构与工作原理液压马达的分类图3-18液压马达图形符号(a)单向定量液压马达(b)单向变量液压马达(c)双向定量液压马达(d)双向变量液压马达第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理液压缸的分类(a)单活塞杆液压缸(b)双活塞杆液压缸活塞式液压缸柱塞式液压缸伸缩式液压缸（多级缸）组合式液压缸单作用液压缸双作用液压缸第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理活塞式液压缸——单活塞杆液压缸图3-19单活塞杆液压缸单作用缸Vedio只能在一个方向运作内部泄露——通过回油管回油箱图3-20单作用单活塞杆液压缸图形符号弹簧复位第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理活塞式液压缸——单活塞杆液压缸双作用缸有2个进油口可以实现双向运动图3-21双作用单活塞杆液压缸图形符号图3-22双作用液压缸简图Vedio大小大小大小连续性方程流量：第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理图3-22双作用液压缸简图——单活塞杆液压缸输入功率输出功率活塞式液压缸功率平衡关系第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理图3-23双作用液压缸差动连接——单活塞杆液压缸活塞式液压缸差动缸第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理图3-24双活塞杆液压缸——双活塞杆液压缸活塞式液压缸1-活塞杆；2-螺钉；3-端盖；4-缸体；5-活塞；6-V形密封圈；7,9-导向套；8-销第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理图3-24双活塞杆液压缸图形符号——双活塞杆液压缸活塞式液压缸活塞两端有效面积相同两个方向的输出推力和速度相等双作用缸第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理柱塞式液压缸具有足够的刚度图3-25柱塞式液压缸单作用缸第3章液压泵、液压马达与液压缸

3.6液压缸的结构与工作原理伸缩式液压缸（多级缸）组合式液压缸前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒多个活塞缸套装而成Vedio利用液压缸有效面积的不同，使液压系统的局部区域获得高压。图3-26活塞缸与柱塞缸组合的增压缸总结（1）液压泵的工作原理（2）液压泵的性能参数（3）齿轮泵的分类（4）外啮合齿轮泵（5）内啮合齿轮泵（a）排量与流量（b）容积效率（c）功率——图形符号（a）渐开线齿轮泵工作原理（b）摆线齿轮泵工作原理（c）内啮合齿轮泵的优点（6）叶片泵总结（6）叶片泵（a）单作用叶片泵（b）双作用叶片泵——偏心率e（7）液压马达的工作原理（8）液压缸（a）单活塞杆液压缸（b）双活塞杆液压缸——单作用缸——双作用缸（c）柱塞式液压缸（d）组合式液压缸与多级缸外伸与内缩差动连接力与速度—theEnd

—谢谢大家第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容