液壓傳動第三章

1、華北水利水電學(xué)院 機(jī)械學(xué)院 液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動 液壓泵液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，它是液壓系統(tǒng)的動力元件，它 將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油 液的壓力能輸出，為執(zhí)行元件提液的壓力能輸出，為執(zhí)行元件提 供壓力油液。供壓力油液。 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件， 將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)形式將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)形式 的機(jī)械能、從而拖動負(fù)載作功。的機(jī)械能、從而拖動負(fù)載作功。 第三章第三章 液壓泵和液壓馬達(dá)液壓泵和液壓馬達(dá) 液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理 分類分類 基本參數(shù)基本參數(shù) 3B A 2 6 5 4

2、1 圖3-1 液壓泵的工作原理圖 1-缸體 2-偏心輪 3-柱塞 4-彈簧 5-吸油閥 6-排油閥 A-偏心輪左死點(diǎn) B-偏心輪右死點(diǎn) A-偏心輪下死點(diǎn) B-偏心輪上死點(diǎn) 液壓泵正常工作的基本條件：液壓泵正常工作的基本條件： 在結(jié)構(gòu)上具有一個(gè)或多個(gè)密封在結(jié)構(gòu)上具有一個(gè)或多個(gè)密封 且可以周期性變化的工作容積；且可以周期性變化的工作容積； 當(dāng)工作容積增大時(shí)，完成吸油過當(dāng)工作容積增大時(shí)，完成吸油過 程；當(dāng)工作容積減小時(shí)，完成排程；當(dāng)工作容積減小時(shí)，完成排 油過程。油過程。 具有相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)，將吸油具有相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)，將吸油 過程與排油過程分開；過程與排油過程分開； 油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒油箱內(nèi)

3、液體的絕對壓力必須恒 等于或大于大氣壓力。等于或大于大氣壓力。 從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來看，液壓馬達(dá)與液壓泵從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來看，液壓馬達(dá)與液壓泵 是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入 工作液體，都可以使液壓泵變成液壓馬達(dá)工況；工作液體，都可以使液壓泵變成液壓馬達(dá)工況； 反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的輸出部件由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的輸出部件由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn) 時(shí)，也可變?yōu)橐簤罕霉r。時(shí)，也可變?yōu)橐簤罕霉r。 它們具有同樣的基本條件：密閉而又可以周它們具有同樣的基本條件：密閉而又可以周 期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。 二、液壓泵

4、和液壓馬達(dá)基本參數(shù)二、液壓泵和液壓馬達(dá)基本參數(shù) ( (一一) )液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) 液壓泵是由原動機(jī)驅(qū)動，輸入量是液壓泵是由原動機(jī)驅(qū)動，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 輸出量是液體的輸出量是液體的壓力和流量。壓力和流量。 液壓泵是輸出液壓能量的元件，壓力液壓泵是輸出液壓能量的元件，壓力p p和流量和流量q q 是它的主要性能參數(shù)。是它的主要性能參數(shù)。 1 1、壓力：、壓力： 工作壓力：工作壓力： 指泵實(shí)際工作時(shí)的壓力，其大小取決于外負(fù)載。指泵實(shí)際工作時(shí)的壓力，其大小取決于外負(fù)載。 額定壓力：額定壓力： 是指泵正常工作條件下是指泵正常工作條件下 ( (按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、保證按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

5、規(guī)定、保證 一定的容積效率和使用壽命條件下一定的容積效率和使用壽命條件下) )連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)允許的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)允許的 最高壓力。最高壓力。 最大壓力：最大壓力： 指泵在短時(shí)間內(nèi)超載所允許承受的極限壓力。指泵在短時(shí)間內(nèi)超載所允許承受的極限壓力。 ( (一一) )液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) ( (一一) )液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) 2 2、排量、排量 液壓泵排量液壓泵排量V V：指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)密封工作容積的：指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)密封工作容積的 變化量。變化量。泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值。泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值。 泵的排量泵的排量只取決于泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)。只取決于泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 泵排量

6、固定，則為泵排量固定，則為定量定量泵；泵； 排量排量可變，則為可變，則為變量變量泵。泵。 3 3、流量：、流量： 理論流量：理論流量： 指單位時(shí)間內(nèi)，由密封容腔幾何尺寸變化而計(jì)算得到的指單位時(shí)間內(nèi)，由密封容腔幾何尺寸變化而計(jì)算得到的 排出的液體體積，用排出的液體體積，用q qt t表示。表示。 不考慮泄漏，液壓泵排出的液體體積。不考慮泄漏，液壓泵排出的液體體積。 實(shí)際流量實(shí)際流量: : 指單位時(shí)間內(nèi)液壓泵實(shí)際排出的液體的體積，用指單位時(shí)間內(nèi)液壓泵實(shí)際排出的液體的體積，用q q表示。表示。 額定流量：額定流量： 是指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)必須保證的流量，是指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)必須

7、保證的流量， 亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量，用亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量，用q qn n表示。表示。 因?yàn)楸么嬖趦?nèi)泄漏，所以額定流量和理論流量是不同的。因?yàn)楸么嬖趦?nèi)泄漏，所以額定流量和理論流量是不同的。 ( (一一) )液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) 4 4、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)速：保持液壓泵在正常工作情況下額定轉(zhuǎn)速：保持液壓泵在正常工作情況下( (額額 定壓力下定壓力下) )連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)最高的轉(zhuǎn)速。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)最高的轉(zhuǎn)速。 最高轉(zhuǎn)速：在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速而最高轉(zhuǎn)速：在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速而 允許短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。允許短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。 齒輪泵轉(zhuǎn)速齒輪泵轉(zhuǎn)速30

8、0r/min3000r/min300r/min3000r/min，國外可達(dá)，國外可達(dá) 4000r/min4000r/min。 葉片泵轉(zhuǎn)速葉片泵轉(zhuǎn)速6002800r/min6002800r/min。 軸向柱塞泵轉(zhuǎn)速軸向柱塞泵轉(zhuǎn)速6007500r/min6007500r/min。 液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) 液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) 6 6、液壓泵的功率和效率、液壓泵的功率和效率 (1)(1)輸入功率輸入功率 pp i TP p 理論輸入功率理論輸入功率 p 實(shí)際輸入功率實(shí)際輸入功率 ttt i TpqP. p 理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩 2 pV n2 pnVpq T t t . TTT t

9、p p 實(shí)際轉(zhuǎn)矩實(shí)際轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 (2) (2)輸出功率輸出功率 pqP pop . p 理論輸出功率理論輸出功率 p 實(shí)際輸出功率實(shí)際輸出功率 pqP tot . 容積損失：容積損失： 因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下 的壓縮造成流量上的損失，容積損失的壓縮造成流量上的損失，容積損失 用容積效率表征；用容積效率表征； 機(jī)械損失：機(jī)械損失： 因摩擦而造成轉(zhuǎn)矩上的損失，機(jī)因摩擦而造成轉(zhuǎn)矩上的損失，機(jī) 械損失用機(jī)械效率表征。械損失用機(jī)械效率表征。 機(jī)械效率：機(jī)械效率： 理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩的比值。理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩的比值。 tt t t V q q q qq q q

10、 1 t t tt m T T 1 1 TT T T T p容積效率：容積效率： p實(shí)際輸出流量和理論流量比值。實(shí)際輸出流量和理論流量比值。 ( (一一) )液壓泵的基本參數(shù)液壓泵的基本參數(shù) (3)(3)效率：液壓泵的總效率是輸出效率：液壓泵的總效率是輸出 的液壓功率與輸入功率之比。的液壓功率與輸入功率之比。 Vm i o T pq. P P mV i o T2 Vp . nV q VTn2 Vpq. T pq. P P 特性曲線：隨負(fù)載壓力變化的曲線特性曲線：隨負(fù)載壓力變化的曲線 75 70 60204080 100 (n=1300r/min) 160140120 v m 80 90 85

11、100 95 (%) v m p(MPa) 圖 3-2 CB-L 型齒輪泵的特性曲線 7 7、自吸能力、自吸能力 液壓泵的自吸能力是指泵在額定液壓泵的自吸能力是指泵在額定 轉(zhuǎn)速下，從低于吸油口以下的開轉(zhuǎn)速下，從低于吸油口以下的開 式油箱中自行吸油的能力。這種式油箱中自行吸油的能力。這種 能力的大小，常以吸油高度或真能力的大小，常以吸油高度或真 空度表示?？斩缺硎尽?各種液壓泵的自吸能力是不同的，各種液壓泵的自吸能力是不同的， 一般泵的吸油高度不超過一般泵的吸油高度不超過500mm500mm。 1 1、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 TTT tm p 理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩 p 實(shí)際轉(zhuǎn)矩實(shí)際轉(zhuǎn)矩 pq T t t . 2

12、Vp 液壓馬達(dá)基本參數(shù)液壓馬達(dá)基本參數(shù) p 液壓馬達(dá)輸入的是壓力和流量，輸出的是轉(zhuǎn)矩和液壓馬達(dá)輸入的是壓力和流量，輸出的是轉(zhuǎn)矩和 轉(zhuǎn)速，這是它的主要性能參數(shù)。轉(zhuǎn)速，這是它的主要性能參數(shù)。 2 2、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 液壓馬達(dá)基本參數(shù)液壓馬達(dá)基本參數(shù) V V q n 液壓馬達(dá)基本參數(shù)液壓馬達(dá)基本參數(shù) 3 3、液壓馬達(dá)的功率和效率、液壓馬達(dá)的功率和效率 p. q M P 三、液壓泵、液壓馬達(dá)的分類三、液壓泵、液壓馬達(dá)的分類 液壓泵分類液壓泵分類 螺桿泵 臥式徑向柱塞泵 回轉(zhuǎn)式徑向柱塞泵 徑向柱塞泵 可變量斜軸式軸向柱塞泵 可變量斜盤式軸向柱塞泵 軸向柱塞泵 柱塞泵 雙作用葉片泵 單作用葉片泵 葉片泵 內(nèi)嚙

13、合齒輪泵 外嚙合齒輪泵 齒輪泵 液壓泵 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)分類分類 擺線轉(zhuǎn)子馬達(dá) 軸向馬達(dá) 中速中轉(zhuǎn)矩馬達(dá) 可變速內(nèi)曲線馬達(dá)徑向鋼球 可變速靜力平衡式馬達(dá) 可變速曲軸連桿式馬達(dá) 可變速內(nèi)曲線馬達(dá) 徑向柱塞馬達(dá) 低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá) 可變速斜軸式軸向柱塞馬達(dá) 可變速斜盤式軸向柱塞馬達(dá) 軸向柱塞馬達(dá) 葉片馬達(dá) 齒輪馬達(dá) 高速小轉(zhuǎn)矩馬達(dá) 液壓馬達(dá) 四、液壓泵和液壓馬達(dá)的職能符號四、液壓泵和液壓馬達(dá)的職能符號 第二節(jié)第二節(jié) 齒輪泵齒輪泵 齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種， 液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵。液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵。 按嚙合形式可分為按嚙合形式可分為: : 外嚙合齒輪泵外

14、嚙合齒輪泵; ; 內(nèi)嚙合齒輪泵。內(nèi)嚙合齒輪泵。 圖為外嚙合齒輪泵實(shí)物結(jié)構(gòu)圖為外嚙合齒輪泵實(shí)物結(jié)構(gòu) 10-滾針軸承 11-悶蓋 12-定位銷 13-螺釘 1-后蓋 2-泵體 3-前蓋 4-套 5-密封圈 6-輸入軸 7-主動齒輪 8-軸 9-齒輪 圖3-3 CB-B型齒輪的結(jié)構(gòu) 4 5 6 7 8 9 B B A-A 321 11 10 A12 A B-B 1-后蓋 2-泵體 3-前蓋 4-套 5-密封圈 6-輸入軸 7-主動齒輪 8-軸 9-齒輪 13 一一 外外 嚙嚙 合合 齒齒 輪輪 泵泵 工工 作作 原原 理理 d e 圖3-4 齒輪泵的工作原理 吸油壓油 吸排方向取吸排方向取 決于轉(zhuǎn)向

15、，決于轉(zhuǎn)向， 脫開嚙合的脫開嚙合的 一側(cè)與吸入一側(cè)與吸入 管連通，插管連通，插 入嚙合的一入嚙合的一 側(cè)與排出管側(cè)與排出管 連通。連通。 二、二、 流量計(jì)算和流量脈動流量計(jì)算和流量脈動 齒輪泵的實(shí)際輸出流量為：齒輪泵的實(shí)際輸出流量為： 由于齒輪嚙合過程中壓油腔的容積變化不由于齒輪嚙合過程中壓油腔的容積變化不 均勻，因此齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動的均勻，因此齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動的 。 外嚙合齒輪泵齒數(shù)越少，脈動率就越大。外嚙合齒輪泵齒數(shù)越少，脈動率就越大。 v bnzmQ 2 66. 6 三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.1.困油困油 2.2.泄露泄露 3.3.徑向不平衡力

16、徑向不平衡力 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 閉 死 容 積 產(chǎn)生真空產(chǎn)生擠壓 （I） A2 (b) 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 （a）齒輪及閉死容積拋面圖 （b）曲線圖 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 閉 死 容 積 產(chǎn)生真空產(chǎn)生擠壓 （I） A2 (b) 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 （a）齒輪及閉死容積拋面圖 （b）曲線圖 困油困油 閉死容積：閉死容積： 留在兩對嚙合齒間留在兩對嚙合齒間 的液體既不與低壓腔的液體既不

17、與低壓腔 通也不與高壓腔通，通也不與高壓腔通， 稱這兩對嚙合齒間所稱這兩對嚙合齒間所 形成的封閉空間為形成的封閉空間為 “閉死容積閉死容積”。 困油困油 p困油現(xiàn)象：困油現(xiàn)象： p 在閉死容積中造成油在閉死容積中造成油 壓急劇變化的現(xiàn)象。壓急劇變化的現(xiàn)象。 （III）（II）（I） (a) V0 B3 A3 B2 （III） （II） B1 A1 閉 死 容 積 產(chǎn)生真空產(chǎn)生擠壓 （I） A2 (b) 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 圖3-5 齒輪泵的閉死容積 （a）齒輪及閉死容積拋面圖 （b）曲線圖 危害：困油現(xiàn)象使泵工作時(shí)產(chǎn)生危害：困油現(xiàn)象使泵工作時(shí)產(chǎn)生 振動和噪聲，產(chǎn)生氣穴，并影響振動和噪聲

18、，產(chǎn)生氣穴，并影響 泵的工作平穩(wěn)性和壽命。泵的工作平穩(wěn)性和壽命。 解決辦法：解決辦法： 為消除困油現(xiàn)象，應(yīng)使閉死容積為消除困油現(xiàn)象，應(yīng)使閉死容積 變化時(shí)不全然閉死。變化時(shí)不全然閉死。 卸荷措施：卸荷措施： 在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽。在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽。 圖3-6 齒輪泵卸荷槽的位置 b 圖3-6 齒輪泵卸荷槽的位置 主動 D-D D D h c B A a b t0 A B c cmin （b） (a) t0 主動 a a 圖3-6 齒輪泵卸荷槽的位置 b a 圖3-6 齒輪泵卸荷槽的位置 主動 D-D D D h c B A a b t0 A B c cmin （b） (a

19、) t0 主動 泄漏泄漏 外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油可通過三種途外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油可通過三種途 徑泄漏到低壓腔中去：徑泄漏到低壓腔中去： 一是通過齒輪嚙合線處間隙；一是通過齒輪嚙合線處間隙； 二是通過泵體和齒頂圓間的徑向間隙；二是通過泵體和齒頂圓間的徑向間隙； 三是通過齒輪兩側(cè)和側(cè)蓋板間的端面間隙。三是通過齒輪兩側(cè)和側(cè)蓋板間的端面間隙。 通過端面間隙的泄漏量最大，可占總泄漏量通過端面間隙的泄漏量最大，可占總泄漏量 的的75%75%80%80%。 徑向不平衡力徑向不平衡力 圖3-7 齒輪泵徑向受力圖 圖3-7 齒輪泵徑向受力圖 壓油腔 F O1 F2 F1 F2 F1 F O221 吸油

20、腔 主動 主、從動齒輪所主、從動齒輪所 受徑向力大小不等受徑向力大小不等 ( (從動齒輪受力較從動齒輪受力較 大大) )，方向不同。，方向不同。 具體措施：具體措施： 為了減小徑向不平衡力的影響，為了減小徑向不平衡力的影響， 常采用縮小壓油口的辦法，使壓力油常采用縮小壓油口的辦法，使壓力油 徑向作用于齒輪上的面積減小。徑向作用于齒輪上的面積減小。 四齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用四齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用 1 1、齒輪泵體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，、齒輪泵體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便， 維修容易，價(jià)格低廉；維修容易，價(jià)格低廉； 2 2、齒輪泵可靠性好，因此可用于飛機(jī)上；、齒輪泵可靠性好，因

21、此可用于飛機(jī)上； 3 3、齒輪泵對油液污染不敏感，因此可以用在工程、齒輪泵對油液污染不敏感，因此可以用在工程 機(jī)械、礦山機(jī)械等外界條件差的地方；機(jī)械、礦山機(jī)械等外界條件差的地方； 4 4、齒輪泵自吸性能好，轉(zhuǎn)速低至、齒輪泵自吸性能好，轉(zhuǎn)速低至300300400r/min 400r/min 時(shí)仍能穩(wěn)定、可靠地實(shí)現(xiàn)自吸；時(shí)仍能穩(wěn)定、可靠地實(shí)現(xiàn)自吸； 5 5、齒輪泵流量和壓力有脈動，因此一般不用于加、齒輪泵流量和壓力有脈動，因此一般不用于加 工精度高的精密機(jī)床上。工精度高的精密機(jī)床上。 六、齒輪馬達(dá)六、齒輪馬達(dá) 1 1、齒輪馬達(dá)的工作原理、齒輪馬達(dá)的工作原理 圖3-9 齒輪液壓馬達(dá)的工作原理 圖3-

22、9 齒輪液壓馬達(dá)的工作原理 O1O2 2 3 1 3 4 2 1 齒輪馬達(dá)和齒輪泵在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別如下：齒輪馬達(dá)和齒輪泵在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別如下： 1 1、為滿足正、反轉(zhuǎn)的要求，液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)應(yīng)完、為滿足正、反轉(zhuǎn)的要求，液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)應(yīng)完 全對稱，包括進(jìn)、出油口，卸荷結(jié)構(gòu)和軸向間隙自動補(bǔ)全對稱，包括進(jìn)、出油口，卸荷結(jié)構(gòu)和軸向間隙自動補(bǔ) 償結(jié)構(gòu)償結(jié)構(gòu); ; 2 2、液壓馬達(dá)泄漏的油必須用泄漏管道引至油箱，、液壓馬達(dá)泄漏的油必須用泄漏管道引至油箱， 而不能象泵那樣引到吸油口，故稱液壓馬達(dá)為外泄，而而不能象泵那樣引到吸油口，故稱液壓馬達(dá)為外泄，而 稱液壓泵為內(nèi)泄稱液壓泵為內(nèi)泄: : 3 3、為了減少

23、磨擦損失，改善起動性能，一般液壓、為了減少磨擦損失，改善起動性能，一般液壓 馬達(dá)均用滾動軸承。馬達(dá)均用滾動軸承。 4 4、齒輪液壓馬達(dá)的齒數(shù)較液壓泵的齒數(shù)多，以減、齒輪液壓馬達(dá)的齒數(shù)較液壓泵的齒數(shù)多，以減 小轉(zhuǎn)矩脈動幅度。小轉(zhuǎn)矩脈動幅度。 2 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵 優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音?。唤Y(jié)構(gòu)緊湊、優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音小；結(jié)構(gòu)緊湊、 尺寸小、流量大；尺寸小、流量大； 缺點(diǎn)是：對油液要求高，如油液中有雜質(zhì)，則葉片容易缺點(diǎn)是：對油液要求高，如油液中有雜質(zhì)，則葉片容易 卡死；與齒輪泵相比結(jié)構(gòu)較復(fù)雜?？ㄋ溃慌c齒輪泵相比結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 它廣泛的應(yīng)用

24、于機(jī)械制造中的專用機(jī)床、自動線等中、它廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造中的專用機(jī)床、自動線等中、 低壓液壓系統(tǒng)中。低壓液壓系統(tǒng)中。 葉片泵的結(jié)構(gòu)葉片泵的結(jié)構(gòu) 根據(jù)各密封工作容積在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周根據(jù)各密封工作容積在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周 吸、排油液次數(shù)的不同，葉片泵分為兩類：吸、排油液次數(shù)的不同，葉片泵分為兩類： 完成一次吸、排油液的完成一次吸、排油液的單作用葉片泵單作用葉片泵； 完成兩次吸、排油液的完成兩次吸、排油液的雙作用葉片泵雙作用葉片泵。 一、單作用葉片泵工作原理一、單作用葉片泵工作原理 吸油 O2 壓油 eO 213 4 圖 3-10 單作用葉片泵工作原理圖 1轉(zhuǎn)子 2定子 3葉片 4殼體 1轉(zhuǎn)子 2定子 3

25、葉片 4殼體 單作用葉片泵的流量單作用葉片泵的流量 理論流量：理論流量： 實(shí)際流量：實(shí)際流量： 結(jié)論：結(jié)論：1) qT = f(1) qT = f(幾何參數(shù)、幾何參數(shù)、 n n、e) e) 2 2） n = c en = c e變化變化 q C q C 變量泵變量泵 e = 0 q = 0 e = 0 q = 0 e e ：大小變化，流量大小變化：大小變化，流量大小變化 方向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化 故故 單作用葉片泵可做雙向變量泵單作用葉片泵可做雙向變量泵 4 Re i qVnBn 4 Re ivv qqBn 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征 1 1、定子內(nèi)表面為

26、圓柱面，轉(zhuǎn)子相對于定子、定子內(nèi)表面為圓柱面，轉(zhuǎn)子相對于定子 有一偏心距。有一偏心距。 改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量e e，就可改變泵，就可改變泵 的排量的排量( (變量泵變量泵) )。 2 2、葉片泵圓周方向上劃分為一個(gè)壓油腔和、葉片泵圓周方向上劃分為一個(gè)壓油腔和 一個(gè)吸油腔，轉(zhuǎn)子軸及其軸承受到很大的不平一個(gè)吸油腔，轉(zhuǎn)子軸及其軸承受到很大的不平 衡徑向力作用。衡徑向力作用。 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征 3 3、要使葉片頂部可靠地和定子內(nèi)表面相接觸，、要使葉片頂部可靠地和定子內(nèi)表面相接觸， 壓油腔一側(cè)的葉片底部可通過特殊的溝槽和壓油腔壓油腔一側(cè)的葉片底部可通

27、過特殊的溝槽和壓油腔 相通；吸油腔一側(cè)的葉片底部則要和吸油腔相通，相通；吸油腔一側(cè)的葉片底部則要和吸油腔相通， 以平衡葉片上下的液壓力。以平衡葉片上下的液壓力。 葉片是靠離心力甩出，頂在定子內(nèi)表面上與定葉片是靠離心力甩出，頂在定子內(nèi)表面上與定 子內(nèi)表面接觸，保證密封。子內(nèi)表面接觸，保證密封。 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征 4 4、容積變化不均勻，流量也有脈動。、容積變化不均勻，流量也有脈動。 理論分析表明理論分析表明, ,泵內(nèi)葉片數(shù)越多泵內(nèi)葉片數(shù)越多, ,流量脈流量脈 動率越小動率越小, ,此外此外, ,奇數(shù)葉片的泵的脈動率比偶奇數(shù)葉片的泵的脈動率比偶 數(shù)葉片的泵的脈動率小數(shù)葉

28、片的泵的脈動率小, ,所以單作用葉片泵的所以單作用葉片泵的 葉片數(shù)均為奇數(shù)葉片數(shù)均為奇數(shù), ,一般為一般為1313或或1515片。片。 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征 5 5、普通中、低壓非平衡式葉片泵的葉片、普通中、低壓非平衡式葉片泵的葉片 通常傾斜安放，且傾斜方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向通常傾斜安放，且傾斜方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向 相反，其目的是使葉片容易被甩出。相反，其目的是使葉片容易被甩出。 單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特征 1 1、定子內(nèi)表面為圓柱面，轉(zhuǎn)子相對于定子有一偏、定子內(nèi)表面為圓柱面，轉(zhuǎn)子相對于定子有一偏 心距。心距。 2 2、轉(zhuǎn)子軸及其軸承受到很大的不平衡徑向力作

29、用；、轉(zhuǎn)子軸及其軸承受到很大的不平衡徑向力作用； 3 3、要使葉片頂部可靠地和定子內(nèi)表面相接觸，單、要使葉片頂部可靠地和定子內(nèi)表面相接觸，單 作用泵葉片底端在吸排區(qū)分別通吸排腔。作用泵葉片底端在吸排區(qū)分別通吸排腔。 4 4、容積變化不均勻，流量也有脈動。單作用葉片、容積變化不均勻，流量也有脈動。單作用葉片 泵的葉片數(shù)總?cè)∑鏀?shù)，一般為泵的葉片數(shù)總?cè)∑鏀?shù)，一般為1313或或1515； 5 5、單作用泵葉片后傾角。、單作用泵葉片后傾角。 二、雙作用葉片泵二、雙作用葉片泵 圖311 雙作用葉片泵工作原理圖 1定子 2轉(zhuǎn)子 3葉片 4殼體 4 3 2 1 r R 圖311 雙作用葉片泵工作原理圖 雙作用

30、葉片泵流量雙作用葉片泵流量 雙作用葉片泵的理論流量為：雙作用葉片泵的理論流量為： 泵輸出的實(shí)際流量為：泵輸出的實(shí)際流量為： v nsz rR rRbq cos 2 22 nsz rR rRbqt cos 2 22 雙作用葉片泵如不考慮葉片厚度，則瞬時(shí)流量是雙作用葉片泵如不考慮葉片厚度，則瞬時(shí)流量是 均勻的。均勻的。 但實(shí)際上葉片是有厚度的，長半徑圓弧和短半徑但實(shí)際上葉片是有厚度的，長半徑圓弧和短半徑 圓弧也不可能完全同心，尤其是當(dāng)葉片底部槽設(shè)圓弧也不可能完全同心，尤其是當(dāng)葉片底部槽設(shè) 計(jì)成與壓油腔相通時(shí)，泵的瞬時(shí)流量仍將出現(xiàn)微計(jì)成與壓油腔相通時(shí)，泵的瞬時(shí)流量仍將出現(xiàn)微 小的脈動，但其脈動率較其

31、它形式的泵小得多，小的脈動，但其脈動率較其它形式的泵小得多， 且葉片為且葉片為4 4的倍數(shù)時(shí)最小，為此葉片泵的葉片數(shù)一的倍數(shù)時(shí)最小，為此葉片泵的葉片數(shù)一 般都取般都取1212或或1616片。（偶數(shù)）片。（偶數(shù)） v nsz rR rRbQ cos 2 22 結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征 1 1、轉(zhuǎn)子與定子同心，是定量泵；、轉(zhuǎn)子與定子同心，是定量泵； 2 2、定子內(nèi)表面由兩段大圓弧、兩段小、定子內(nèi)表面由兩段大圓弧、兩段小 圓弧和四段過渡曲線組成，大、小圓圓弧和四段過渡曲線組成，大、小圓 弧之間過渡曲線的形狀和性質(zhì)決定了弧之間過渡曲線的形狀和性質(zhì)決定了 葉片的運(yùn)動狀態(tài)，對泵的性能和壽命葉片的運(yùn)動狀態(tài)，對泵的性

32、能和壽命 影響很大。影響很大。 3 3、圓周上有兩個(gè)壓油腔、兩個(gè)吸油腔，、圓周上有兩個(gè)壓油腔、兩個(gè)吸油腔， 轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向液壓作用力基本轉(zhuǎn)子軸和軸承的徑向液壓作用力基本 平衡，因此輸出壓力可以提高，軸因平衡，因此輸出壓力可以提高，軸因 不受彎矩作用則可以相應(yīng)做細(xì)一些；不受彎矩作用則可以相應(yīng)做細(xì)一些； 結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征 4 4、葉片安裝傾角傾斜方向沿旋轉(zhuǎn)方向前傾，、葉片安裝傾角傾斜方向沿旋轉(zhuǎn)方向前傾， 其目的是減小葉片和定子之間的壓力角，其目的是減小葉片和定子之間的壓力角， 改善葉片受力情況；改善葉片受力情況； 5 5、防止困油現(xiàn)象、防止困油現(xiàn)象 在壓油窗口開有三角槽，以防困油現(xiàn)象的在壓油窗

33、口開有三角槽，以防困油現(xiàn)象的 產(chǎn)生。產(chǎn)生。 兩葉片之間的封閉油液在未進(jìn)入壓油區(qū)之兩葉片之間的封閉油液在未進(jìn)入壓油區(qū)之 前就通過該三角槽與壓力油相連前就通過該三角槽與壓力油相連, ,其壓力逐漸其壓力逐漸 上升上升, ,因而緩減了流量和壓力脈動，并降低了因而緩減了流量和壓力脈動，并降低了 噪聲。噪聲。 ( (四四) )提高雙作用葉片泵壓力的措施提高雙作用葉片泵壓力的措施 高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)高壓葉片泵的結(jié)構(gòu): :為了提高壓力，必為了提高壓力，必 須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使吸油區(qū)葉片壓向定子的須在結(jié)構(gòu)上采取措施，使吸油區(qū)葉片壓向定子的 作用力減小。作用力減小。 1 1、減小作用在葉片底部的油液壓力。泵壓油、

34、減小作用在葉片底部的油液壓力。泵壓油 腔的油液通過阻尼槽或內(nèi)裝式小減壓閥通到吸油腔的油液通過阻尼槽或內(nèi)裝式小減壓閥通到吸油 區(qū)的葉片底部，使葉片經(jīng)過吸油腔時(shí)，葉片壓向區(qū)的葉片底部，使葉片經(jīng)過吸油腔時(shí)，葉片壓向 定子內(nèi)表面的作用力不致過大。定子內(nèi)表面的作用力不致過大。 2 2、減小葉片底部承受壓力油作用的面積。、減小葉片底部承受壓力油作用的面積。 采用子母葉片、柱銷葉片、雙葉片、階梯葉采用子母葉片、柱銷葉片、雙葉片、階梯葉 片、彈簧葉片等特殊的葉片頂出壓緊結(jié)構(gòu)，目的片、彈簧葉片等特殊的葉片頂出壓緊結(jié)構(gòu)，目的 是減小葉片根部承受排油壓力的有效面積，以減是減小葉片根部承受排油壓力的有效面積，以減 小

35、將葉片頂出的液壓推力。小將葉片頂出的液壓推力。 三、葉片馬達(dá)三、葉片馬達(dá) 工作原理：工作原理： 當(dāng)當(dāng)I I、進(jìn)油，進(jìn)油，、 排油，葉片液排油，葉片液 壓馬達(dá)壓馬達(dá)產(chǎn)生順時(shí)產(chǎn)生順時(shí) 針方向的轉(zhuǎn)矩。針方向的轉(zhuǎn)矩。 當(dāng)當(dāng)、進(jìn)油，進(jìn)油，I I、 IIII回油時(shí)，產(chǎn)生回油時(shí)，產(chǎn)生 逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn) 矩。矩。 I 8 圖3-14 葉片液壓馬達(dá)的工作原理 IV 7 II 6 1 3 2 4 5 III 葉片馬達(dá)需要考慮啟動問題，一般葉片馬達(dá)需要考慮啟動問題，一般 采用下面兩種方案：采用下面兩種方案： (1)(1)在葉片的槽底加彈簧使葉片伸出在葉片的槽底加彈簧使葉片伸出 以便形成密封工作容積，但存

36、在彈簧疲以便形成密封工作容積，但存在彈簧疲 勞問題；勞問題； (2)(2)分兩次通油，先向葉片的槽底通分兩次通油，先向葉片的槽底通 油將葉片頂出形成密封工作容積，再向油將葉片頂出形成密封工作容積，再向 工作容積通油。葉片馬達(dá)可用于頻繁換工作容積通油。葉片馬達(dá)可用于頻繁換 向的場合。向的場合。 工作原理是柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)工作原理是柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn) 吸油和壓油。吸油和壓油。 該泵用于高壓、大流量、大功率的場合。該泵用于高壓、大流量、大功率的場合。 它可分為軸向式和徑向式兩種形式。它可分為軸向式和徑向式兩種形式。 柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞柱塞沿徑向放置的泵稱為徑

37、向柱塞泵，柱塞 軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。 第四節(jié)第四節(jié) 柱塞泵柱塞泵 斜盤和配油盤不動，傳動軸帶動缸體斜盤和配油盤不動，傳動軸帶動缸體、柱塞一起轉(zhuǎn)動。配柱塞一起轉(zhuǎn)動。配 流盤上的兩個(gè)腰形窗口分別與泵的進(jìn)出油口相通。流盤上的兩個(gè)腰形窗口分別與泵的進(jìn)出油口相通。 斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵 圖 3-15 簡化軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)圖 1-傳動軸 2-殼體 3-斜盤 4-柱塞 5-缸體 6-配流盤 7-彈簧 吸油 壓油 A-A 1 d D 65432 A 7 A 圖 3-16 CY型 軸 向 柱 塞 1-中 間 泵 體 2-缸 外 大 軸 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5

38、-缸 體 6-定 位 銷 7-前 泵 體 8-軸 承 9-傳 動 軸 10-配 流 盤 11-中 心 彈 簧 12-內(nèi) 套 筒 13-外 套 筒 14-剛 球 15-回 程 盤 16-調(diào) 節(jié) 手 輪 17-調(diào) 節(jié) 螺 桿 18-變 量 活 塞 19-導(dǎo) 向 鍵 20-斜 盤 21-銷 軸 22-后 泵 蓋 圖 3-16 CY型 軸 向 柱 塞 4 b ac 12365 22 21 14 18 20 19 17 151312 11 7 8 910 16 配流盤配流盤 缸缸 體體 斜盤斜盤 手動變量機(jī)構(gòu)手動變量機(jī)構(gòu) 柱塞柱塞 輸入軸輸入軸 殼體殼體 滑靴滑靴 斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)斜盤式軸向柱塞泵

39、的結(jié)構(gòu) 1 CY 1 CY軸向柱塞泵主體軸向柱塞泵主體 2 CY2 CY軸向柱塞泵變量機(jī)構(gòu)軸向柱塞泵變量機(jī)構(gòu) 圖3-17 滑靴的靜壓支承機(jī)構(gòu)工作情況 圖3-17 滑靴的靜壓支承機(jī)構(gòu)工作情況 F D1 D2 p h A FT g f FR F N p 斜盤 滑靴結(jié)構(gòu)滑靴結(jié)構(gòu)和斜盤接觸為面接觸，大大降和斜盤接觸為面接觸，大大降 低了磨損。低了磨損。 滑靴與斜盤間為液體潤滑?；ヅc斜盤間為液體潤滑。 A A 滑靴和斜盤滑靴和斜盤 B B缸體結(jié)構(gòu)缸體結(jié)構(gòu) 軸向有七個(gè)均布的柱塞孔，軸向有七個(gè)均布的柱塞孔，孔底的進(jìn)出油孔底的進(jìn)出油 口口為腰形孔，其寬度與為腰形孔，其寬度與配流盤上的吸、排配流盤上的吸、排

40、油腰形窗口油腰形窗口的寬度相對應(yīng)。的寬度相對應(yīng)。 圖 3-19 缸體 圖 3-18 缸體 C C配油盤結(jié)構(gòu)配油盤結(jié)構(gòu) 定量泵配流盤定量泵配流盤 圖3-18 定量配油盤 b c a nm 變量泵配油盤變量泵配油盤 D D柱塞和缸體柱塞和缸體 徑向力使缸體傾斜，造成徑向力使缸體傾斜，造成缸體和配流盤缸體和配流盤之間出現(xiàn)之間出現(xiàn) 楔形間隙，使泄漏增大，而且使密封表面產(chǎn)生局楔形間隙，使泄漏增大，而且使密封表面產(chǎn)生局 部接觸，導(dǎo)致缸體與配流盤之間的表面燒傷，同部接觸，導(dǎo)致缸體與配流盤之間的表面燒傷，同 時(shí)也導(dǎo)致時(shí)也導(dǎo)致柱塞與缸體柱塞與缸體之間的磨損。之間的磨損。 為了減小徑向力，斜盤的傾角一般不大于為了

41、減小徑向力，斜盤的傾角一般不大于2020o o。 l 軸向力軸向力F FR R與柱塞與柱塞 底部的液壓力平底部的液壓力平 衡；衡； l 徑向力徑向力F FT T通過柱通過柱 塞傳遞給缸體。塞傳遞給缸體。 圖 3-16 CY型 軸 向 柱 塞 1-中 間 泵 體 2-缸 外 大 軸 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5-缸 體 6-定 位 銷 7-前 泵 體 8-軸 承 9-傳 動 軸 10-配 流 盤 11-中 心 彈 簧 12-內(nèi) 套 筒 13-外 套 筒 14-剛 球 15-回 程 盤 16-調(diào) 節(jié) 手 輪 17-調(diào) 節(jié) 螺 桿 18-變 量 活 塞 19-導(dǎo) 向 鍵 20-斜 盤 21-銷 軸

42、 22-后 泵 蓋 圖 3-16 CY型 軸 向 柱 塞 4 b ac 12365 22 21 14 18 20 19 17 151312 11 7 8 910 16 半軸結(jié)構(gòu)半軸結(jié)構(gòu) 三、變量泵的變量控制方式三、變量泵的變量控制方式 l手動變量機(jī)構(gòu)手動變量機(jī)構(gòu) l伺服變量機(jī)構(gòu)伺服變量機(jī)構(gòu) l恒功率變量機(jī)構(gòu)恒功率變量機(jī)構(gòu) (1) (1)手動變量機(jī)構(gòu)手動變量機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手輪轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手輪1616，使調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié) 螺桿螺桿1717轉(zhuǎn)動（只能轉(zhuǎn)動不轉(zhuǎn)動（只能轉(zhuǎn)動不 能軸向移動），帶動變量能軸向移動），帶動變量 活塞活塞1818軸向移動（不能轉(zhuǎn)軸向移動（不能轉(zhuǎn) 動）。動）。 銷軸銷軸2121是裝在變量活塞上是裝在變量活塞上 的，隨變量活塞軸向移動的，隨變量活塞軸向移動 ，從而帶動斜盤，從而帶動斜盤2020繞其中繞其中 心擺動，因此改變其傾角心擺動，因此改變其傾角 ，泵的排量隨之改變。，泵的排量隨之改變。 圖 3-16 CY型 軸 向 柱 塞 1-中 間 泵 體 2-缸 外 大 軸 承 3-滑 靴 4-柱 塞 5-缸 體 6-定 位 銷 7-前 泵 體 8-軸 承 9-