第二章 液压泵(新).ppt

1、液压传动课件,第二章 液压动力元件,主讲教师：徐 鹏,本章主要内容：,第一节 液压泵概述 第二节 齿轮泵 第三节 叶片泵 第四节 柱塞泵 第五节 液压泵噪声及选用（了解）,第一节液压泵概述,一、液压泵的基本原理,1、定义,液压泵是向液压系统提供具有一定压力和流量工作液体的能量转换装置。,液压泵主要性能参数是p和q。,注：液压泵将旋转轴或平动轴的动力转换成流体动力的机械液压转换器。,2、液压泵的工作原理,液压泵是依靠密封容积变化的原理进行工作，是容积式泵。,3、液压泵的特点,具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。 油箱内的液压的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 具有相应的配流机构。,4、液压

2、泵的分类,（1）输出油液体积可否调节：定量、变量； （2）结构形式：齿轮、叶片、柱塞、螺杆泵（机床）； （3）变量泵的排量调节方式：手动、自动； （4）自动式：限压式、恒功率式、恒压式、稳流量式； （5）压力：低、中、高；,5、液压泵的职能符号,二、液压泵的主要性能参数,1、压力,工作压力：液压泵实际工作时的输出压力。 额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力。 最高压力：允许液压泵短暂运行的最高压力值。,注意：后两者都不是泵实际工作时的压力，不要混淆。,2、流量和排量,排量V：在没有泄漏时，泵轴每转一整周所排出液体的体积。 理论流量（qt=Vn）：在没有泄漏时，单位

3、时间内所排出液体的体积。 实际流量：q=qt-ql。 额定流量：泵在额定压力、额定转速下必须保证的实际流量。 瞬时流量 平均流量,3、功率和效率,1）液压泵的功率损失（机械和容积）,a)容积损失：液压泵在流量上的损失,b)机械损失：液压泵在转矩上的损失,2）液压泵的功率,a)输入功率,b)输出功率,3）液压泵的总效率,4、转速,额定转速：泵在额定压力下，连续长时运转的最大转速。,最高转速：泵在额定压力下，允许短暂运行的最大转速。,最低转速：允许泵正常运行的最小转速。,液压泵的功率流程图,液压泵的特性曲线,书后习题,解:,解:,书后习题,第二节 齿 轮 泵,一、外啮合齿轮泵,1、齿轮泵的工作原理

4、,齿轮泵,2、外齿轮泵的流量计算 齿轮泵的排量可以近似等于一个齿轮的所有轮齿体积和齿间容积的总和, 即相当于以有效齿高(h=2m)和齿宽构成的平面所扫过的环形体积,即：,3、外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点,可能产生泄漏的部位,a)齿轮端面和端盖间（75%80%）,b)齿轮外圆和壳体内孔间,c)两个齿轮的齿面啮合处,解决办法,浮动轴套,1）泄漏,2）齿轮泵的困油现象,开卸荷槽,3）径向不平衡力,缩小高压区范围,提高低压区压力,4）齿轮泵的特点,优点：结构简单、自吸能力好、对污染不敏感、体积小、重量轻、价格便宜。,缺点：承受不平衡径向力、磨损严重、泄露大、压力脉动和噪声大。,4、齿轮泵的主要性能,

5、1)压力：2.5MPa,25MPa,1620MPa；,2)排量：0.05800mL/r,2.5250mL/r； 3)转速：20000r/min.10003000r/min) ； 工作转速必须大于300500r/min. 4)效率：0.6,带补偿可达0.80.9； 5)寿命：30005000h。,二、螺杆泵和内啮合齿轮泵,1、螺杆泵,结构特点： 简单；紧凑；体积小；运转平稳；容积效率高。,应用：精密机床,2、内啮合齿轮泵,渐开线齿轮泵,结构特点：,内啮合齿轮泵结构紧凑、体积小、质量轻，由于啮合的重合度大，传动平稳，噪声小，流量脉动小。但齿形加工复杂，价格较高。,小齿轮与内齿之间只相差一个齿，不须

6、设置隔板； 小齿轮为主动轮。,摆线转子泵,第三节 叶片泵,叶片泵分为单作用叶片泵（变量泵）和 双作用叶片泵（定量泵）。在中高压系统中广泛使用。,优点：输出流量均匀，流量脉动小，噪声小。 缺点：结构较复杂，对油液污染较敏感等。,1、工作原理,一、单作用叶片泵,结构特点: 泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖等部件组成； 定子的内表面是圆柱形孔； 转子和定子之间存在偏心； 叶片在转子的槽内可灵活滑动。,2、单作用叶片泵的排量和流量计算,3、特点,1）改变定子和转子之间的偏心便可改变流量。,2）通过特殊结构，保证叶片顶部与定子内表面相接触(压油腔一侧的叶片底部与压油腔相通；吸油腔一侧的叶片底部与吸油腔

7、相通)。,3）由于转子受有不平衡的径向不平衡液压力作用，不宜用于高压。,4）叶片数均为奇数(脉动率小)，一般为13或15片。,二、双作用叶片泵,1、工作原理,结构特点 定子内表面是由两段长半径园弧、两段短半径园弧和四段过渡曲线八部分组成； 定子和转子同心。,2、双作用叶片泵的排量和流量,排量,注意：叶片底部全部接通压油腔，不能补偿叶片厚度造成的排量减小。,流量,3、双作用叶片泵的结构特点,1）定量泵（定子和转子同心） 2）吸油区和压油区对称，液压力径向平衡。 3）叶片倾角向前。 4）全部叶片底部与压油腔相通。 5） 叶片数为偶数,一般为12或16片。,6）配油盘 为避免从低压区向高压区过渡时，

8、因压力突变引起的液压冲击和噪音， 配油盘的压油窗口在叶片引入的边开有三角形卸荷槽，使封油区的油液逐渐和压油腔相通。三角槽的尺寸一般由实验决定。,7）定子曲线,阿基米德螺旋线,等加速-等减速曲线,4、提高双作用叶片泵压力，需要采取以下措施,1）端面间隙自动补偿,这种方法是将配流盘的一侧与压油腔连通，使配流盘在液压油推力作用下压向定子端面。泵的工作压力越高，配流盘就会自动压紧定子，同时配流盘产生适量的弹性变形，使转子与配流盘间隙进行自动补偿，从而提高双作用叶片泵输出压力。该方法与提高齿轮泵压力方法中的齿轮端面间隙自动补偿相类似。,2）减少叶片对定子作用力,a)减少作用在叶片底部的油压力(阻尼孔,减

9、压阀),b)减少叶片底部受压力油作用的面积,c)使叶片顶部和底部的液压作用力平衡,三、双级叶片泵和双联叶片泵,双级叶片泵,四、限压式叶片泵,1）工作原理,限压式变量叶片泵是利用负载的变化来实现自动变量的，根据控制方式有内反馈和外反馈两种。,当ppb时，,定子不动，泵保持最大流量。,当ppb时，,定子受力平衡方程为：,2）特性曲线,AB:定量段 BC:变量段， p ， e ， q 当压力大到泵内偏心所产生的流量全部用于补偿泄漏时，泵的输出流量为零，不管外负载怎样加大，泵的输出压力不会再升高，所以这种泵称为限压式变量叶片泵。,(1)改变流量调节螺钉，可改变e0， 从而改变最大流量的大小，AB段上下平移； (2)改变调压弹簧的预紧力，可改变x0，从而改变限定压力pB的大小，BC段左右平移； (3)改变弹簧的刚度，则可改变BC段斜率， 弹簧越软（ks越小），BC段越陡，pmax越小 弹簧越硬（ks越大），BC段越平坦，pmax越大,调节分析,五、叶片泵的