3.7液压泵和液压马达-S7-柱塞泵（下）

轴向柱塞泵主讲人：郭桐华侨大学机电及自动化学院八月2623.7轴向柱塞泵主要内容3.7.1轴向柱塞泵基本结构和分类3.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点3.7.3轴向柱塞泵的排量和流量重点难点轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的分类和特点33.7.1轴柱塞泵的分类商用轴向柱塞泵轴向柱塞泵结构示意径向柱塞泵结构示意（请清绘）43.7.1轴柱塞泵的分类单向阀配流式按配流方式分为：配流盘配流式和单向阀配流式配流盘配流式吸油口排油口53.7.1轴柱塞泵的分类斜轴式轴向柱塞泵液压领域以配流盘配流式为主。配流盘配流式轴向柱塞泵，按照传动轴与柱塞缸体的位置关系又可以分为直轴式（斜盘式）和斜轴式。斜盘式轴向柱塞泵综合性能最好的泵。63.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜盘式轴向柱塞泵配流盘排油吸油缸体斜盘传动轴柱塞73.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜盘式轴向柱塞泵的工作原理斜盘式轴向柱塞泵的结构特点和工作原理为：柱塞安装在缸体内均匀分布的柱塞孔中，柱塞的头部安装有滑靴，滑靴底部紧贴缸体一侧安装的斜盘的表面，并可相对滑动。当缸体带动柱塞旋转时，柱塞就在柱塞孔内作直线往复运动，使柱塞腔的容积周期性变化。在缸体的另一侧安装有一个斜盘，配流盘上开有两个弧形通道，称之为腰形配流窗口。配流盘的正面和缸体配流端面紧密贴合，并且可以相对滑动；而在配流盘的背面，两腰形配流窗口分别与泵的吸油口和压油口相通。若缸体按图中所示方向旋转，我们记柱塞在最上方时，缸体转角为0°，称为上死点位置，则在0°到180°的范围内，柱塞逐渐伸出，柱塞腔的容积不断扩大，直到到底运动到底部为止，也就是转角为180°，我们称之为下死点位置。在这一过程中，柱塞腔刚好与配流盘的吸油窗口相通，油液被不断地吸入到柱塞腔内，完成吸油过程斜盘式轴向柱塞泵83.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜盘式轴向柱塞泵的工作原理随着缸体的继续旋转，在180°～360°范围内，柱塞在斜盘的约束下由下死点开始，逐渐缩回柱塞腔内，柱塞腔容积不断减小，直至上死点为止。在这一过程中，柱塞腔与配流盘的压油窗口相通，油液通过压油窗口排出，完成压油过程。由此可见，缸体每转一周，每个柱塞进行半周吸油和半周压油过程。全部柱塞同时工作，就使得泵能够连续不断地吸油和压泊。由于柱塞的轴向位移是由斜盘决定的，因此通过改变斜盘的倾角，就能调节柱塞泵的排量。端面配流斜盘式轴向柱塞泵的结构相对比较简单，工作可靠具有可逆性，可作液压马达使用，因此应用广泛。93.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜轴式轴向柱塞泵的工作原理（请使用视频素材：axialpistonpump_1、axialpistonpump_2、axialpistonpump_3）斜轴式轴向柱塞泵结构的特点是：缸体轴线与传动轴轴线相交成一定夹角。柱塞安装在缸体内，可沿柱塞腔轴线往复运动，柱塞头部安装在法兰盘上。法兰盘与传动轴固定连接。斜轴式轴向柱塞泵吸、排油过程与斜盘式轴向柱塞泵相同。但是在泵内各运动部件的传动方式上有所区别。在斜盘式柱塞泵中，运动部件包括传动轴、缸体和柱塞。动力的传递是首先由传动轴，到缸体，再由缸体到柱塞。法兰盘103.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜轴式轴向柱塞泵的工作原理（请使用视频素材：axialpistonpump_1、axialpistonpump_2、axialpistonpump_3）而在斜轴式柱塞泵中，运动部件包括传动轴、法兰盘、柱塞和缸体。动力的传递方式是：由传动轴驱动法兰盘转动，法兰盘带动柱塞绕缸体轴线转动，缸体则随柱塞转动。法兰盘法兰盘传动轴柱塞缸体斜轴式：传动轴柱塞缸体斜盘式：斜盘静止不动113.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜轴式轴向柱塞泵的工作原理（请使用视频素材：axialpistonpump_1、axialpistonpump_2、axialpistonpump_3）与斜盘式泵相比，斜轴泵有如下特点：柱塞通过连杆与法兰盘相连，连杆两端的连接都为球铰，对由传动轴和法兰盘到柱塞和缸体的倾斜驱动力，起到了很好的过渡作用。因此柱塞副的受力状况得到改善。使得，柱塞与柱塞孔之间的摩擦磨损较小另一方面，还使得斜轴式轴向泵可以有较大的倾角，一般为25°，最大可达45°，而斜盘泵的倾角受径向力的限制，一般小于20。由于轴向柱塞泵的变量，可以通过改变倾角来实现，因此，更大的倾角，就意味着可实现更大范围内的变量。此外，缸体所受的倾覆力矩小，缸体端面与配流盘贴合更加均匀，因此，泄漏及摩擦损失小，容积效率及机械效率更高。法兰盘连杆123.7.2轴向柱塞泵的工作原理和特点斜轴式轴向柱塞泵的工作原理（请使用视频素材：axialpistonpump_1、axialpistonpump_2、axialpistonpump_3）斜轴式轴向柱塞泵也存在一些不足：首先，由于倾角较大，因此，斜轴泵的传动轴要承受很大的轴向力和径向力。这就使得，轴承的负荷较大，寿命缩短，成为了斜轴泵的薄弱环节。体积较大，结构比较复杂。特别是作为变量泵时，缸体需要较大的摆动空间。变量机构需要驱动缸体摆动来实现变量，由于惯性大，变量响应速度较慢。而且变量泵的噪声较大。斜轴泵不能做成通轴泵，所以难以做成双联泵或多联泵。法兰盘连杆133.7.3轴向柱塞泵的排量和流量

轴向柱塞泵的工作单元

143.7.3轴向柱塞泵的排量和流量轴向柱塞泵的工作单元径向柱塞泵的理论流量波动柱塞数奇数偶数5791113681012波动率(%)4.982.531.531.020.7314.037.84.983.4515小结轴向柱塞泵的工作原理：泵内轴向安装的柱塞在传动轴的驱动下，在柱塞腔内做直线往复运动，使柱塞腔的容积周期性变化，进而通过配流盘或单向阀，从吸油口吸入油液，从排油口压出油液，使得液压油在柱塞泵的驱动下定向流动。轴向柱塞泵的分类和特点：斜盘式轴向柱塞泵：（1）端面