大型养路机械液气压传动技术 课件 02 液压泵与液压马达

液压泵是液压系统中的动力元件，它由原动机（电动机、内燃机等）驱动，把输入的机械能（转矩

和角速度

）转换为液体压力能（压力

和流量

）输出，为液压系统提供足够的压力油。液压马达是液压系统中的执行元件，将输入的液体压力能（压力

和流量

）转化为机械能（转矩

和角速度

）输出。从原理上讲，液压泵和液压马达是可逆的。当用原动机带动其转动时为液压泵，反之，当通入压力油时为液压马达。单元二液压泵与液压马达一、

液压泵和液压马达的工作原理构成容积泵的基本条件：1）结构上有可以周期性变化的密闭容积，当容积增大时，完成吸油过程；当容积减小时，完成排油过程。2）具有相应的配流机构将吸油过程与排油过程分开。3）油箱与大气相连通。学习项目一概述二、

液压泵和液压马达的压力和流量压力1）工作压力

液压泵的工作压力取决于负载。液压马达的工作压力取决于负载转矩及排油压力（背压力）的大小。多个负载串联时，泵的工作压力是所有负载压力之和；多个负载并联时，泵的工作压力取决于并联负载中压力最低的负载

2）额定压力液压泵和液压马达的工作压力应小于或等于额定压力，超过此值就是过载。3）最大压力安全阀的调定值不能超过液压泵和液压马达的最大压力。排量和流量1）排量泵（马达）轴每旋转一周，按其几何尺寸计算而得到的排出（吸入）的液体体积称为液压泵（马达）的排量。2）流量理论流量实际流量实际流量与工作压力有关。额定流量二、

液压泵和液压马达的压力和流量三、液压泵的功率和效率

1.液压泵的功率2.液压泵的效率在液压系统中，液体所具有的功率（液压功率）等于压力和流量的乘积。总效率输出功率输入功率四、液压马达的功率和效率液压马达的转速液压马达的转矩液压马达的总效率五、液压泵和液压马达的图形符号齿轮泵是液压系统常用的液压泵，它的主要优点是：结构简单、紧凑，体积小，重最轻，转速高，自吸性能好，对油液污染不敏感，工作可靠，寿命长，便于维修以及成本低等。它的缺点是:流量和压力脉动较大，噪声较大（内啮合齿轮泵较小），排量不可变。一般齿轮泵分为外啮合和内啮合两种。学习项目二齿轮泵一、外啮合齿轮泵——工作原理结构示意图一、外啮合齿轮泵——工作原理结构示意图一、外啮合齿轮泵——工作原理吸油区：退出啮合处压油区：进入啮合处一、外啮合齿轮泵——排量和流量一、外啮合齿轮泵——结构特性分析1）困油的现象一、外啮合齿轮泵——结构特性分析1）困油的现象单元二液压泵与液压马达学习项目二齿轮泵一、外啮合齿轮泵的结构特性分析1）困油的现象一、外啮合齿轮泵——结构特性分析1）困油的现象为消除困油现象的影响，通常是在齿轮泵的端盖上开卸槽，两卸荷糟的间距必须确保在任何时候都不使吸、排油相通。一、外啮合齿轮泵——结构特性分析2)不平衡的径向力解决径向力不平衡的简单办法问题就是缩小压油口一、外啮合齿轮泵——结构特性分析2)不平衡的径向力（开设径向力平衡槽）齿轮泵高压化的主要障碍是泄漏途径较多，且不易通过密封措施解决。外啮合齿轮泵工作时有三个主要泄漏途径：一是两个齿轮的齿面啮合间隙；二是泵体内孔和齿轮齿顶间的径向间隙；三是齿轮两端面和端盖间的轴向间隙。在这三类间隙中，由于轴向间隙的泄漏面积大，泄漏途径短，其对泄漏量的影响最大，一般占总泄漏量的75%～80%。轴向间隙越大，泄漏量越大，会使容积效率过低；间隙过小，齿轮端面与齿轮泵端盖间的机械摩擦损失增大，会导致齿轮泵的机械效率降低。压力越高，由间隙泄漏的液压油就愈多。为了提高齿轮泵的压力和容积效率，实现齿轮泵的高压化，一般采用轴向间隙的自动补偿方法用以减小泄漏量，提高齿轮泵的容积效率。通常采用的自动补偿端面间隙装置有：浮动轴套式和弹性侧板式两种。一、外啮合齿轮泵——结构特性分析

3)泄漏问题二、内啮合齿轮泵——渐开线齿轮泵工作原理二、内啮合齿轮泵——摆线转子泵学习项目三叶片泵叶片泵具有流量均匀、运转平稳、噪声低、体积小、质量轻、易实现变量等优点，但结构复杂，对油液的污染比较敏感，吸油特性没有齿轮泵好。主要用于速度平衡性要求较高的中低压系统，并广泛用在机床、工程机械、船舶、压铸及冶金等设备中。叶片泵按转子旋转一周完成吸油、排油的次数，分为单作用和双作用两种形式。一、双作用叶片泵——工作原理吸油区：叶片由定子小半径处向定子大半径处运动压油区：叶片由定子大半径处向定子小半径处运动1—左泵体2—左配流盘3—左轴承4—定子5—组件连接螺钉6—叶片7—定子8—右配流盘9—右泵体10—压油口滤网11—密封盖板12—右轴承13—密封圈14—驱动轴15—键16—盖板螺钉17—吸油滤网18—泵体连接螺钉一、双作用叶片泵——结构一、双作用叶片泵——结构1—左泵体2—左配流盘3—左轴承4—定子5—组件连接螺钉6—叶片7—定子8—右配流盘9—右泵体10—压油口滤网11—密封盖板12—右轴承13—密封圈14—驱动轴15—键16—盖板螺钉17—吸油滤网18—泵体连接螺钉一、双作用叶片泵——结构转子、定子、叶片、左右配流盘一、双作用叶片泵——结构左配流盘一、双作用叶片泵——结构右配流盘一、双作用叶片泵——结构转子结构一、双作用叶片泵——结构吸油路线一、双作用叶片泵——结构压油路线一、双作用叶片泵——结构双叶片结构一、双作用叶片泵——结构母子叶片结构一、双作用叶片泵——结构定子内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心量，两相邻叶片、配流盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。当转子按图示方向旋转时，图右侧吸油；图左侧压油。改变偏心量的大小，即可改变排量的大小。二、单作用叶片泵——工作原理①转子转一转的过程中，吸油、压油各一次，故称单作用叶片泵；②单作用叶片泵的定子内表面是圆柱面；③转子和定子中心之间存在着偏心量

；④在吸油区叶片底部通低压油，在压油区叶片底部通高压油，因此叶片的顶部和底部液压力始终平衡，叶片只能靠离心力紧贴与定子内表面，为了使叶片易于甩出叶片槽，叶片的倾斜方向常做成与转动方向相反的后倾；⑤转子上的径向液压力不平衡二、单作用叶片泵——与双作用叶片泵的不同转子的中心是固定的，定子可以左右移动。流量调节螺钉7调节原始偏心距e。的大小，它决定了泵的最大流量。调节压力调节螺钉6可调可达到的最高工作压力。二、单作用叶片泵——限压式变量叶片泵的工作原理三、双联泵在一个泵体中，同一传动轴同时带动两个转子体，分别产生压力油并从两个不同的排油口分别排油，它们共用一个吸油口。单柱塞泵工作原理按柱塞排列方式：轴向柱塞泵径向柱塞泵单元二液压泵与液压马达学习项目四柱塞泵一、轴向桂塞泵的工作原理一、轴向桂塞泵的工作原理学习项目四柱塞泵按柱塞排列方式：轴向柱塞泵径向柱塞泵一、轴向桂塞泵的工作原理——斜盘式一、轴向桂塞泵的工作原理——斜轴式泵的排量为：泵输出的实际流量为：一、轴向桂塞泵的工作原理——排量和流量变量原理：γ大小变化，流量大小

γ方向变化，输油方向变化

双向变量泵

二、轴向柱塞泵的结构特点——斜盘式1）变量问题γ大小变化，流量大小

γ方向变化，输油方向变化2）柱塞与斜盘的接触形式斜盘式轴向柱塞泵的柱塞头部与斜盘有点接触和面接触两种接触形式。图2-29为点接触，图2-31为面接触。3）柱塞的回程（外伸）图2-29为分散弹簧回程；图2-32为中心弹簧回程二、轴向柱塞泵的结构特点——CY型斜盘式轴向柱塞泵主要特点有：①在柱塞头部加滑靴3；②采用中心弹簧回程机构；③将传动轴改为半轴，悬臂端通过缸体外大轴承2支承二、轴向柱塞泵的结构特点——斜轴式主要特点：缸体4与配流盘6之间采用球面配流；套在中心轴8上的碟形弹簧9将缸体压在配流盘上；中心轴支承在主轴中心球窝和配流盘中心孔之间三、轴向柱塞泵的变量调节原理1.手动伺服变量调节原理2．恒压控制变量调节原理三、轴向柱塞泵的变量调节原理3.恒流量控制变量调节原理三、轴向柱塞泵的变量调节原理4.恒功率变量和功率匹配变量调节原理结构图液压原理图伺服滑阀放大图三、轴向柱塞泵的变量调节原理柱塞泵——径向柱塞泵工作原理组成：柱塞l、转子(缸体)2、衬套3、定子4、配流轴5等。转子和定子之间有一个偏心量。配流轴固定不动衬套随转子一起转动。

四、径向桂塞泵当转子按图示方向转动时，上半周的柱塞在离心力作用下外伸，经过衬套上的油孔通过配流轴吸油；下半周的柱塞则受定子内表面的推压作用而缩回，通过配流轴压油。改变偏心距的大小，改变排量。改变偏心距的方向，改变吸、压油的方向。单向或双向变量泵。

四、径向桂塞泵学习项目五液压马达液压马达是使负载作连续旋转的执行元件，结构上和液压泵大致相同，也是依靠密闭容积的变化进行工作的，工作原理上和液压泵是互逆的，差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动，输出的是液压油；液压马达则是输入液压油，输出转矩和转速。液压马达和液压泵在细部结构上存在一定差别，除了个别型号的齿轮泵和柱塞泵可作液压