第三章液壓動力元件

1、l3.1 液壓泵的基本概念液壓泵的基本概念l液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)輸液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件提供壓力油。提供壓力油。液壓泵的基本工作原理液壓泵的基本工作原理液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的分類和選用液壓泵的分類和選用液壓泵的圖形符號液壓泵的圖形符號l單柱塞泵單柱塞泵l偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動一次，向右運(yùn)動吸偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運(yùn)動一次，向右運(yùn)動吸油，向左運(yùn)動排油。油，向左運(yùn)動排油。l泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量。泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量。l液壓泵正

2、常工作的三個(gè)必備條件液壓泵正常工作的三個(gè)必備條件l必須具有一個(gè)由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的必須具有一個(gè)由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的密閉容積密閉容積； 密閉容積大小隨運(yùn)動件密閉容積大小隨運(yùn)動件運(yùn)動作周期性變化，容運(yùn)動作周期性變化，容積由小變大積由小變大吸油，吸油，由大變小由大變小壓油；壓油；l油箱內(nèi)液體的油箱內(nèi)液體的絕對壓力絕對壓力必須恒必須恒等于或大于等于或大于大氣大氣壓壓外部條件。外部條件。2242VSdedl具有相應(yīng)的具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)配流機(jī)構(gòu)，密閉容積增大到極限時(shí)，先隔開，密閉容積增大到極限時(shí)，先隔開吸油腔，再轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極限時(shí)，先隔開吸油腔，再轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極限時(shí)，先

3、隔開排油腔，再轉(zhuǎn)為吸油。排油腔，再轉(zhuǎn)為吸油。l吸油腔的壓力取決于吸油高度和吸油管路的阻力；壓油吸油腔的壓力取決于吸油高度和吸油管路的阻力；壓油腔的壓力取決于外負(fù)載和排油管路的壓力損失。腔的壓力取決于外負(fù)載和排油管路的壓力損失。l液壓泵的分類液壓泵的分類l按流量是否可調(diào)：按流量是否可調(diào)：l選用原則：選用原則：是否變量是否變量 要求變量用變量泵要求變量用變量泵工作壓力工作壓力 柱塞泵額定壓力最高柱塞泵額定壓力最高 工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵抗污能力最好齒輪泵抗污能力最好噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵效率效率 軸向柱塞泵的總效率最高軸向柱塞泵的總效率最高

4、液壓泵的分類液壓泵的分類：按流量是否可按流量是否可調(diào)調(diào)定量泵定量泵按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分齒輪泵齒輪泵變量泵變量泵葉片泵葉片泵單作用式單作用式雙作用式雙作用式柱塞泵柱塞泵徑向式徑向式軸向式軸向式l液壓泵的壓力液壓泵的壓力工作壓力工作壓力 p ：泵工作時(shí)的出口壓力，大小取決于負(fù)載。：泵工作時(shí)的出口壓力，大小取決于負(fù)載。額定壓力額定壓力 ps ：正常工作條件下按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的：正常工作條件下按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。最高壓力。吸入壓力：泵的進(jìn)口處的壓力。吸入壓力：泵的進(jìn)口處的壓力。最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，允許液壓最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力。泵短

5、暫運(yùn)行的最高壓力。l液壓泵的排量、流量和容積效率液壓泵的排量、流量和容積效率排量排量V：液壓泵每轉(zhuǎn)一周理論上應(yīng)排除的油液體積，又：液壓泵每轉(zhuǎn)一周理論上應(yīng)排除的油液體積，又稱為理論排量或幾何排量。常用單位為稱為理論排量或幾何排量。常用單位為cm3/r。排量。排量的大小僅與泵的幾何尺寸有關(guān)。的大小僅與泵的幾何尺寸有關(guān)。l理論流量理論流量 q t：泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上排出的油液體積，：泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上排出的油液體積，q t= n V ，單位為，單位為 m3/s 或或 L/min 。實(shí)際流量實(shí)際流量 q ：泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際排出的油液體積。：泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際排出的油液體積。在泵的出口壓力在泵的出

6、口壓力 0 時(shí)，因存在泄漏流量時(shí)，因存在泄漏流量q q = q t- q 。額定流量額定流量 qn ：泵在額定壓力，額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)：泵在額定壓力，額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的流量。轉(zhuǎn)的流量。l泵的功率和效率泵的功率和效率液壓泵的功率損失：容積損失、機(jī)械損失液壓泵的功率損失：容積損失、機(jī)械損失容積損失：液壓泵在流量上的損失。容積損失：液壓泵在流量上的損失。容積效率容積效率v：式中式中 k 為泄漏系數(shù)。為泄漏系數(shù)。機(jī)械損失：液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。機(jī)械損失：液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。輸入功率輸入功率 P i i： 驅(qū)動泵軸的機(jī)械功率。驅(qū)動泵軸的機(jī)械功率。輸出功率輸出功率 P：泵輸出的液壓功率。：泵輸出

7、的液壓功率。11tmltTTTT11tvtttVqqqqkpqqqnVqnV iiPTPpq3.2 齒輪泵齒輪泵l根據(jù)嚙合形式不同分為：外根據(jù)嚙合形式不同分為：外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。l結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成l一對幾何參數(shù)完全相同的齒一對幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為輪，齒寬為B，齒數(shù)為，齒數(shù)為z，泵，泵體，前后蓋板，長短軸。體，前后蓋板，長短軸。工作原理工作原理 （動畫）（動畫） 兩嚙合的輪齒將泵體、兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入 嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的嚙合

8、的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。瞬時(shí)理論流量是脈動的。為減少脈動，可同軸安裝兩套瞬時(shí)理論流量是脈動的。為減少脈動，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪錯(cuò)開半個(gè)齒距，共壓油口和吸油口。齒輪，每套齒輪錯(cuò)開半個(gè)齒距，共壓油口和吸油口。l工程應(yīng)用：工程應(yīng)用：總效率總效率 ：l泵的轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 n s：額定壓力下能額定壓力下能連續(xù)長時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高連續(xù)長時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速n min：正常運(yùn)轉(zhuǎn)允正常運(yùn)轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。許的最低轉(zhuǎn)速。l液壓泵的圖形符號液壓泵的圖形符號l液壓泵的自吸能力：液壓泵

9、的自吸能力：一般泵允一般泵允許的吸油高度許的吸油高度500mm?？刹??？刹捎茫河拖湟好娓哂谝簤罕?；采用：油箱液面高于液壓泵；采用壓力油箱；采用補(bǔ)油泵供油。用壓力油箱；采用補(bǔ)油泵供油。60pqP tvvmtiimpqPpqTPT VmipqP l平均流量與齒數(shù)成正比，與模數(shù)的平方成正比。為增平均流量與齒數(shù)成正比，與模數(shù)的平方成正比。為增大排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)，故齒輪多為修正齒輪。大排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)，故齒輪多為修正齒輪。l平均流量與齒寬成正比，但增大齒寬受徑向力增加的平均流量與齒寬成正比，但增大齒寬受徑向力增加的限制，一般限制，一般B（610）mm，高壓時(shí)取小值。，高壓時(shí)取小值。

10、l提高轉(zhuǎn)速可以提高流量，但受泵吸入性能的限制。齒提高轉(zhuǎn)速可以提高流量，但受泵吸入性能的限制。齒輪泵的轉(zhuǎn)速一般在輪泵的轉(zhuǎn)速一般在10001500r/min。 l在容積式液壓泵中，齒輪泵的流量脈動最大。在容積式液壓泵中，齒輪泵的流量脈動最大。 26.66VVqVnzm Bnl外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l特點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，特點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低，工作可靠，自制造方便，價(jià)格低，工作可靠，自吸性能較好，對油液污染不敏感，吸性能較好，對油液污染不敏感，維護(hù)方便。維護(hù)方便。 缺點(diǎn)：流量和壓力脈動較大，噪聲缺點(diǎn)：流量和壓力脈動較大，噪聲大，排量不可變等

11、。大，排量不可變等。 l三大問題：三大問題：泄漏、困油、徑向不平泄漏、困油、徑向不平衡衡l泄漏與間隙補(bǔ)償措施泄漏與間隙補(bǔ)償措施端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。泄漏。端面泄漏占端面泄漏占8085。端面間隙補(bǔ)償端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加齒輪和蓋板之間增加浮動軸套浮動軸套或或浮動浮動側(cè)板側(cè)板，在浮動零件的背面引入壓力油，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力。液壓力。困油現(xiàn)象產(chǎn)生的困油現(xiàn)象產(chǎn)生的 齒輪重迭齒輪重迭系數(shù)系數(shù)1，形成一個(gè)與吸、壓油，形成一個(gè)與吸、壓油腔

12、均不相通的腔均不相通的閉死容積閉死容積，此閉死，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小大小發(fā)生發(fā)生變化變化，先由大變小，后由小變大。先由大變小，后由小變大。l困油現(xiàn)象的困油現(xiàn)象的 閉死容積由大閉死容積由大 變小時(shí)油液受變小時(shí)油液受擠壓，導(dǎo)致壓擠壓，導(dǎo)致壓力沖擊和油液力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容發(fā)熱，閉死容積由小變大時(shí)，積由小變大時(shí)，會引起氣蝕和會引起氣蝕和噪聲。噪聲。l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l開設(shè)卸荷槽的原則開設(shè)卸荷槽的原則 兩槽間距兩槽間距a為最小閉死容積，而使為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大閉死容積

13、由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通；時(shí)與吸油腔相通；l一般兩槽間距一般兩槽間距a向吸油側(cè)偏移，但必須保證任何時(shí)候吸向吸油側(cè)偏移，但必須保證任何時(shí)候吸油腔不得與壓油腔串通。油腔不得與壓油腔串通。作用力作用力：液壓徑向力：液壓徑向力P1：由吸油低壓區(qū)逐步增壓到壓油高壓區(qū)；：由吸油低壓區(qū)逐步增壓到壓油高壓區(qū)；輪齒嚙合力輪齒嚙合力P2： 徑向液壓力合力徑向液壓力合力F = K p B De K對主動齒輪對主動齒輪K=0.75；對從動齒輪；對從動齒輪K=0.85。徑向液壓力不平衡的徑向液壓力不平衡的危害危害：使泵軸彎曲，使齒頂與泵體摩擦。：使泵軸彎曲，使齒頂與泵體摩擦。l液壓徑向力的

14、液壓徑向力的平衡措施平衡措施：在蓋板上開設(shè)平衡槽，分別與低、高壓：在蓋板上開設(shè)平衡槽，分別與低、高壓腔相通；縮小壓油口直徑，適當(dāng)增加徑向間隙。腔相通；縮小壓油口直徑，適當(dāng)增加徑向間隙。徑向液壓力徑向液壓力合力合力l結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：漸開線齒、月牙形隔板漸開線齒、月牙形隔板(將吸油腔將吸油腔A和壓油腔和壓油腔B完全隔完全隔開）。開）。l工作原理：工作原理：一對相互嚙合的小一對相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳動軸帶動小齒輪旋部分，當(dāng)傳動軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒脫開嚙合的一側(cè)密轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉容積增大

15、，為吸油腔；輪齒閉容積增大，為吸油腔；輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓油腔。為壓油腔。l特點(diǎn)特點(diǎn)：無困油現(xiàn)象，流量脈動：無困油現(xiàn)象，流量脈動??；噪聲低；額定壓力可達(dá)??；噪聲低；額定壓力可達(dá)30 MPa。吸油腔吸油腔壓油腔壓油腔l結(jié)構(gòu)：一對內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：一對內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子（擺線齒），內(nèi)轉(zhuǎn)子比（擺線齒），內(nèi)轉(zhuǎn)子比外轉(zhuǎn)子少外轉(zhuǎn)子少1齒。齒。l七腔互隔，前半部容積七腔互隔，前半部容積漸小、排油腔；后半部漸小、排油腔；后半部容積漸大，進(jìn)油腔。容積漸大，進(jìn)油腔。l內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)6/7周，每一密封周，每一密封空間完成吸油、排油空間完成吸油、

16、排油6/7循環(huán)。循環(huán)。壓油腔壓油腔吸油腔吸油腔l是否要求變量是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。用葉片泵是變量泵。l工作壓力工作壓力 柱塞泵壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)，高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)，高壓化以后可達(dá)21MPa。l工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。齒輪泵的抗污染能力最好。l噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時(shí)流片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和

17、螺桿泵的瞬時(shí)流量均勻。量均勻。l效率效率 軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。下總效率最高。l葉片泵又分為：葉片泵又分為： 雙作用葉片泵雙作用葉片泵，只能作定量泵用；，只能作定量泵用； 單作用葉片泵單作用葉片泵，可作變量泵用。，可作變量泵用。l葉片泵特點(diǎn)：葉片泵特點(diǎn)：l優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲??；流量均勻，脈動小；優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲??；流量均勻，脈動??；單作用泵可變量；結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。單作用泵可變量；結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小。l缺點(diǎn)：吸油能力差；對油液污染敏

18、感；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺點(diǎn)：吸油能力差；對油液污染敏感；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對材質(zhì)和加工要求高；成本較高。對材質(zhì)和加工要求高；成本較高。l雙作用葉片泵：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片雙作用葉片泵：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油。槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油。l單作用葉片泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次。單作用葉片泵：轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次。l能自由滑動，貼緊定子內(nèi)表面。能自由滑動，貼緊定子內(nèi)表面。l左、右配流盤左、右配流盤 開有對稱布置的兩個(gè)吸、壓油窗開有對稱布置的兩個(gè)吸、壓油窗口；口；l傳動軸。傳動軸。l結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成：l定子定子 內(nèi)環(huán)包括：內(nèi)環(huán)包括：兩段大半徑兩段大半

19、徑R 圓弧、圓弧、兩段小半徑兩段小半徑 r 圓弧圓弧和四段過渡曲線。和四段過渡曲線。l轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 銑有銑有z個(gè)葉片個(gè)葉片槽，且與定子同心，槽，且與定子同心，寬度為寬度為B；l葉片葉片 在葉片槽內(nèi)在葉片槽內(nèi)雙作用葉片泵分解圖雙作用葉片泵分解圖 在在1、3象限內(nèi)密封腔容積由大變小，受擠壓的油液象限內(nèi)密封腔容積由大變小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出。經(jīng)配流窗口排出。l泵每旋轉(zhuǎn)泵每旋轉(zhuǎn)一周一周，每個(gè)密封腔，每個(gè)密封腔吸油吸油和和壓油壓油各各兩次兩次。l密閉容積密閉容積 由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓、兩個(gè)葉片和兩側(cè)配子外圓、兩個(gè)葉片和兩側(cè)配流盤圍成，密閉容積被葉片流盤圍成，密閉容積被葉片分割為四部分。

20、分割為四部分。l吸油和壓油吸油和壓油 傳動軸帶動轉(zhuǎn)傳動軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，密封腔下緊貼定子內(nèi)表面，密封腔隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 在在2、4象限內(nèi)密封腔象限內(nèi)密封腔容積由小增大，形成真空，容積由小增大，形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。經(jīng)配流窗口從油箱吸油。雙作用葉片泵雙作用葉片泵l定子過渡曲線定子過渡曲線 等加速或等減速曲線，葉片等加速或等減速曲線，葉片數(shù)（數(shù)（z8），使理論流量均勻，），使理論流量均勻，噪聲低。噪聲低。l徑向力平衡徑向力平衡 兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)對兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)對稱分布。定子曲線圓弧段圓心角稱分布。定子曲線圓弧段

21、圓心角配流窗口的間距角配流窗口的間距角 葉片間夾葉片間夾角角（= 2/ z ），保證吸、壓油），保證吸、壓油腔不互相連通。腔不互相連通。l葉片槽根部全部通壓力油葉片槽根部全部通壓力油 保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面。保證葉片自由滑動且始終緊貼定子內(nèi)表面。l為減少密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變而引起的為減少密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽。l端面間隙補(bǔ)償端面間隙補(bǔ)償l依靠柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動依靠柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時(shí)密封容積的變化實(shí)現(xiàn)吸油時(shí)密封容積的變化實(shí)現(xiàn)吸油和壓油和壓油l柱塞泵柱塞泵分類

22、分類 軸向柱塞泵軸向柱塞泵 柱塞軸向布置柱塞軸向布置 斜盤式柱塞泵斜盤式柱塞泵 斜軸式柱塞泵斜軸式柱塞泵l徑向柱塞泵徑向柱塞泵 柱塞徑向布置柱塞徑向布置 配流軸式徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵l為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于數(shù)必須大于等于3。l配流軸式徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵l結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：l缸體（轉(zhuǎn)動）缸體（轉(zhuǎn)動） 均布柱塞孔，柱塞底部空間為密閉腔。均布柱塞孔，柱塞底部空間為密閉腔。l柱塞（相對缸體往復(fù)運(yùn)動）柱塞（相對缸體往復(fù)運(yùn)動） 頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。l定子（不動）定子（不動） 與缸體存在偏心距與缸體存在偏心距e e。定子迫使柱塞

23、作往。定子迫使柱塞作往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。l配流軸（不動）；傳動軸配流軸（不動）；傳動軸l排量公式：排量公式：配流軸式徑向柱塞泵工作原理配流軸式徑向柱塞泵工作原理=22d ezVl配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對應(yīng)的方向開配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對應(yīng)的方向開有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。l柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小。比壓很小。l可以實(shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊?？梢詫?shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。

24、l改變定子相對缸體的改變定子相對缸體的偏心距偏心距可以改變可以改變排量排量。l斜盤式軸向柱塞泵的工作原理斜盤式軸向柱塞泵的工作原理l結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 斜盤（不動）斜盤（不動） 相對傳動軸傾角為相對傳動軸傾角為 柱塞（相對缸體往復(fù)運(yùn)動）柱塞（相對缸體往復(fù)運(yùn)動） 直徑為直徑為d，頭部裝滑履。，頭部裝滑履。 缸體（轉(zhuǎn)動）缸體（轉(zhuǎn)動） 均布均布z個(gè)柱塞，分布圓直徑為個(gè)柱塞，分布圓直徑為D。 配流盤（不動）配流盤（不動） 傳動軸傳動軸l工作原理工作原理l缸體轉(zhuǎn)動，斜盤迫使缸體轉(zhuǎn)動，斜盤迫使柱塞作往復(fù)運(yùn)動；柱塞作往復(fù)運(yùn)動；l密閉容積增大和減小，密閉容積增大和減小，實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。實(shí)現(xiàn)吸油和壓油。缸體缸體柱

25、塞滑履組柱塞滑履組配配流流盤盤手動變量手動變量停機(jī)變量停機(jī)變量l排量排量 改變斜盤傾角可以改變泵的排量。改變斜盤傾角可以改變泵的排量。 斜盤的最大傾角斜盤的最大傾角max1820 限制柱塞所受液壓側(cè)向力不致過大。限制柱塞所受液壓側(cè)向力不致過大。l實(shí)際流量實(shí)際流量 式中式中 d柱塞直徑；柱塞直徑； D柱塞分布圓直徑；柱塞分布圓直徑； Z柱塞數(shù)；柱塞數(shù)； 缸體角速度；缸體角速度； PV容積效率；容積效率； 斜盤傾角。斜盤傾角。l斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 三對摩擦副三對摩擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。盤。 V容積效率較

26、高，額定壓力可達(dá)容積效率較高，額定壓力可達(dá)31.5MPa。2P(tan )4dVZD2pPVtan4dqZDl泵體上有泄漏油口。泵體上有泄漏油口。l傳動軸是懸臂梁，缸傳動軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。體外有大軸承支承。l流量脈動率流量脈動率 z大大 ??；?。?z為奇數(shù)為奇數(shù) 小，一般小，一般取取5、7、9。l配流窗口前端開有減配流窗口前端開有減振槽（孔）或偏轉(zhuǎn)一振槽（孔）或偏轉(zhuǎn)一定角度定角度 防止密閉容防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的壓因壓力突變引起的壓力沖擊。力沖擊。l滑靴結(jié)構(gòu)滑靴結(jié)構(gòu) 面接觸，降低接觸應(yīng)力；靜壓支撐，面接觸，降低接觸應(yīng)力；靜壓支撐，減少摩擦。

27、減少摩擦。l配流盤配流盤 防壓力沖擊，靜壓支承。防壓力沖擊，靜壓支承。l回程機(jī)構(gòu)回程機(jī)構(gòu) 分散彈簧行程，集中彈簧行程。分散彈簧行程，集中彈簧行程。l在液壓泵在液壓泵轉(zhuǎn)速不變轉(zhuǎn)速不變時(shí)，改變時(shí)，改變斜盤傾角斜盤傾角，改變泵的，改變泵的排量。排量。l類型：類型：手動變量機(jī)構(gòu)、伺服變量機(jī)構(gòu)、恒功率變量機(jī)構(gòu)。手動變量機(jī)構(gòu)、伺服變量機(jī)構(gòu)、恒功率變量機(jī)構(gòu)。l手動伺服變量手動伺服變量機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 組成：拉桿、伺服（控制）滑閥、變量活塞、差動液壓組成：拉桿、伺服（控制）滑閥、變量活塞、差動液壓缸缸體等。缸缸體等。l工作原理工作原理： 高壓油通過孔道高壓油通過孔道a、b、c打開單向閥進(jìn)入下打開單向閥進(jìn)入下腔腔d，由

28、于上腔，由于上腔g封閉，變量活塞不能動。封閉，變量活塞不能動。 增大排量增大排量 拉桿帶動控制滑閥下移，打開環(huán)槽拉桿帶動控制滑閥下移，打開環(huán)槽f與上腔與上腔g的通路，高壓油經(jīng)的通路，高壓油經(jīng)e、f進(jìn)入上腔進(jìn)入上腔g，由于，由于g腔比腔比d腔作用腔作用面積大，液壓力推動活塞下行，通過銷軸帶動斜盤繞鋼面積大，液壓力推動活塞下行，通過銷軸帶動斜盤繞鋼球中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，增大傾角球中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，增大傾角，排量增大。直至活塞，排量增大。直至活塞下移到使滑閥關(guān)閉下移到使滑閥關(guān)閉f油口為止。油口為止。 減小排量減小排量 拉桿上拉，滑閥上移，油口拉桿上拉，滑閥上移，油口h被打開，上腔被打開，上腔g的油經(jīng)的油經(jīng)

29、h回油箱，回油箱，d腔壓力油使活塞上移，減小傾角腔壓力油使活塞上移，減小傾角，排量減小。直至活塞上移到使滑閥關(guān)閉排量減小。直至活塞上移到使滑閥關(guān)閉h油口為止。油口為止。l伺服變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：伺服變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)： 滑閥滑閥2連三個(gè)油口：連三個(gè)油口：a通高壓油，通高壓油，b通活塞大腔，通活塞大腔，c通油箱。通油箱。l組成組成：一個(gè)差動液壓缸和一個(gè)雙邊控制閥。：一個(gè)差動液壓缸和一個(gè)雙邊控制閥。l滑閥下移滑閥下移X，上槽口打開，高壓油使活塞下移，上槽口打開，高壓油使活塞下移Y（上腔面積大、推力大）（上腔面積大、推力大）,斜盤傾角增量斜盤傾角增量，當(dāng)，當(dāng)Y= X時(shí)，上槽口關(guān)閉，活塞停止移動，即時(shí)，上槽口關(guān)閉

30、，活塞停止移動，即“反饋反饋”。l特點(diǎn)特點(diǎn)：流量與系統(tǒng)無關(guān)，只決定于控制指令，亦稱：流量與系統(tǒng)無關(guān)，只決定于控制指令，亦稱“隨隨動系統(tǒng)動系統(tǒng)”位移跟隨、力的放大。位移跟隨、力的放大。l外壓控制伺服變量機(jī)構(gòu)外壓控制伺服變量機(jī)構(gòu)l恒功率變量機(jī)構(gòu)恒功率變量機(jī)構(gòu)l特點(diǎn)特點(diǎn)：油泵的壓力和流量近似的按雙曲線規(guī)律變化，即：油泵的壓力和流量近似的按雙曲線規(guī)律變化，即壓力升高、流量減少，壓力降低、流量增加，而泵的輸壓力升高、流量減少，壓力降低、流量增加，而泵的輸出功率近似不變。出功率近似不變。l工程機(jī)械采用恒功率變量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動變速，作業(yè)速度工程機(jī)械采用恒功率變量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動變速，作業(yè)速度隨外負(fù)荷增大而自動降低

31、；負(fù)荷減小時(shí)，作業(yè)速度自動隨外負(fù)荷增大而自動降低；負(fù)荷減小時(shí)，作業(yè)速度自動提高，以提高機(jī)械作業(yè)效率。提高，以提高機(jī)械作業(yè)效率。l恒功率變量機(jī)構(gòu)恒功率變量機(jī)構(gòu)組成組成：活塞、：活塞、滑閥、芯軸、內(nèi)彈簧、外彈滑閥、芯軸、內(nèi)彈簧、外彈簧、調(diào)節(jié)螺釘、單向閥等。簧、調(diào)節(jié)螺釘、單向閥等。l滑閥力滑閥力平衡方程平衡方程：l工作原理與特性曲線工作原理與特性曲線lA1點(diǎn)：外彈簧預(yù)緊力點(diǎn)：外彈簧預(yù)緊力T0所對所對應(yīng)的活塞應(yīng)的活塞1受力平衡點(diǎn)，受力平衡點(diǎn)，x x=0。l當(dāng)當(dāng)pp0時(shí)，時(shí)，c c槽打開，槽打開，g槽關(guān)槽關(guān)閉，閉，a、e腔壓力相等，活塞腔壓力相等，活塞受差壓下移到下極限位置，受差壓下移到下極限位置，則則maxmax, ,Vmax, ,q qmaxmax。對應(yīng)。對應(yīng)A0