液压泵及液压马达课件.pptx

1、第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.1 3.1 液压泵及液压马达的作用液压泵及液压马达的作用 液压泵液压泵是液压系统的是液压系统的动力元件动力元件，将原动机输，将原动机输入的机械能转换为压力能输出，为执行元件入的机械能转换为压力能输出，为执行元件提供压力油。提供压力油。液压马达液压马达是将液体压力能转换为机械能的装是将液体压力能转换为机械能的装置置,输出转矩和转速，是液压系统的输出转矩和转速，是液压系统的执行元件执行元件。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.2 3.2 工作原理工作原理液压泵必须具备液压泵必须具备周期性变化的密封容积周期性变化的密封容积和和配流装

2、置配流装置才能才能工作工作,属于容积式泵属于容积式泵.配流装置使密封容积轮流和油箱或负载相通。配流装置使密封容积轮流和油箱或负载相通。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压马达的工作原理液压马达的工作原理 液压系统中使用的液压马达也是容积式的，从原理液压系统中使用的液压马达也是容积式的，从原理上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压力油，就可使上讲是把容积式泵逆用，即向泵中输入压力油，就可使泵轴转动，输出转矩和转速，成为液压马达。泵轴转动，输出转矩和转速，成为液压马达。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由

3、运动件和非运动件所构成的必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭密闭容积容积；密闭容积的大小随运动件的运动作密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化周期性的变化，容积由小变大容积由小变大吸油，由大变小吸油，由大变小压油；压油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通与排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两个单向阀来实现这一要求的。过两个单向阀来实现这一要求的。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 液压泵与马达结

4、构上的区别液压泵与马达结构上的区别1.一般泵进口尺寸一般泵进口尺寸出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。出口尺寸，马达则进出口尺寸相同。2.2.泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。泵结构上有自吸能力，而马达则无此能力。3.3.马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。马达需正反转，内部结构一般对称，泵一般无此要求。4.4.马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而马达结构及润滑要求要满足很宽的调速范围，泵高速而变化小。变化小。5.5.马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。马达需较大的启动扭矩，要求内部摩擦小。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达液压泵和液压马达的种类按其排量能

5、否调节分为：液压泵和液压马达的种类按其排量能否调节分为：定量泵定量泵（定量马达）（定量马达）变量泵变量泵（变量马达）（变量马达）一、液压泵和液压马达的分类一、液压泵和液压马达的分类3.3 3.3 液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的分类按结构形式可分为：按结构形式可分为：齿轮式齿轮式 叶片式叶片式 柱塞式柱塞式 螺杆式螺杆式第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达二、二、液压泵和液压马达的图形符号液压泵和液压马达的图形符号a.单向定量液压泵单向定量液压泵b.单向变量液压泵单向变量液压泵c.单向定量马达单向定量马达d.单向变量马达单向变量马达e.双向变量液压泵双向变量液压泵 f.双向变

6、量马达双向变量马达第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 3.4 3.4 液压泵和液压马达的性能参数液压泵和液压马达的性能参数(1)(1)工作压力工作压力:（实际输出油液压力（实际输出油液压力)取决于负载取决于负载。一、压力一、压力(2)(2)额定压力额定压力:按试验标准规定情况下，允许连续按试验标准规定情况下，允许连续运转的最高压力。运转的最高压力。(3)(3)最高压力最高压力:短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。泵泵(1)(1)工作压力工作压力:（输入油液压力）（输入油液压力）取决于输出轴取决于输出轴上的转矩。上的转矩。(2)(2)额定压力额定压力:按试验标准规定情况下

7、，允许连按试验标准规定情况下，允许连续运转的最高压力。续运转的最高压力。(3)(3)最高压力最高压力:短时间运行允许最高压力。短时间运行允许最高压力。马马 达达第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 二、二、流量与排量流量与排量二、排量二、排量V：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。圈所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。三、流量三、流量q：单位时间内能排出的流体体积。单位时间内能排出的流体体积。1 1）理论流量：不考虑泄露）理论流量：不考虑泄露tqqq额定压力、额定转速下泵输出额定压力、额定转速下泵输

8、出的流量的流量3单 位（m/)或 （/)sL mqt=Vn/602 2）实际流量）实际流量3 3）额定流量）额定流量q qn n第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达三、功率三、功率理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 bntPqpbiPTbttPqpbPqp泵泵理论输入功率理论输入功率 实际输入功率实际输入功率 理论输出功率理论输出功率 实际输出功率实际输出功率 马达马达miPqpmntPqpmttPqpmPTT、p、q第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达容积效率：容积效率：反映泄露的影响，影响液压泵的实际输

9、出反映泄露的影响，影响液压泵的实际输出流量。流量。机械效率：机械效率：反映液压泵的机械摩擦损失，影响驱动液反映液压泵的机械摩擦损失，影响驱动液压泵所需的转矩。压泵所需的转矩。总效率为两个效率的乘积。总效率为两个效率的乘积。四、效率四、效率第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达容积效率：容积效率：经过容积损失后实际输出功率（流量）与理论输出经过容积损失后实际输出功率（流量）与理论输出功率（流量）之比功率（流量）之比 /vbbtbbtPPqq泵泵马达马达机械效率：机械效率：理论输入功率（转矩）与实际输入功率（转矩）之理论输入功率（转矩）与实际输入功率（转矩）之比比 /mbnbibnbiPP

10、TT容积效率：容积效率：经过容积损失后理论输入功率（流量）与实际输入经过容积损失后理论输入功率（流量）与实际输入 功率（流量）之比功率（流量）之比 /vmtmimtmiPPqq机械效率：机械效率：实际输出功率（转矩）与理论输出功率（转矩）之实际输出功率（转矩）与理论输出功率（转矩）之比比 /mmmtmmtPPTT第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达计算实例计算实例1 某液压系统，泵的排量某液压系统，泵的排量V10m L/r，电机转速，电机转速n1200rpm，泵的输出压力，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率泵容积效率v0.92，总效率总

11、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(实际）；实际）；4 4）驱动电机功率。）驱动电机功率。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达解：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/min 2)2)泵的实际流量泵的实际流量 q q q qt tv120.9211.04 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 计算实例计算实例15 11.040.9(

12、)6060pqPkw0.91.07()0.84ipPkw第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 计算实例计算实例2已知泵的排量为已知泵的排量为160mL/r，转速为，转速为1000r/min，机械效率为，机械效率为0.9，总效率为，总效率为0.85；液压马达排量为；液压马达排量为140 mL/r，机械效率，机械效率0.9，总效率为，总效率为0.8，系统压力为，系统压力为8.5MPa，不计管路损失，液，不计管路损失，液压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需压马达的转速是多少？其输出转矩是多少？驱动液压泵所需的转矩和功率是多少？的转矩和功率是多少？第三章第三章 液压泵与液压马

13、达液压泵与液压马达633160 10(1000/60)0.852.52 10(/)0.9b bbbmn vmsb泵实际流量qbv泵容积效率bbtqqbbmbvbbqv nbt0.80.890.9mmmv马达容积效率vmtmtmbqqqqtmmvmmqqv n3151(/)0.89960/140 10(/)bmvmqL mnr mvL r马达转速mmmtmtPTPT马达机械效率mtmmTT668.5 10140 100.917022mmmpvTNm马达输出转矩第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达362.52 108.5 1025.20.85kWbi泵实际输入功率bbib泵总效率bibb

14、bbPq pP2bbPTnTbi32.52 10240.7221000/60biPNmnb泵所需转矩T第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.5 3.5 齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达外啮合外啮合内啮合内啮合 分类分类按齿面按齿面按齿形曲线按齿形曲线按啮合形式按啮合形式直齿直齿斜齿斜齿 人字齿人字齿 渐开线渐开线摆线摆线 一、齿轮泵的分类一、齿轮泵的分类第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达二、二、外啮合外啮合齿轮泵原理和结构齿轮泵原理和结构1.结构：结构：齿轮、壳体、端盖等齿轮、壳体、端盖等 (一一)外啮合齿轮泵的结构外啮合齿

15、轮泵的结构第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达典型结构典型结构第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达典型结构剖切图典型结构剖切图 CBCB齿轮泵齿轮泵p p=2.5 MP=2.5 MPa a卸荷槽卸荷槽缩小压油口缩小压油口减小端面间隙减小端面间隙0.030.030.04mm0.04mm增大吸油口增大吸油口小槽小槽 a(a(泄油）泄油）小孔小孔第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达(二二)、工作原理、工作原理吸油过程：吸油过程：轮齿脱开啮合轮齿脱开啮合 V p 吸油；吸油；排油过程：排油过程：轮齿进入啮合轮齿进入啮合V p 排油。排油。工作原理工作原理（动画）（动画）两

16、啮合的轮齿将泵体、两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部分，密闭容积分成两部分，轮齿进入啮合的一侧密轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，经压油口闭容积减小，经压油口排油，退出啮合的一侧排油，退出啮合的一侧密闭容积增大，经吸油密闭容积增大，经吸油口吸油口吸油。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 一、外齿轮一、外齿轮 齿轮基本尺寸的名称和符号齿轮基本尺寸的名称和符号pnr齿顶圆齿顶圆 da、ra齿根圆齿根圆 df、rf齿厚齿厚 sk 任意圆上的弧长齿槽宽齿槽宽 ek 弧长齿距齿距（周节）（周节）pk=sk+ek 同侧齿廓弧长齿顶高齿顶高ha齿根高齿根高

17、 hf齿全高齿全高 h=ha+hf齿宽齿宽 B第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达外啮合齿轮泵的排量公式外啮合齿轮泵的排量公式 V V=DhB=2zm DhB=2zm 2 2B B z z 主动齿数，主动齿数，m m 齿轮模数，齿轮模数，B B 齿宽齿宽齿轮泵的排量齿轮泵的排量V相当于一对齿轮所有齿谷容积之和相当于一对齿轮所有齿谷容积之和,假如齿谷容积假如齿谷容积大致等于轮齿的体积大致等于轮齿的体积,那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积和轮齿容积体积的总和和轮齿容积体积的总和,即相当于以有效齿高即相当于以有效齿高(h=2m)和齿宽构成的和齿宽构

18、成的平面所扫过的环形体积。平面所扫过的环形体积。实际上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大实际上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大,故上式故上式中常加以系数进行修正中常加以系数进行修正,则上式可写成：则上式可写成：齿轮泵的流量齿轮泵的流量q(1/min)q(1/min)为：为：v=2kz m 2 Bq=2kz m 2 Bnv第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达三、齿轮泵结构特点三、齿轮泵结构特点1.1.困油现象困油现象吸压 困油现象产生的原因困油现象产生的原因 齿轮重迭齿轮重迭系数系数1 1，在两对轮齿同时啮合时，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均它们之间将形成一个与吸、压油腔

19、均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。后由小变大。困油现象描述第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达困油现象困油现象解决方法解决方法 困油现象的危害困油现象的危害:闭死容积由大变小时油液受挤压，闭死容积由大变小时油液受挤压，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽蚀和噪声。会引起汽蚀和噪声。卸荷措施卸荷措施:在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2.径向力

20、不平衡径向力不平衡 齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F F 即即为齿轮泵的径向力为齿轮泵的径向力第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 减小径向力措施减小径向力措施（1)减小齿宽,增大齿顶圆直径。（2)缩小压油腔尺寸,使压力油作用在较少的齿范围内。（3)延伸压油腔或吸油腔,在工作过程中只有很少的齿起密封作用。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 减小径向力措施减小径向力措施（4)通过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高压腔

21、相 通，产生一个与液压径向力平衡的作用。平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.泄漏问题泄漏问题1)1)泄漏途径：泄漏途径：端面间隙端面间隙 80%80%q ql l 径向间隙径向间隙 15%15%q ql l 啮合处啮合处 5%5%q ql l2)2)危害：危害：v v3)3)防泄措施：防泄措施：a)a)减小端面间隙减小端面间隙 b)b)端面间隙补偿装置端面间隙补偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达防泄措施防泄措施b)b)轴向间隙补偿装置轴向间隙补

22、偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套a)a)减小轴向间隙减小轴向间隙 小流量：间隙小流量：间隙0.025-0.04 0.025-0.04 mmmm 大流量：间隙大流量：间隙0.04-0.06 0.04-0.06 mmmmF F1 1稍大于稍大于F F2 2第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达四、齿轮泵优缺点和用途四、齿轮泵优缺点和用途优点：优点：体积小，重量轻，体积小，重量轻，结构紧凑，工作可靠，结构紧凑，工作可靠，自吸性能好，对油液污染不敏感，便于自吸性能好，对油液污染不敏感，便于 制造、维修。制造、维修。缺点：缺点：效率低，效率低，流量脉动大，噪声高。流量脉动大，噪声高。用

23、途：用途：工程机械、机床低压系统。工程机械、机床低压系统。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达五、内啮合齿轮泵五、内啮合齿轮泵1.渐开线齿轮泵渐开线齿轮泵 特点特点:n结构紧凑，尺寸小，重量轻结构紧凑，尺寸小，重量轻n流量脉动小，噪声小。流量脉动小，噪声小。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2.摆线齿轮泵（转子泵）摆线齿轮泵（转子泵）特点特点:结构简单，体积小结构简单，体积小重叠系数大，传动平稳重叠系数大，传动平稳吸油条件好吸油条件好齿形复杂，加工精度要齿形复杂，加工精度要求高，造价高。求高，造价高。应用：机床低压系统应用：机床低压系统第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵

24、与液压马达摆线齿轮泵实物结构摆线齿轮泵实物结构第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达五、齿轮泵的常见故障及排除方法五、齿轮泵的常见故障及排除方法故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪声大噪声大1吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴密封圈等处密封不良，有空气被吸入密封圈等处密封不良，有空气被吸入2泵盖螺钉松动泵盖螺钉松动3泵与联轴器不同心或松动泵与联轴器不同心或松动4齿轮齿形精度太低或接触不良齿轮齿形精度太低或接触不良5齿轮轴向间隙过小齿轮轴向间隙过小 6齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差齿轮内孔与端面垂直度

25、或泵盖上两孔平行度超差7泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大，泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大，产生困油产生困油8滚针轴承等零件损坏滚针轴承等零件损坏9装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象1用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管接头并拧紧；修磨泵体与泵盖结合面保证平接头并拧紧；修磨泵体与泵盖结合面保证平面度不超过面度不超过0.005mm；用环氧树脂黏结剂涂；用环氧树脂黏结剂涂敷堵头配合面再压进；更换密封圈敷堵头配合面再压进；更换密封圈2适当拧紧适当拧紧3重新安装，使其同心，紧固连接件重新安装，使其同心，紧固连接件4更换齿轮或研磨修整更换齿轮

26、或研磨修整5配磨齿轮、泵体和泵盖配磨齿轮、泵体和泵盖6检查并修复有关零件检查并修复有关零件7修整卸荷槽，保证两槽距离修整卸荷槽，保证两槽距离8拆检，更换损坏件拆检，更换损坏件9拆检，重装调整拆检，重装调整 流量不足或流量不足或压力不能升压力不能升高高1齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤，齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤，使轴向间隙过大使轴向间隙过大2径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向间隙间隙3泵盖螺钉过松泵盖螺钉过松4中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重1修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺修磨齿轮及泵盖端面，

27、并清除齿形上毛刺2校正或更换齿轮轴校正或更换齿轮轴3适当拧紧适当拧紧4更换零件更换零件 过热过热1轴向间隙与径向间隙过小轴向间隙与径向间隙过小2侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦1检测泵体、齿轮，重配间隙检测泵体、齿轮，重配间隙2修理或更换侧板和轴套修理或更换侧板和轴套第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达结构特点结构特点两个油口一样大，两个油口一样大，结构对称结构对称,调速范围宽调速范围宽启动扭矩大启动扭矩大 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达例一例一 齿轮泵转速为齿轮泵转速为1200r/min,理论流量为理论流量为12.286L/min,齿数齿数Z

28、=8,齿宽齿宽B=30mm,机械效率和机械效率和容积效率均为容积效率均为90%,工作压力为工作压力为5.0106Pa.试求试求该齿轮泵的齿轮模数该齿轮泵的齿轮模数m,输出功率和输入功率输出功率和输入功率.第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达课后练习题课后练习题1容积式液压泵是靠容积式液压泵是靠_来实现吸油和排油的。来实现吸油和排油的。2.液压泵的额定流量是指泵在额定转速和液压泵的额定流量是指泵在额定转速和_下的下的输出流量。输出流量。3.液压泵的机械损失是指液压泵在液压泵的机械损失是指液压泵在_上的损失。上的损失。4.液压泵是把液压泵是把_能转变为液体能转变为液体_能的能的转换装置。

29、转换装置。5.齿轮泵的泄漏一般有三个渠道：齿轮泵的泄漏一般有三个渠道：_;_;_。其中以其中以_最为严重。最为严重。密封容积的变化密封容积的变化额定压力额定压力克服相对运动件表面的摩擦克服相对运动件表面的摩擦机械，压力机械，压力径向间隙，端面间隙，啮合处；端面间隙径向间隙，端面间隙，啮合处；端面间隙第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.6 叶片泵与叶片马达叶片泵与叶片马达 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 一、叶片泵分类一、叶片泵分类优点：优点：输出流量输出流量 均匀、脉动小、噪声低、均匀、脉动小、噪声低、体积小。体积小。缺点：缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结自吸

30、性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。构较复杂。分类分类单作用单作用双作用双作用每转排油一次每转排油一次每转排油两次每转排油两次第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达二二.双作用叶片泵双作用叶片泵工作原理工作原理旋转一周，完成二次吸油，二旋转一周，完成二次吸油，二次排油次排油双作用泵双作用泵径向力平衡径向力平衡平衡式叶片泵平衡式叶片泵（两个吸油区，两个排油区（两个吸油区，两个排油区)第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2、结构形式、结构形式定子和转子同心；定子和转子同心；定子内曲线由四段圆弧定子内曲线由四段圆弧 和四段过渡曲线组成；和四段过渡曲线组成；配油盘上有四个月牙形配油

31、盘上有四个月牙形 窗口。窗口。动画动画第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达(1)过渡曲线过渡曲线:影响泵工作性能（如流量脉动、噪声和寿影响泵工作性能（如流量脉动、噪声和寿命）的主要因素命）的主要因素结构特点结构特点一般采用等加速等减速曲线、阿基米德曲线等。一般采用等加速等减速曲线、阿基米德曲线等。长、短半径的比长、短半径的比越大，泵的排量越大，但比值过越大，泵的排量越大，但比值过大，会引起叶片卡死、折断和脱空。大，会引起叶片卡死、折断和脱空。(2)径向力平衡径向力平衡:吸、压油口是对称设置的，径向液压力吸、压油口是对称设置的，径向液压力平衡。平衡。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵

32、与液压马达配油盘上的三角槽配油盘上的三角槽原因：原因：p pV V 油液倒流。油液倒流。影响：流量脉动，噪声。影响：流量脉动，噪声。措施：开三角槽，减小困油。措施：开三角槽，减小困油。作用：缓冲，避免压力突变，作用：缓冲，避免压力突变，减小流量脉动和噪声减小流量脉动和噪声。吸压(3)困油现象困油现象封油区的包角大于或封油区的包角大于或等于相邻两叶片间的等于相邻两叶片间的间距角。间距角。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达4）.叶片与定子内表面的良好接触叶片与定子内表面的良好接触叶片底部通压油腔。叶片底部通压油腔。吸油时，叶片与定子之间的接触面磨损严重。吸油时，叶片与定子之间的接触面磨

33、损严重。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达受力分析受力分析：NTP T=N sin 压力角压力角 T sin,sin,T 危害危害：叶片难以回槽，叶片和槽磨损，卡死。：叶片难以回槽，叶片和槽磨损，卡死。措施措施：沿旋转方向前倾：沿旋转方向前倾角角 前倾前倾角后：角后：NT P 压力角(-)叶片倾角叶片倾角在过渡曲线上，法线与转子的径向力不重合在过渡曲线上，法线与转子的径向力不重合第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 作用作用：减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避免卡死。免卡死。一般取一般取 =1014 O YB 型叶片泵取型叶片泵取=1

34、3 O 叶片倾斜放置的泵不能反转叶片倾斜放置的泵不能反转第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构及结构特征典型结构及结构特征第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构剖切图典型结构剖切图第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.流量计算流量计算 222 ()cosvRrqBRrz n其中：其中：B-叶片宽度叶片宽度 R -定子长轴半径定子长轴半径 r -定子短轴半径定子短轴半径 叶片倾角叶片倾角 叶片厚度叶片厚度2)2)流量：流量：吸压222()vBRr1 1）排量：排量：第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达三、单作用叶片泵三、单作用叶片泵1.1

35、.结构：结构：转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。特点：定子和转子偏心；定子内曲线是圆；配油盘有二个月牙形窗口。叶片靠离心力伸出。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2.2.工作原理工作原理密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成）密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成）吸油过程：叶片伸出吸油过程：叶片伸出V p V p 吸油；吸油；排油过程：叶片缩回排油过程：叶片缩回V p V p 排油。排油。旋转一周，完成一次吸油，一次排油旋转一周，完成一次吸油，一次排油径向力不平衡径向力不平衡非平衡式叶片泵非平衡式叶片泵 V=4Re Bq=4Re

36、Bnv流量公式流量公式排量公式排量公式第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达控制方式：手动控制，机械控制，液压控制等。控制方式：手动控制，机械控制，液压控制等。3.3.单作用变量叶片泵单作用变量叶片泵转子固定不动，定子中心也相对于转子中心作水转子固定不动，定子中心也相对于转子中心作水平移动，平移动，调节偏心距调节偏心距e的大小和方向，从而实的大小和方向，从而实现排量大小和排油方向的改变。现排量大小和排油方向的改变。调节性能：限压式、恒功率式，恒流量式等。调节性能：限压式、恒功率式，恒流量式等。其中限压式应用最广泛。其中限压式应用最广泛。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达外反

37、馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵1 1）.结构特点结构特点:弹簧、控制活塞、弹簧、控制活塞、限位螺钉。限位螺钉。eoo2 2）.工作原理：工作原理：改变改变e e，改变流量；，改变流量；调节弹簧力的大小，改变压力。调节弹簧力的大小，改变压力。转子中心固定，转子中心固定，定子可以水平移动定子可以水平移动外反馈、限压外反馈、限压第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 泵的输出压力作用在定子右侧的活塞泵的输出压力作用在定子右侧的活塞 1上。当压力作用在活塞上的力不上。当压力作用在活塞上的力不超过弹簧超过弹簧2的预紧力时，泵的输出流量基本不变。当泵的工作压力增加，的预紧力时，泵的输出流

38、量基本不变。当泵的工作压力增加，作用于活塞上的力超过弹簧的预紧力时，定子向左移动，偏心量减小，泵作用于活塞上的力超过弹簧的预紧力时，定子向左移动，偏心量减小，泵的输出流量减小。当的输出流量减小。当 泵压力到达某一泵压力到达某一 数值时，偏心量接近零，泵没有流数值时，偏心量接近零，泵没有流量输出。量输出。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达四、双作用叶片马达四、双作用叶片马达1 1）结构特点）结构特点 叶片沿转子径向放置（正反转）叶片沿转子径向放置（正反转）进、出油口大小相同进、出油口大小相同 有外泄口有外泄口2 2）工作原理）工作原理 F=p AF=p A =p =p(R-rR-r0

39、 0)b-p b-p(r-r-r r0 0 )b b =p =p(R-r R-r)b b3 3）应用：）应用：高速、低扭矩及要求高速、低扭矩及要求 动作灵敏的场合。动作灵敏的场合。rr0R第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达五、叶片泵的常见故障及排除方法五、叶片泵的常见故障及排除方法故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪声大噪声大1 1叶片顶部倒角太小叶片顶部倒角太小2 2叶片各面不垂直叶片各面不垂直3 3定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声4 4由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，不能消由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，

40、不能消除困油现象除困油现象5 5配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转子端面配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转子端面而产生噪声而产生噪声6 6泵轴与原动机不同轴泵轴与原动机不同轴1 1重新倒角（不小于重新倒角（不小于1 14545）或修）或修成圆角成圆角2 2检查，修磨检查，修磨3 3抛光，有的定子可翻转抛光，有的定子可翻转180180使用使用4 4锉修卸荷槽锉修卸荷槽5 5修磨配油盘端面，保证其与内孔的修磨配油盘端面，保证其与内孔的垂垂 直度小于直度小于0.0050.0050.01mm0.01mm6 6调整连轴器，使同轴度小于调整连轴器，使同轴度小于0.1mm0.1mm容积效率低容积效率低或

41、压力不能或压力不能升高升高1 1个别叶片在转子槽内移动不灵活甚至卡住个别叶片在转子槽内移动不灵活甚至卡住2 2叶片装反叶片装反3 3叶片顶部与定子内表面接触不良叶片顶部与定子内表面接触不良4 4叶片与转子叶片槽配合间隙过大叶片与转子叶片槽配合间隙过大5 5配油盘端面磨损配油盘端面磨损6 6限压式变量泵限定压力调得太小限压式变量泵限定压力调得太小7 7限压式变量泵的调压弹簧变形或太软限压式变量泵的调压弹簧变形或太软8 8变量泵的反馈缸柱塞磨损变量泵的反馈缸柱塞磨损 1 1检查，选配叶片或单槽研配保证间检查，选配叶片或单槽研配保证间隙隙2 2重新装配重新装配3 3修磨定子内表面或更换叶片修磨定子内

42、表面或更换叶片4 4选配叶片，保证配合间隙选配叶片，保证配合间隙5 5修磨或更换修磨或更换6 6重新调整压力调节螺钉重新调整压力调节螺钉7 7更换合适的弹簧更换合适的弹簧8 8更换新柱塞更换新柱塞第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.7 3.7 柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达轴向式轴向式径向式径向式第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达一、一、轴向柱塞泵轴向柱塞泵 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞沿柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞沿轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于压油，柱塞数必须大于等

43、于3 3。径向柱塞泵径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达1.1.工作原理工作原理工作原理工作原理 缸体缸体：均布Z 个柱塞孔，分布圆直径为D 柱塞滑履组柱塞滑履组：柱塞直径为d 斜盘：斜盘：相对传动轴倾角为 配流盘配流盘 传动轴传动轴第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达*缸体转动缸体转动*斜盘、配油盘不动斜盘、配油盘不动缸体、柱塞、配油盘、斜盘缸体、柱塞、配油盘、斜盘*柱塞伸出柱塞伸出低压油低压油机械装置机

44、械装置2.2.典型结构典型结构第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.3.流量计算流量计算hAV hd42 tgDdV42 排量排量:24dVV zDtgz一个密封空间一个密封空间:tgDh 24vvdqvnDtgzn流量流量:式中：式中：d d-柱塞直径柱塞直径 D D-柱塞分布圆直径柱塞分布圆直径 -斜盘倾角斜盘倾角 z z-柱塞数柱塞数 tgDh 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 q tg,q;q。改变改变 的大小的大小变量泵；变量泵；改变改变 的方向的方向双向泵。双向泵。流量脉动率流量脉动率：)2(sin2)4(sin222zzqz z为奇数为奇数z z为偶数为

45、偶数结论：结论：柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数为奇数时流量脉动小，柱塞数越多，脉动越小。柱塞数越多，脉动越小。一般取一般取 z=7z=7、9 9、111124vdqD tgzn第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达4.4.特点及应用特点及应用 特点：特点：n容积效率高，压力高。（容积效率高，压力高。（v v=0.98,p=32 Mpa=0.98,p=32 Mpa）（柱塞和缸体均为圆柱表面（柱塞和缸体均为圆柱表面,易加工易加工,精度高，内泄小）精度高，内泄小）n结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小结构紧凑、径向尺寸小，转动惯量小;n易于实现变量；易于实现变量；n构造复杂构造复杂,成本高；成

46、本高；n对油液污染敏感。对油液污染敏感。应用：应用：n用于高压、高转速的场合用于高压、高转速的场合。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达5.5.结构分析结构分析SCY14-1SCY14-1型轴向柱塞泵型轴向柱塞泵 （p p=32 MPa=32 MPa）斜盘配油盘变量机构压盘缸体滑靴配油盘传动轴第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达缸体柱塞滑履组配流盘第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达结构特点结构特点n滑靴：降低接触应力，减小磨损。滑靴：降低接触应力，减小磨损。n柱塞的伸出：柱塞的伸出：n由弹簧压紧压盘由弹簧压紧压盘n变量机构：手动变量机构。变量机构：手动变量机构。

47、第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达图3-22 配流盘配流盘配流盘 由于存在困油问题，为减少困油，因此在由于存在困油问题，为减少困油，因此在配油盘的槽配油盘的槽I、II的起始点开上条小三角槽，且的起始点开上条小三角槽，且在二配流槽的两端都开有小三角槽。见下图：在二配流槽的两端都开有小三角槽。见下图：第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达变量机构类型变量机构类型 为了节约能量，希望泵的为了节约能量，希望泵的流量能自动改变。常用的流量能自动改变。常用的自动变量泵有自动变量泵有恒功率式恒功率式、恒压力式恒压力式和和恒流量式恒流量式等。等。图中为实现恒功率控制的图中为实现恒功率控制的

48、压力补偿变量机构，以此压力补偿变量机构，以此机构代替上图手动变量泵机构代替上图手动变量泵左端的手动变量机构，就左端的手动变量机构，就成为恒功率变量泵。图中成为恒功率变量泵。图中滑阀滑阀5和活塞和活塞6则形成一个则形成一个液压伺服机构。液压伺服机构。1-限位螺钉 2-弹簧套 3、4-弹簧 5-伺服滑阀 6-变量机构 7-变量壳体 8-轴销 9-导杆第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达图3-26 恒功率特性曲线其中其中AGAG为斜盘倾角最大时，泵的最大流量。而为斜盘倾角最大时，泵的最大流量。而GFGF则则表示当泵压力升高，斜盘倾角减小，泵流量减少。当泵压表示当泵压力升高，斜盘倾角减小，泵

49、流量减少。当泵压力进一步升高时，流量按图中力进一步升高时，流量按图中FEFE线改变。最后倾角不线改变。最后倾角不再变化，则流量不再变化，再变化，则流量不再变化，如图中如图中EDED线。因此，泵线。因此，泵 的输出流量根据使用压力的输出流量根据使用压力 自动按折线自动按折线GFEDGFED变化。变化。折线折线GFEDGFED与等功率线与等功率线 HKHK接近。泵的流量压力接近。泵的流量压力 特性可在图中阴影的范围特性可在图中阴影的范围 内调节。内调节。恒功率变量泵恒功率变量泵特性曲线如下图所特性曲线如下图所示：示：第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达6、斜轴式无铰轴向柱塞泵、斜轴式无铰

50、轴向柱塞泵 工作原理与斜盘式轴向工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似，只是缸体柱塞泵类似，只是缸体轴线与传动轴不在一条轴线与传动轴不在一条直线上，它们之间存在直线上，它们之间存在一个摆角一个摆角，特点：柱，特点：柱塞受力状态较斜盘式好，塞受力状态较斜盘式好，不仅可增大摆角来增大不仅可增大摆角来增大流量，且耐冲击、寿命流量，且耐冲击、寿命长。长。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达图中为斜轴式轴向柱塞泵外形图中为斜轴式轴向柱塞泵外形第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达7.7.轴向柱塞泵的常见故障及排除方法轴向柱塞泵的常见故障及排除方法故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除