第三章-液压泵和液压马达课件.ppt

1、第二章第二章 液压动力元件液压动力元件液压泵液压泵液压马达液压马达目的任务目的任务了解液压泵主要性能参数分类了解液压泵主要性能参数分类掌握泵原理、必要条件、排流量、齿泵原理、困油掌握泵原理、必要条件、排流量、齿泵原理、困油重点难点重点难点:容积式泵工作原理、必要条件齿轮泵容积式泵工作原理、必要条件齿轮泵 工作原理、排流量工作原理、排流量 计算容积式泵的共计算容积式泵的共 同弊病、同弊病、困油现象的实质困油现象的实质.液压泵和液压马达概述液压泵和液压马达概述 功功 用用 液压泵液压泵:将电动机或其它原动机输入将电动机或其它原动机输入 的的机械能机械能转换为液体的转换为液体的压力压力 能能,向系统

2、供油。向系统供油。液压马达：液压马达：将泵输入的将泵输入的液压能液压能转换为转换为机机 械能械能而对负载做功。而对负载做功。液压泵和液压马达的功用液压泵和液压马达的功用 液压泵液压泵:将将电动机或其它原动机电动机或其它原动机输入输入 的机械能转换为液体的压力的机械能转换为液体的压力 能能,向系统供油。向系统供油。液压马达：液压马达：将将泵泵输入的液压能转换为机输入的液压能转换为机 械能而对负载做功。械能而对负载做功。液压泵与液压马达关系液压泵与液压马达关系 功用上功用上 相反相反 结构上结构上 相似相似 原理上原理上 互互逆逆 液压泵和液压马达的工作原理及分类液压泵和液压马达的工作原理及分类液

3、压泵的基本原理液压泵的基本原理 动画演示动画演示吸油：密封容积增大，产生真空吸油：密封容积增大，产生真空 容积式容积式 压油：密封容积减小，油液被迫压出压油：密封容积减小，油液被迫压出 液压泵基本工作条件（必要条件）液压泵基本工作条件（必要条件）1 形成密封容积形成密封容积2 密封容积变化密封容积变化3吸压油腔隔开（配流装置）吸压油腔隔开（配流装置）4吸油过程中，油箱必须和大气相通。吸油过程中，油箱必须和大气相通。液压泵和液压马达分类液压泵和液压马达分类按输出流量能否调节：按输出流量能否调节：定量定量 变量变量 按结构形式按结构形式：齿轮式齿轮式 叶片式叶片式 柱塞式柱塞式 按输油方向能否改变

4、：按输油方向能否改变：单向单向 双向双向 按使用压力：按使用压力：低压低压 中压中压 中高压中高压 高压高压液压泵的职能符号液压泵的职能符号单向定量泵单向定量泵 双向定量泵双向定量泵 单向变量泵单向变量泵 双向变量泵双向变量泵液压泵和液压马达的的主要工作参数液压泵和液压马达的的主要工作参数 工作压力和额定压力工作压力和额定压力 排量和流量排量和流量 功率和效率功率和效率工作压力和额定压力工作压力和额定压力工作压力工作压力额定压力额定压力（公称压力、铭牌压力）（公称压力、铭牌压力）最高允许压力最高允许压力 工作压力工作压力 指泵（或马达）实际工作时输出（或输入）指泵（或马达）实际工作时输出（或输

5、入）油液的压力，其值取决于外界负载及排油管路上油液的压力，其值取决于外界负载及排油管路上的压力损失。的压力损失。与泵（或马达）的流量无关。与泵（或马达）的流量无关。额定压力额定压力指泵（或马达）在正常工作条件下，按指泵（或马达）在正常工作条件下，按实验标准实验标准规规定能够定能够连续运转连续运转的的最高压力。最高压力。（受（受 泵（或马达）本身泄泵（或马达）本身泄 漏和结构强度限制）漏和结构强度限制）p pn 即泵过载即泵过载 最高允许压力最高允许压力 泵（或马达）在泵（或马达）在短时间内短时间内允许超载使用允许超载使用(p max)（短暂运行）（短暂运行）的极限压力的极限压力。超过此压力，泵

6、（或。超过此压力，泵（或马达）的马达）的泄漏会迅速增加泄漏会迅速增加。p p n p max 排量和流量排量和流量 排量排量V 理论流量理论流量qt 实际流量实际流量q 额定流量额定流量qn 瞬时流量瞬时流量qm 排量排量V 排量是泵主轴每转排量是泵主轴每转一周一周所排出液体所排出液体体积体积的的理论值，如泵排量理论值，如泵排量固定固定，则为，则为定量泵定量泵；排量；排量可变可变则为则为变量泵变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高在高压时效率较高。V：m3/r理论流量理论流量qt 不考虑泄露不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出的情况下，单位时间

7、内所排出的液体的体积。的液体的体积。qt：m3/s n:r/s V：m3/r qt=Vn 实际流量实际流量q 指泵（或马达）工作时实际输出的流量。指泵（或马达）工作时实际输出的流量。q=qt-qs 额定流量（公称流量、铭牌流量）额定流量（公称流量、铭牌流量）qn 指泵在正常工作条件下，按试验标准指泵在正常工作条件下，按试验标准 规定规定（额定压力和额定转速下）（额定压力和额定转速下）必须保证必须保证的输出流的输出流量。量。q qn qt 功率和效率功率和效率 理论功率理论功率输入（或输出）功率输入（或输出）功率结结 论论理论功率理论功率 不考虑任何功率损失计算的功率不考虑任何功率损失计算的功率

8、 Pt=pqt 输入（或输出）功率输入（或输出）功率输入功率即泵轴的驱动功率（电动机功率）输入功率即泵轴的驱动功率（电动机功率）PI=T=2nT 实际输出功率：实际输出功率：PO=pq 结结 论论若忽略能量损失，若忽略能量损失，则则 PO=PI 即即 Pt=pqt=pVn=Tt=2nTt 而实际上有能量损失而实际上有能量损失 PO PI效效 率率 容积效率容积效率 机械效率机械效率 总效率总效率 容积效率容积效率泵因泄漏而引起的流量损失，用容积效率表示。泵因泄漏而引起的流量损失，用容积效率表示。大小为实际流量与理论流量之比值大小为实际流量与理论流量之比值 v=q/qt =（qt-qs）/qt=

9、1-qs/qt 也可以看成是实际功率也可以看成是实际功率(输出功率）与理论功率输出功率）与理论功率的比值的比值 v=PO/Pt=pq/2nTt 机械效率机械效率由机械运动副之间的摩擦而产生的转矩损失，用由机械运动副之间的摩擦而产生的转矩损失，用m表示表示由于驱动泵的实际转矩总是大于理论上需要的转矩，由于驱动泵的实际转矩总是大于理论上需要的转矩，所以，所以，m大小为理论转矩与实际输大小为理论转矩与实际输 入转矩之比值入转矩之比值 m=Tt/T=(T+Ts)/T=1+Ts/T总效率总效率输出功率与输入功率之比值输出功率与输入功率之比值=P0/Pi=Pq/2nT =Pvnv/2nT=vm 结论：总效

10、率等于容积效率与机械结论：总效率等于容积效率与机械 效率之乘积。效率之乘积。例题例题 某液压系统，泵的排量某液压系统，泵的排量v10m L/r，电机转，电机转速速n1200rpm，泵的输出压力，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积泵容积效率效率v0.92，总效率，总效率0.840.84，求：，求：1）泵的理论流量；泵的理论流量；2 2）泵的实际流量；）泵的实际流量；3 3）泵的输出功率；）泵的输出功率；4 4）驱动电机功率。）驱动电机功率。解：解：1 1）泵的理论流量）泵的理论流量 q qt t=v=vn n1010-3-3=10=10120012001010-3-312 12 L/minL/mi

11、n 2)2)泵的实际流量泵的实际流量 q q q qt t v120.9211.04 L/min 3)3)泵的输出功率泵的输出功率 4）驱动电机功率）驱动电机功率 )(9.06004.11560kwpqPo)(07.184.09.0kwPoPi理论转矩记住它,等于排量乘压差.理论流量记得住,等于排量乘转速.功率等于p 乘 q,也等转矩乘转速.能流方向分得清,乘除效率不含糊.计算单位要统一,角度一律用弧度.泵性能指标公式记忆泵性能指标公式记忆3.2 齿轮泵齿轮泵 分类、组成、工作原理、分类、组成、工作原理、参数计算、结构特点参数计算、结构特点齿轮泵的分类内啮合内啮合外啮合外啮合2.2 齿轮泵齿轮

12、泵 2.2.1 外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理 2.2.2 齿轮泵的流量计算齿轮泵的流量计算 2.2.3 齿轮泵的结构齿轮泵的结构 2.2.4 提高外啮合齿轮泵压力的措施提高外啮合齿轮泵压力的措施 *2.2.5 内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵 *2.2.6 螺杆泵螺杆泵 2.2.1 外啮合外啮合齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理 组成组成:前、后泵盖，泵体，一对齿数、前、后泵盖，泵体，一对齿数、模数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿形完全相同的渐开线外啮合。结构图动画结构图动画2.2.1 2.2.1 外啮合外啮合齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理工作原理：工作原理：密封容积形成密封容积形

13、成齿轮、泵体内表面、前后泵盖围成齿轮、泵体内表面、前后泵盖围成 齿轮退出啮合齿轮退出啮合,容积容积吸油吸油密封容积变化密封容积变化 齿轮进入啮合齿轮进入啮合,容积容积压油压油吸压油口隔开吸压油口隔开两齿轮啮合线及泵盖两齿轮啮合线及泵盖 工作原理动画工作原理动画2 2.2.2 .2.2 外啮合外啮合齿轮泵的流量计算齿轮泵的流量计算w 排量计算排量计算 w 流量计算流量计算w 瞬时流量瞬时流量排量计算排量计算假想将此轮展开成一齿条，计算各齿槽容积之和即为所求假想将此轮展开成一齿条，计算各齿槽容积之和即为所求排量。排量。则则 Vp=2VZ=htbZ=2Zm2b考虑简化的误差，以考虑简化的误差，以3.

14、33-3.5代替代替，齿数少取大值，齿数少取大值所以：所以：Vp=6.66Zm2b流量计算流量计算理论流量：理论流量：qt=Vn=6.66zm2bn实际流量：实际流量：q=qtv=6.66zm2bnv结结 论论 1 齿轮泵的齿轮泵的qt是齿轮几何参数和转速的函数是齿轮几何参数和转速的函数 2 转速等于常数，流量等于常数转速等于常数，流量等于常数 定量泵定量泵 3 理论流量与出口压力无关理论流量与出口压力无关瞬时流量瞬时流量 每一对轮齿啮合时，啮合点位置变每一对轮齿啮合时，啮合点位置变 化引起瞬时流量变化化引起瞬时流量变化 出现流量脉动出现流量脉动 流量脉动结果：引起系统的压力脉动，流量脉动结果

15、：引起系统的压力脉动，产生振动和噪声，影产生振动和噪声，影 响传动的平稳性。响传动的平稳性。2.2.3 2.2.3 外啮合齿轮泵结构要点外啮合齿轮泵结构要点困油现象及其消除措施困油现象及其消除措施径向作用力不平衡径向作用力不平衡泄漏泄漏困油现象及其消除措施困油现象及其消除措施 困油现象困油现象 产生原因产生原因 引起结果引起结果 消除困油的方法消除困油的方法 困油现象产生原因困油现象产生原因 为保证齿轮连续平稳运转，又能够使为保证齿轮连续平稳运转，又能够使 吸压油口隔开，齿轮啮合时的重合度吸压油口隔开，齿轮啮合时的重合度 必须大于必须大于1 有时会出现两对轮齿同时啮合的情况，有时会出现两对轮齿

16、同时啮合的情况，故故 在齿向啮合线间形成一个封闭容积在齿向啮合线间形成一个封闭容积困油现象产生原因困油现象产生原因 ab 容积缩小容积缩小 b c 容积增大容积增大困油引起的结果困油引起的结果ab 容积缩小容积缩小 p 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。发热。bc 容积增大容积增大 p 形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、汽蚀等总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生总之：由于困油现象，

17、使泵工作性能不稳定，产生 振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。消除困油的方法消除困油的方法 原则原则：ab 密封容积减小，使之通压油口密封容积减小，使之通压油口 bc 密封容积增大，使之通吸油口密封容积增大，使之通吸油口 b 密封容积最小，隔开吸压油密封容积最小，隔开吸压油方法：在泵盖（或轴承座）上开卸油槽以消除困方法：在泵盖（或轴承座）上开卸油槽以消除困 油，油，CB-B形泵将卸油槽整个向吸油腔侧平形泵将卸油槽整个向吸油腔侧平 移一段距离，效果更好移一段距离，效果更好消除困油的方法消除困油的方法径向作用力不平衡径向作用力不平衡径向不平衡力的产生：液压力径向

18、不平衡力的产生：液压力 压力分布规律：压力沿齿轮旋转方向逐齿递增压力分布规律：压力沿齿轮旋转方向逐齿递增 不平衡力增大，齿轮和轴承受到很大的冲击载荷，产生振不平衡力增大，齿轮和轴承受到很大的冲击载荷，产生振动动 和噪声。和噪声。改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。增大泵体内表面和齿顶间隙增大泵体内表面和齿顶间隙 开压力平衡槽，会使容积效率减小开压力平衡槽，会使容积效率减小径向不平衡力图示径向不平衡力图示泄泄 漏漏齿侧泄漏齿侧泄漏 约占齿轮泵总泄漏量的约占齿轮泵总泄漏量的 5%径向泄漏径向泄漏约占齿轮泵总泄漏量的约占齿轮泵总泄漏量的 20%25

19、%端面泄漏端面泄漏*约占齿轮泵总泄漏量的约占齿轮泵总泄漏量的 75%80%总之：泵压力愈高，泄漏愈大总之：泵压力愈高，泄漏愈大。外啮合外啮合齿轮泵的优点齿轮泵的优点1结构简单，制造方便，价格低廉结构简单，制造方便，价格低廉2结构紧凑，体积小，重量轻结构紧凑，体积小，重量轻3自吸性能好，对油污不敏感自吸性能好，对油污不敏感4 工作可靠，便于维护工作可靠，便于维护外外啮合啮合齿轮泵的缺点齿轮泵的缺点流量脉动大流量脉动大噪声大噪声大排量不可调排量不可调小小 结结工作原理（三个必要条件）工作原理（三个必要条件）流量计算流量计算结构要点（四个共同弊病）结构要点（四个共同弊病）*2.2.5 内啮合齿轮泵内

20、啮合齿轮泵 渐开线齿形内啮合齿轮泵渐开线齿形内啮合齿轮泵 摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）内啮合齿轮泵渐开线齿形渐开线齿形 分类分类 摆线齿形摆线齿形 渐开线齿形内啮合齿轮泵渐开线齿形内啮合齿轮泵组成组成:小齿轮、内齿环、月牙形隔板等小齿轮、内齿环、月牙形隔板等渐开线齿形内啮合齿轮泵渐开线齿形内啮合齿轮泵工作原理工作原理:小齿轮带动内齿环同向异速旋小齿轮带动内齿环同向异速旋 转，转，左半部分轮齿退出啮合，左半部分轮齿退出啮合，形成真空吸油。右半部分轮齿形成真空吸油。右半部分轮齿 退出啮合，容积减小，压油。退出啮合，容积减小，压油。月牙板同两齿轮将吸压油口隔月

21、牙板同两齿轮将吸压油口隔 开。开。摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）组成组成工作原理工作原理特点特点摆线齿形内啮合齿轮泵组成摆线齿形内啮合齿轮泵组成组成组成:内外转子相差一齿且有一偏心距内外转子相差一齿且有一偏心距摆线齿形内啮合齿轮泵工作原理摆线齿形内啮合齿轮泵工作原理 吸油吸油左半部分，轮齿脱开啮合容积左半部分，轮齿脱开啮合容积 压油压油右半部分，轮齿进入啮合容积右半部分，轮齿进入啮合容积摆线齿形内啮合齿轮泵特点摆线齿形内啮合齿轮泵特点特点特点:结构紧凑，尺寸小，重量轻，结构紧凑，尺寸小，重量轻，运转平稳，噪声小运转平稳，噪声小 流量脉动流量脉动 小。但齿形

22、复杂，加工困难，小。但齿形复杂，加工困难，价格昂贵价格昂贵*2.2.6 螺杆泵 组成组成工作原理工作原理 特点特点螺杆泵组成 一根主动螺杆一根主动螺杆双头、右旋、双头、右旋、凸螺杆凸螺杆 两根从动螺杆两根从动螺杆双头、左旋、双头、左旋、凹螺杆，装在凹螺杆，装在泵体内，和其它零件组成螺杆泵。泵体内，和其它零件组成螺杆泵。螺杆泵工作原理螺杆泵工作原理V密密形成形成V密密变化变化 吸压油口隔开吸压油口隔开 V密形成 必须满足四个密封条件，才能形成空间八字必须满足四个密封条件，才能形成空间八字形密封容积：形密封容积：1 主从动螺杆共扼主从动螺杆共扼 2 螺杆根数和螺纹头数必须满足一螺杆根数和螺纹头数必

23、须满足一 定关系定关系 3 泵体最小长度应大于螺杆的导程泵体最小长度应大于螺杆的导程4 保证最小径向间隙保证最小径向间隙V密密变化变化 当主动螺杆逆时针方向旋转时：当主动螺杆逆时针方向旋转时：左面吸油左面吸油 右面压油右面压油 特特 点点 结构简单，体积小，重量轻，运转平稳，结构简单，体积小，重量轻，运转平稳，噪声小，寿命长，流量均匀，自吸能力强，容积噪声小，寿命长，流量均匀，自吸能力强，容积效率高，无困油现象；但螺杆齿形复杂，不易加效率高，无困油现象；但螺杆齿形复杂，不易加工，精度难以保证。工，精度难以保证。2.3 叶片泵叶片泵 目的任务目的任务重点难点重点难点 目的任务目的任务了解叶片泵的

24、分类、结构了解叶片泵的分类、结构 掌握叶片泵的工作原理、计算和特性曲线掌握叶片泵的工作原理、计算和特性曲线 重点难点重点难点 1 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理 2 限压式变量叶片泵的工作原理、限压式变量叶片泵的工作原理、特性曲线和应用特性曲线和应用 2.3 叶片泵叶片泵 2.3.1 单作用叶片泵单作用叶片泵 2.3.2 双作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵叶片泵 单作用非卸荷式单作用非卸荷式变量泵变量泵分类分类 双作用卸荷式双作用卸荷式 定量泵定量泵2.3.1 单作用叶片泵单作用叶片泵 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 流量计算流量计算 限压式变量叶片泵的工作原理和特性限

25、压式变量叶片泵的工作原理和特性 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 组组 成成工作原理工作原理 特特 点点单作用叶片泵的组成单作用叶片泵的组成组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳 体等。体等。偏心安装偏心安装 单作用叶片泵的单作用叶片泵的工作原理v密密形成：定子、转子、叶片、配流盘围成形成：定子、转子、叶片、配流盘围成 右半周，叶片伸出，右半周，叶片伸出，v密密，吸油，吸油 v密密变化，转子逆转变化，转子逆转 左半周，叶片缩回，左半周，叶片缩回，v密密，压油，压油 吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片 单

26、作用叶片泵特点单作用叶片泵特点 1 转子转一转，吸压油各一次。转子转一转，吸压油各一次。称单作用式称单作用式 2 吸压油口各半，径向力不平衡。吸压油口各半，径向力不平衡。称非卸荷式称非卸荷式单作用叶片泵流量计算单作用叶片泵流量计算 排排 量量 流流 量量 单作用叶片泵的排量单作用叶片泵的排量 单作用叶片泵的排量为各工作容积在主轴旋转一周时单作用叶片泵的排量为各工作容积在主轴旋转一周时所排出的液体的总和，如图所示所排出的液体的总和，如图所示,两个叶片形成的一个工作两个叶片形成的一个工作容积容积V近似地等于扇形体积近似地等于扇形体积V1和和V2之差之差,即：即：式中：式中：R为定子的内径为定子的内

27、径(m);e为转子与定子之间的偏心矩为转子与定子之间的偏心矩(m);B为定子的宽度为定子的宽度(m);为相邻两个叶片间的夹角为相邻两个叶片间的夹角,=2/z;z为叶片的个数。为叶片的个数。221214Re2VVVBReReBz单作用叶片泵的流量单作用叶片泵的流量单作用叶片泵的排量为：单作用叶片泵的排量为：理论流量：理论流量：qt=vn =2B e D n 实际流量：实际流量：q =qtv=2BeDnv 结论：结论：1)qT=f(几何参数、几何参数、n、e)2）n=c e变化变化 q C 变量泵变量泵 e=0 q=0 大小变化，流量大小变化大小变化，流量大小变化 e 方向变化，输油方向变化方向变

28、化，输油方向变化 故故 单作用叶片泵可做双向变量泵单作用叶片泵可做双向变量泵 4 ReVzVB 单作用叶片泵的流量脉动单作用叶片泵的流量脉动 单作用叶片泵定子、转子偏心安装单作用叶片泵定子、转子偏心安装 其容积变化不均匀其容积变化不均匀故故 有流量脉动，叶片应取奇数有流量脉动，叶片应取奇数 一般一般13152.3.2 双作用叶片泵双作用叶片泵 工作原理工作原理 流量计算流量计算 双作用叶片泵工作原理双作用叶片泵工作原理组组 成成工作原理工作原理特特 点点 双作用叶片泵双作用叶片泵组成 组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动组成：定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等轴、壳体等 双作用叶片泵双作

29、用叶片泵工作原理 V密密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流形成：定子、转子和相邻两叶片、配流 盘围成盘围成 左上、右下，叶片伸出，左上、右下，叶片伸出，V密密吸油吸油 V密密变化：转子逆转变化：转子逆转 右上、左下，叶片缩回，右上、左下，叶片缩回，V密密压油压油 吸压油口隔开：吸压油口隔开：配油盘上封油区及叶片配油盘上封油区及叶片 动画演示双作用叶片泵双作用叶片泵特点1）转子转一转，吸、压油各两次。转子转一转，吸、压油各两次。称双作用式称双作用式 2）吸、压油口对称，径向力平衡。吸、压油口对称，径向力平衡。称卸荷式称卸荷式双作用叶片泵流量计算双作用叶片泵流量计算 排排 量量 流流 量量双作用叶

30、片泵排量双作用叶片泵排量V =Vt V=2B(R2-r2)-（R-r）Z/COS双作用叶片泵流量双作用叶片泵流量 双作用叶片泵的理论流量为：双作用叶片泵的理论流量为：qt=2B(R2-r2)-（R-r）SZ/COSn 泵输出的实际流量为：泵输出的实际流量为：q=2B(R2-r2)-（R-r）Z/COSnv 结结 论论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，双作双作用叶片泵为定量泵，双作 用叶片泵仍存在流量脉动，当用叶片泵仍存在流量脉动，当 叶片数为叶片数为4的整数倍、且大于的整数倍、且大于 8时的流量脉动较小时的流量脉动较小 故故 通常取叶片数为通

31、常取叶片数为12或或16。限压式变量叶片泵的工作原理和特性限压式变量叶片泵的工作原理和特性 外反馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵 限压式变量叶片泵的流量压力特性限压式变量叶片泵的流量压力特性 限压式变量叶片泵的应用限压式变量叶片泵的应用限压式变量叶片泵的限压式变量叶片泵的作用作用当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小。当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小。限压式变量叶片泵的限压式变量叶片泵的分类分类 限压式变量泵利用压力反馈作用实现变量限压式变量泵利用压力反馈作用实现变量 外反馈外反馈 可分为可分为 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 内反馈内反馈外反馈限压式变量叶片外反馈限压

32、式变量叶片泵泵 组组 成成 工作原理工作原理外反馈限压式变量叶片泵组成外反馈限压式变量叶片泵组成组成：变量泵主体、限压弹簧、组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、调节机构（螺钉）、反反 馈液压缸。馈液压缸。外反馈限压式变量叶片泵工作原理外反馈限压式变量叶片泵工作原理当当pA ksx0时，定子右移，时，定子右移，e，q 动画演示动画演示限压式变量叶片泵的流量压力特性限压式变量叶片泵的流量压力特性特性曲线特性曲线 调节过程调节过程限压式变量叶片泵的特性曲线限压式变量叶片泵的特性曲线当当p pb时，时，pA pb时，时，pA=ks（x0+x）变量泵变量泵 限压式变量叶片泵的调节过程调节螺钉调

33、节螺钉5，可改变，可改变qmax，使，使AB段上下平移段上下平移调节螺钉调节螺钉10，可改变，可改变pB，使使BC段左右平移段左右平移 更换弹簧，可改变弹簧刚度，使更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率段斜率 k大，曲线平缓大，曲线平缓 变化变化 k小，曲线较陡小，曲线较陡 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：组合机床进给系统实现快进、工进、如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等快退等 快进或快退：快进或快退：用用AB段段 工进：工进：用用BC段段 定位夹紧：定位夹紧：用用AB段段 或定位夹紧系统或定位夹紧系

34、统 夹紧结束保压：用夹紧结束保压：用C点点 2.4 柱塞泵柱塞泵 原原 理理特特 点点分分 类类 2.4 柱塞泵柱塞泵 2.4.1 轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的工作原理2.4.2 轴向柱塞泵的流量计算轴向柱塞泵的流量计算2.4.3 斜盘式轴向柱塞泵的结构斜盘式轴向柱塞泵的结构柱塞泵工作柱塞泵工作原理原理靠柱塞在缸体内的往复运动，靠柱塞在缸体内的往复运动，使密封容积变化实现吸压油。使密封容积变化实现吸压油。柱塞泵特点特点 圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好 有如下特点有如下特点 （1）工作压力高）工作压力高，效率高。，效率高。（2）易于变量）易于

35、变量 （3）流量范围大）流量范围大 柱塞泵分类柱塞泵分类 *斜盘式斜盘式 轴向柱塞泵轴向柱塞泵按柱塞排列方式按柱塞排列方式 斜轴式斜轴式 径向柱塞泵径向柱塞泵 2.4.1 轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的工作原理 特特 征征 组组 成成 工作原理工作原理 轴向柱塞泵特征轴向柱塞泵特征柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线 轴向柱塞泵的组成轴向柱塞泵的组成 配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等结构图动画结构图动画 轴向柱塞泵工作原理轴向柱塞泵工作原理 V密密形成形成柱塞和缸体配合而成柱塞和缸体配合而成 右半周，右半周，V密密增大，吸油增大，吸油 V密密变

36、化，缸体逆转变化，缸体逆转 左半周，左半周，V密密减小，压油减小，压油 吸压油口隔开吸压油口隔开配油盘上的封油区及缸体配油盘上的封油区及缸体 底部的通油孔底部的通油孔 轴向柱塞泵变量原理轴向柱塞泵变量原理=0 q=0 大小变化，流量大小变化大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化方向变化，输油方向变化 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵2.4.2 轴向柱塞泵的流量计算轴向柱塞泵的流量计算排排 量量 流流 量量 轴向柱塞泵的排量轴向柱塞泵的排量 若柱塞数为若柱塞数为z，柱塞直径为，柱塞直径为d，柱塞孔的分布圆直径柱塞孔的分布圆直径为为D，斜盘倾角为斜盘倾角为，则柱

37、塞的行程为：则柱塞的行程为：h=Dtan 故缸体转一转，泵的排量为：故缸体转一转，泵的排量为：V=Zhd2/4=d2 ZD(tan)/4 轴向柱塞泵流量轴向柱塞泵流量 理论流量：理论流量：qT=Vn=D(tan)zd2/4实际流量：实际流量：q =qTpv =D(tan)zpvd2/4结结 论论 1)qT=f(几何参数、几何参数、n、)2）n=c，=0 ，q=0 大小变化，流量大小变化大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化方向变化，输油方向变化 轴向柱塞泵可作双向变量泵轴向柱塞泵可作双向变量泵 径向柱塞泵径向柱塞泵一、轴配流径向柱塞泵的工作原理：一、轴配流径向柱塞泵的工作原理：排量：2

38、2/(2)4dVeZ配流轴式径向柱塞泵工作原理配流轴式径向柱塞泵工作原理w 工作原理工作原理n缸体缸体 均布有七均布有七个柱塞孔，柱塞个柱塞孔，柱塞底部空间为密闭底部空间为密闭工作腔。工作腔。n柱塞柱塞 其头部滑其头部滑履与定子内圆接履与定子内圆接触。触。n定子定子 与缸体存与缸体存在偏心。在偏心。n配流轴配流轴n传动轴传动轴n 排量公式排量公式 V=（d 2/2）e zn e 定子与缸体之间的偏心距定子与缸体之间的偏心距n Z 柱塞数柱塞数配流轴配流轴式径向式径向柱塞泵柱塞泵配流轴式径向柱塞泵结构特点配流轴式径向柱塞泵结构特点w 配流轴配流，因配流轴上与吸、压油窗口对配流轴配流，因配流轴上与吸、压油窗口对应的方向开有平衡油槽，使液压径向力得到应的方向开有平衡油槽，使液压径向力得到平衡，容积效率较高。平衡，容积效率较高。w 柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面接触，接触面比压很小。触，接触面比压很小。w 可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧凑。w 改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量，改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量，且变量方式多样。且变量方式多样。