項(xiàng)目二CAK4085數(shù)控車床液壓泵特性分析

1、LOGO項(xiàng)目二 CAK4085數(shù)控車床 液壓泵特性分析 情景導(dǎo)入情景導(dǎo)入液壓泵，是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓泵，是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置。主要介紹幾種典型的液壓泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能主要介紹幾種典型的液壓泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能參數(shù)以及應(yīng)用。參數(shù)以及應(yīng)用。 液壓泵液壓泵CAK4085數(shù)控車床數(shù)控車床 液壓泵液壓泵將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，屬于動(dòng)力元將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，屬于動(dòng)力元件，其功用是給液壓系統(tǒng)提供足夠的壓力油以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工件，其功用是給液壓系統(tǒng)提供足夠的壓力油以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作。因此，液壓泵的輸入?yún)⒘繛闄C(jī)械參量作。因此，液壓泵的輸入?yún)⒘繛闄C(jī)械參量( (轉(zhuǎn)矩

2、轉(zhuǎn)矩T T和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速n n) )，輸出參量為液壓參量輸出參量為液壓參量( (壓力壓力p p和流量和流量q q) )。 任務(wù)任務(wù)1 1 液壓泵的工作原理及性能參數(shù)液壓泵的工作原理及性能參數(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的圖形符號(hào)液壓泵的圖形符號(hào)液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理液壓泵的分類液壓泵的分類一、液壓泵的工作原理一、液壓泵的工作原理單柱塞容積式泵的工作原理圖單柱塞容積式泵的工作原理圖 1 1偏心輪偏心輪2 2柱塞柱塞3 3缸體缸體4 4彈簧彈簧5 5壓油單向閥壓油單向閥6 6吸油單向閥吸油單向閥a a密封油腔密封油腔 一、液壓泵的工作原理一、液壓泵的工作原

3、理 吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空 容積式液壓泵容積式液壓泵 壓油：密封容積減小，油液被迫壓出壓油：密封容積減小，油液被迫壓出 1. 1. 形成密封容積形成密封容積2. 2. 密封容積變化密封容積變化3. 3. 吸壓油腔隔開(kāi)（配流裝置）吸壓油腔隔開(kāi)（配流裝置）液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理液壓泵的工作條件液壓泵的工作條件液壓泵的性能參數(shù)主要有壓力、轉(zhuǎn)速、排量、流量、功率液壓泵的性能參數(shù)主要有壓力、轉(zhuǎn)速、排量、流量、功率和效率。和效率。 壓力壓力np額定壓力額定壓力 maxp最高允許壓力最高允許壓力 p工作壓力工作壓力 吸入壓力吸入壓力 在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在

4、正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所能達(dá)到的最高壓力規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所能達(dá)到的最高壓力泵短時(shí)間內(nèi)所允許超載使用的極限壓力泵短時(shí)間內(nèi)所允許超載使用的極限壓力 實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，即液壓泵出實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，即液壓泵出 口的壓力口的壓力 液壓泵進(jìn)口處的壓力液壓泵進(jìn)口處的壓力 二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速maxn最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速minn最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速在額定壓力下，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推薦能長(zhǎng)時(shí)間連在額定壓力下，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推薦能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行并保持較高運(yùn)行效率的轉(zhuǎn)速續(xù)運(yùn)行并保持較高運(yùn)行效率的轉(zhuǎn)速 在額定壓力下，能保證使用壽命和性能所允在額定壓力下，能保

5、證使用壽命和性能所允許的短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速許的短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速 為保證液壓泵可靠工作或運(yùn)行效率不致過(guò)為保證液壓泵可靠工作或運(yùn)行效率不致過(guò)低所允許的最低轉(zhuǎn)速低所允許的最低轉(zhuǎn)速 二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)排量及流量排量及流量tq理論流量理論流量q實(shí)際流量實(shí)際流量排量排量V V在不考慮泄漏的情況下，液壓泵主軸每轉(zhuǎn)一周，在不考慮泄漏的情況下，液壓泵主軸每轉(zhuǎn)一周，所排出的液體的體積所排出的液體的體積在不考慮泄漏的情況下，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)在不考慮泄漏的情況下，液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體的體積所排出的液體的體積 tqnV液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出的液體體積液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際

6、輸出的液體體積由于液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在泄漏，實(shí)際流量總小于由于液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在泄漏，實(shí)際流量總小于理論流量理論流量二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)流量不均勻系數(shù)流量不均勻系數(shù)q瞬時(shí)理論流量瞬時(shí)理論流量ts hq額定流量額定流量nq排量及流量排量及流量在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的輸出流量必須保證的輸出流量 由于運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)理，液壓泵的流量往往具有脈由于運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)理，液壓泵的流量往往具有脈動(dòng)性，液壓泵某一瞬間所排的理論流量動(dòng)性，液壓泵某一瞬間所排的理論流量 在液壓泵的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，因流量脈動(dòng)造成的在液壓泵的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，因流量脈動(dòng)造成的流

7、量不均勻程度流量不均勻程度 tshmaxtshminqt()()qqq二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)輸入功率輸入功率P Pi i輸出功率輸出功率P Po o理論功率理論功率P Pt t功率功率原動(dòng)機(jī)的輸出功率，即實(shí)際驅(qū)動(dòng)泵軸所需原動(dòng)機(jī)的輸出功率，即實(shí)際驅(qū)動(dòng)泵軸所需的機(jī)械功率的機(jī)械功率 i2PTnT輸出功率輸出功率(kW)(kW)用其實(shí)際流量用其實(shí)際流量q q和進(jìn)、出口壓和進(jìn)、出口壓力差力差p p的乘積表示的乘積表示 Oppqttt2PpqnT如果液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中沒(méi)有能量損失，如果液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中沒(méi)有能量損失，則輸入功率與輸出功率相等，即為理論功率則輸入功率與輸出功

8、率相等，即為理論功率 二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù) 液壓泵的功率損失有容積損失和機(jī)械損失。液壓泵的功率損失有容積損失和機(jī)械損失。 容積損失容積損失液壓泵流量上的損失，液壓泵的實(shí)際輸出流量總是小于其理液壓泵流量上的損失，液壓泵的實(shí)際輸出流量總是小于其理論流量。液壓泵的容積損失用容積效率來(lái)表示。論流量。液壓泵的容積損失用容積效率來(lái)表示。 機(jī)械損失機(jī)械損失液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。液壓泵的實(shí)際輸入功率總是大于理液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。液壓泵的實(shí)際輸入功率總是大于理論上所需要的功率。機(jī)械損失用機(jī)械效率表示。論上所需要的功率。機(jī)械損失用機(jī)械效率表示。二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要

9、性能參數(shù)效率效率 機(jī)械效率機(jī)械效率 容積效率容積效率 總效率總效率 tmTTllVtt11qqqqqnV oVmiPp 二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)按輸出流量能否調(diào)節(jié)：按輸出流量能否調(diào)節(jié)： 定量定量 變量變量 按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式 ：齒輪式：齒輪式 葉片式葉片式 柱塞式柱塞式 按輸油方向能否改變：?jiǎn)蜗虬摧斢头较蚰芊窀淖儯簡(jiǎn)蜗?雙向雙向 按使用壓力：低壓按使用壓力：低壓 中壓中壓 中高壓中高壓 高壓高壓三、液壓泵的分類三、液壓泵的分類四、液壓泵的圖形符號(hào)四、液壓泵的圖形符號(hào)任務(wù)任務(wù)2 2 齒輪泵齒輪泵主要內(nèi)容主要內(nèi)容外嚙合齒輪泵的工作原理外嚙合齒輪泵的工作原理內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙

10、合齒輪泵外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)外嚙合齒輪泵在結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題外嚙合齒輪泵在結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題任務(wù)任務(wù)2 2 齒輪泵齒輪泵 特點(diǎn)特點(diǎn) 齒輪泵是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種泵，制造方便，價(jià)格低廉，齒輪泵是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種泵，制造方便，價(jià)格低廉，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，應(yīng)用廣泛。但工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，應(yīng)用廣泛。但容積效率較低，軸承上的不平衡力大，工作壓力不高。流量容積效率較低，軸承上的不平衡力大，工作壓力不高。流量脈動(dòng)大，運(yùn)行時(shí)噪聲較高脈動(dòng)大，運(yùn)行時(shí)噪聲較高。子任務(wù)子任務(wù)2 2 齒輪泵齒輪泵 外嚙合外嚙合內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合分類分類按齒面按齒面按嚙合形式按嚙合形式按齒形曲

11、線按齒形曲線直齒直齒斜齒斜齒人字齒人字齒漸開(kāi)線漸開(kāi)線擺線擺線一、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)一、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：齒輪泵是由一對(duì)相互嚙合的齒輪、外殼、前齒輪泵是由一對(duì)相互嚙合的齒輪、外殼、前后端蓋及輪軸等組成的。后端蓋及輪軸等組成的。齒輪泵動(dòng)畫(huà)齒輪泵動(dòng)畫(huà) 二、外嚙合齒輪泵的工作原理二、外嚙合齒輪泵的工作原理 l l殼體殼體 2 2主動(dòng)齒輪主動(dòng)齒輪 3 3從動(dòng)齒輪從動(dòng)齒輪 齒輪泵的工作原理圖齒輪泵的工作原理圖 工作原理工作原理： 相互嚙合的齒輪、外殼、前后端蓋等組成泵密閉的工作相互嚙合的齒輪、外殼、前后端蓋等組成泵密閉的工作容積；當(dāng)齒輪被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，逐漸脫離嚙合的一端容積容積；當(dāng)齒輪

12、被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，逐漸脫離嚙合的一端容積增大吸油，進(jìn)入嚙合的一端容積減小壓油；嚙合齒輪的增大吸油，進(jìn)入嚙合的一端容積減小壓油；嚙合齒輪的嚙合線將吸油口和壓油口隔離開(kāi)；相互嚙合的齒輪不斷嚙合線將吸油口和壓油口隔離開(kāi)；相互嚙合的齒輪不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)齒輪泵的吸油和壓油工作過(guò)程。的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)齒輪泵的吸油和壓油工作過(guò)程。二、外嚙合齒輪泵的工作原理二、外嚙合齒輪泵的工作原理 齒輪泵的流量齒輪泵的流量 齒輪泵的排量齒輪泵的排量V V：相當(dāng)于一對(duì)齒輪所有齒谷容積之和相當(dāng)于一對(duì)齒輪所有齒谷容積之和, ,假如齒假如齒谷容積大致等于輪齒的體積谷容積大致等于輪齒的體積, ,那么齒輪泵的排量等于一個(gè)齒那么齒輪泵的排量等于一

13、個(gè)齒輪的齒谷容積和輪齒容積體積的總和輪的齒谷容積和輪齒容積體積的總和, ,即相當(dāng)于以有效齒高即相當(dāng)于以有效齒高(h=2m)(h=2m)和齒寬構(gòu)成的平面所掃過(guò)的環(huán)形體積和齒寬構(gòu)成的平面所掃過(guò)的環(huán)形體積, ,即即22VDhBzm B式中：式中：D D為齒輪分度圓直徑，為齒輪分度圓直徑，D=mz(cm);D=mz(cm);h h為有效齒高為有效齒高,h=2m(cm),h=2m(cm)； B B為齒輪寬為齒輪寬(cm);(cm); m m為齒輪模數(shù)為齒輪模數(shù)(cm)(cm)； z z為齒數(shù)。為齒數(shù)。 n齒輪泵的轉(zhuǎn)速齒輪泵的轉(zhuǎn)速 V齒輪泵的容積效率齒輪泵的容積效率 齒輪泵的實(shí)際流量齒輪泵的實(shí)際流量q q

14、為為 ：齒輪泵的流量齒輪泵的流量 由于實(shí)際上齒谷的容積要比輪齒的體積稍大由于實(shí)際上齒谷的容積要比輪齒的體積稍大, ,故上式故上式中的中的常以常以3.333.33代替：代替：26.66Vzm B236.6610vqzm Bnv實(shí)際上齒輪泵的輸油量是有脈動(dòng)的實(shí)際上齒輪泵的輸油量是有脈動(dòng)的, ,故上式所表示的是泵的故上式所表示的是泵的平均輸油量。平均輸油量。maxminvvvqqq流量的脈動(dòng)率為流量的脈動(dòng)率為：齒輪泵的流量結(jié)論齒輪泵的流量結(jié)論 （1 1）流量與齒輪模數(shù)）流量與齒輪模數(shù)m m的平方成正比。的平方成正比。（2 2）在泵的體積一定時(shí)，齒數(shù)少，模數(shù)就大，故輸油量增加，但流）在泵的體積一定時(shí)，

15、齒數(shù)少，模數(shù)就大，故輸油量增加，但流量脈動(dòng)大；齒數(shù)增加時(shí)，模數(shù)就小，輸油量減少，流量脈動(dòng)也小。量脈動(dòng)大；齒數(shù)增加時(shí)，模數(shù)就小，輸油量減少，流量脈動(dòng)也小。（增加齒數(shù)有利于減小流量脈動(dòng)）（增加齒數(shù)有利于減小流量脈動(dòng)）（3 3）輸油量和齒寬）輸油量和齒寬B B、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n n成正比。一般齒寬成正比。一般齒寬B=(6B=(610)m10)m；轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速n n為為750r/min750r/min：1000 r/min1000 r/min、1500r/min1500r/min，轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)造成吸油不足，轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)造成吸油不足，轉(zhuǎn)速過(guò)低，泵也不能正常工作。，轉(zhuǎn)速過(guò)低，泵也不能正常工作。（一般齒輪的最大圓

16、周速度不應(yīng)（一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)大于大于5 56m/s6m/s。）。）三、外嚙合齒輪泵在結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題三、外嚙合齒輪泵在結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題 泄漏泄漏困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象 徑向不平衡力徑向不平衡力困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象 由于齒輪嚙合的重疊系數(shù)由于齒輪嚙合的重疊系數(shù)大于大于1, 1, 就出現(xiàn)同時(shí)有兩對(duì)齒輪嚙合的瞬間就出現(xiàn)同時(shí)有兩對(duì)齒輪嚙合的瞬間, ,在兩對(duì)齒輪的齒向嚙合線之間形成了一個(gè)封閉容積在兩對(duì)齒輪的齒向嚙合線之間形成了一個(gè)封閉容積, ,一部分油液也就一部分油液也就被困在這一封閉容積中。在封閉容積減小時(shí)被困在這一封閉容積中。在封閉容積減小時(shí), ,被困油液受到擠壓被困油液受到擠壓, ,壓力壓力急劇上

17、升急劇上升, ,使軸承上突然受到很大的沖擊載荷使軸承上突然受到很大的沖擊載荷, ,使泵劇烈振動(dòng)；當(dāng)封閉使泵劇烈振動(dòng)；當(dāng)封閉容積增大時(shí)容積增大時(shí), , 就會(huì)形成局部真空就會(huì)形成局部真空, ,使原來(lái)溶解于油液中的空氣分離出使原來(lái)溶解于油液中的空氣分離出來(lái)來(lái), ,形成了氣泡形成了氣泡, ,會(huì)引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。這就是困油現(xiàn)象。會(huì)引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。這就是困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因 為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開(kāi)，齒輪為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開(kāi)，齒輪嚙合時(shí)的重合度必須大于嚙合時(shí)的重合度必須大于1 1 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的情況，故在

18、齒向嚙合線間有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的情況，故在齒向嚙合線間形成一個(gè)封閉容積。形成一個(gè)封閉容積。 ab 容積縮小容積縮小 ab ab 容積縮小容積縮小 p p 高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動(dòng)，同時(shí)無(wú)功損耗增大，油液發(fā)熱。沖擊載荷，泵劇烈振動(dòng)，同時(shí)無(wú)功損耗增大，油液發(fā)熱。困油現(xiàn)象引起的結(jié)果困油現(xiàn)象引起的結(jié)果 b c 容積增大容積增大困油現(xiàn)象引起的結(jié)果困油現(xiàn)象引起的結(jié)果 bc bc 容積增大容積增大 p p 形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動(dòng)、噪聲、汽蝕等形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動(dòng)、噪聲、汽蝕等總之

19、：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等總之：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。，直接影響泵的工作壽命。消除困油現(xiàn)象的方法消除困油現(xiàn)象的方法卸荷措施：卸荷措施：在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽。在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽。開(kāi)設(shè)卸荷槽的原則：開(kāi)設(shè)卸荷槽的原則：兩槽間距兩槽間距a a為最小封閉容積，而使閉死容為最小封閉容積，而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，積由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。相通。徑向不平衡力徑向不平衡力 1 1）原因）原因 徑向液壓力分布不均。徑向液壓力分布不均。 2 2）危

20、害）危害 軸承磨損、刮殼。軸承磨損、刮殼。 3 3）措施）措施 縮小壓油口，增加徑向間隙?？s小壓油口，增加徑向間隙。注意： 壓油口縮小后，安裝時(shí)注意不能反轉(zhuǎn)。壓油口縮小后，安裝時(shí)注意不能反轉(zhuǎn)。 端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板。一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板。 通過(guò)齒輪嚙合處的間隙通過(guò)齒輪嚙合處的間隙齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙 齒端面與側(cè)板之間的間隙齒端面與側(cè)板之間的間隙（端面泄漏占端面泄漏占80808585）當(dāng)壓力增加時(shí)，前者不會(huì)改變，但當(dāng)壓力增加時(shí)，前者不會(huì)改變，但后者撓

21、度大增，此為外嚙合齒輪泵后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因，故不適合用作泄漏最主要的原因，故不適合用作高壓泵。高壓泵。解決方法：解決方法：外嚙外嚙合齒合齒輪運(yùn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏泄漏途徑途徑有三有三泄泄 漏漏泄泄 漏漏齒側(cè)泄漏齒側(cè)泄漏 約占齒輪泵總泄漏量的約占齒輪泵總泄漏量的 5%徑向泄漏徑向泄漏約占齒輪泵總泄漏量的約占齒輪泵總泄漏量的 20%25%端面泄漏端面泄漏* 約占齒輪泵總泄漏量的約占齒輪泵總泄漏量的 75%80% 總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒輪泵和擺線齒輪泵兩種內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒輪泵和擺線齒輪泵兩種 (a) (a) 漸開(kāi)線

22、齒輪泵漸開(kāi)線齒輪泵 (b) (b) 擺線齒輪泵擺線齒輪泵 1 1吸油腔吸油腔 2 2壓油腔壓油腔 3 3隔板隔板 四、內(nèi)嚙合齒輪泵四、內(nèi)嚙合齒輪泵 內(nèi)嚙合式齒輪泵內(nèi)嚙合式齒輪泵擺線式齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）擺線式齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）擺線式齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）擺線式齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）特點(diǎn)特點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小 重疊系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn)重疊系數(shù)大，傳動(dòng)平穩(wěn) 吸油條件好吸油條件好 脈動(dòng)小，噪聲小脈動(dòng)小，噪聲小 齒形復(fù)雜，加工精度要齒形復(fù)雜，加工精度要 求高，造價(jià)高。求高，造價(jià)高。應(yīng)用：應(yīng)用： 機(jī)床低壓系統(tǒng)機(jī)床低壓系統(tǒng)任務(wù)任務(wù)3 3 葉片泵葉片泵 提問(wèn)作業(yè)提問(wèn)作業(yè)1 1 容積式泵工作的必要條件是什么？

23、容積式泵工作的必要條件是什么？ 2 2 困油現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？困油現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？3 3 齒輪泵困油現(xiàn)象是怎樣齒輪泵困油現(xiàn)象是怎樣 產(chǎn)生的？產(chǎn)生的？ 4 4 外嚙合齒輪泵能否做高壓泵？為什么？外嚙合齒輪泵能否做高壓泵？為什么？ 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 單作用葉片泵單作用葉片泵雙作用葉片泵雙作用葉片泵優(yōu)點(diǎn)：輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、體積小。優(yōu)點(diǎn)：輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、體積小。缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。葉片泵的特點(diǎn)葉片泵的特點(diǎn) 葉片泵的分類葉片泵的分類 葉片泵分單作用式和雙作用式。葉片泵分單作用式和雙作用式。單作用式葉片泵單

24、作用式葉片泵:轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一次吸油、壓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一次吸油、壓油，并且流量可調(diào)節(jié)，故稱變量泵。油，并且流量可調(diào)節(jié)，故稱變量泵。雙作用式葉片泵雙作用式葉片泵:轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，進(jìn)行二次吸油、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，進(jìn)行二次吸油、壓油，并且流量不可調(diào)節(jié)，故稱定量泵。壓油，并且流量不可調(diào)節(jié)，故稱定量泵。 一、雙作用葉片泵一、雙作用葉片泵雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤(pán)、傳動(dòng)軸、殼體等組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤(pán)、傳動(dòng)軸、殼體等雙作用葉片泵組成雙作用葉片泵組成1 1定子定子 2 2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 3 3葉片葉片 雙作用葉片泵結(jié)

25、構(gòu)動(dòng)畫(huà)雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)雙作用葉片泵工作原理雙作用葉片泵工作原理 雙作用葉片泵工作原理雙作用葉片泵工作原理 兩兩相鄰的葉片、轉(zhuǎn)子、定子、配油盤(pán)、前后端蓋等組成兩兩相鄰的葉片、轉(zhuǎn)子、定子、配油盤(pán)、前后端蓋等組成泵密閉的工作容積；當(dāng)轉(zhuǎn)子被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片一方面跟泵密閉的工作容積；當(dāng)轉(zhuǎn)子被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片一方面跟隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在離心力和其根部油壓的作用力下，葉隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在離心力和其根部油壓的作用力下，葉片伸向定子，由于轉(zhuǎn)子和定子間存在大小變化的間隙，從片伸向定子，由于轉(zhuǎn)子和定子間存在大小變化的間隙，從而使工作容積不斷變化，容積增大時(shí)吸油，容積減小時(shí)壓而使工作容積不斷變化，容積增大時(shí)吸油，容

26、積減小時(shí)壓油；配油盤(pán)將吸油口和壓油口隔離開(kāi)；轉(zhuǎn)子不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，油；配油盤(pán)將吸油口和壓油口隔離開(kāi)；轉(zhuǎn)子不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)該泵的吸油和壓油工作過(guò)程。實(shí)現(xiàn)該泵的吸油和壓油工作過(guò)程。雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn) l定子和轉(zhuǎn)子同心定子和轉(zhuǎn)子同心l定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過(guò)渡曲線組成段過(guò)渡曲線組成l配油盤(pán)上有四個(gè)月牙形窗口配油盤(pán)上有四個(gè)月牙形窗口l旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油二次排油雙作用泵雙作用泵l徑向力平衡徑向力平衡平衡式葉片泵平衡式葉片泵雙作用葉片泵流量計(jì)算雙作用葉片泵流量計(jì)算222 ()vqRrbn其中：其中：b b - - 葉片寬度；

27、葉片寬度；R R - - 定子長(zhǎng)軸半徑定子長(zhǎng)軸半徑 r r - - 定子短軸半徑；定子短軸半徑； 葉片傾角葉片傾角s s 葉片厚度葉片厚度222 ()VRr b排量：排量：實(shí)際流量：實(shí)際流量：rr0R二、單作用葉片泵二、單作用葉片泵 單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵的工作原理限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵單作用葉片泵的組成單作用葉片泵的組成 組成：組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、偏心安裝、偏心安裝、 配油盤(pán)、傳動(dòng)軸、殼體等。配油盤(pán)、傳動(dòng)軸、殼體等。1 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 2 2定子定子 3 3葉片葉片 單作用葉片泵的工作原理圖單作用葉片泵的工作原理圖 單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵的

28、工作原理單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵的工作原理v v密密形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤(pán)圍成形成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤(pán)圍成 右半周，葉片伸出，右半周，葉片伸出，v v密密，吸油，吸油 v v密密變化，轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn)變化，轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn) 左半周，葉片縮回，左半周，葉片縮回，v v密密，壓油，壓油 吸壓油腔隔開(kāi)：配油盤(pán)上封油區(qū)和葉片吸壓油腔隔開(kāi)：配油盤(pán)上封油區(qū)和葉片 單作用葉片泵特點(diǎn)單作用葉片泵特點(diǎn)1 1、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油各一次，稱單作用式稱單作用式 2 2 、 吸壓油口各半，徑向力不平衡，吸壓油口各半，徑向力不平衡， 稱非卸荷式稱非卸荷式3 3、改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心

29、便可改變流量。偏心反向時(shí)，吸油壓、改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。偏心反向時(shí)，吸油壓 油方向也相反。（油方向也相反。（單向變量單向變量）4 4、由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力、由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力, ,所以這種泵一般不宜用于所以這種泵一般不宜用于 高壓。（高壓。（低壓低壓）5 5、為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，而使葉片有一個(gè)與、為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，而使葉片有一個(gè)與 旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾角，一般為旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾角，一般為2424。（。（葉片后傾葉片后傾）6 6、葉片數(shù)是奇數(shù)（、葉片數(shù)是奇數(shù)（1313、1515），以減少流

30、量脈動(dòng)。），以減少流量脈動(dòng)。單作用葉片泵的排量單作用葉片泵的排量 兩葉片處于定子最右邊，兩葉片處于定子最右邊，v v密密maxmax 處于定子最左邊，處于定子最左邊，v v密密min min （V V密密maxmax-V-V密密minmin）Z Z 即一轉(zhuǎn)壓出油液的體積，即一轉(zhuǎn)壓出油液的體積， 等于一環(huán)形體積等于一環(huán)形體積 故故 V = (R+e)V = (R+e)2 2-( R-e)-( R-e)2 2 B B = 4R eB = 4R eB = 2DeB = 2DeB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：q qt t = vn = 2B e D n= vn = 2B e

31、D n 實(shí)際流量：實(shí)際流量： q q = q= qt tv v = 2BeDn= 2BeDnv v結(jié)結(jié) 論：論：1) q1) qT T = f(= f(幾何參數(shù)、幾何參數(shù)、n n、e) e) 2) n = c e 2) n = c e變化變化 qC qC 變量泵變量泵 e=0 q=0 e=0 q=0 大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化 e e 方向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化 故單作用葉片泵可做雙向變量泵故單作用葉片泵可做雙向變量泵限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵 eoo組成：組成：變量泵主體、限壓彈簧、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（螺釘）、反饋液壓缸。變量泵主體、限壓彈簧、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（螺釘）

32、、反饋液壓缸。限壓式變量葉片泵的工作原限壓式變量葉片泵的工作原理理當(dāng)當(dāng)pA kpA kpA ks sx x0 0時(shí)，定子右移，時(shí)，定子右移， e e ，qq限壓式變量葉片泵的流量特限壓式變量葉片泵的流量特性性當(dāng)當(dāng)p pp pb b時(shí)，時(shí)，pA kpA pp pb b時(shí)，時(shí)，pA = kpA = ks s（x x0 0+x+x）變量泵）變量泵限壓式變量葉片泵的特點(diǎn)及應(yīng)限壓式變量葉片泵的特點(diǎn)及應(yīng)用用優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，mm，vv應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的場(chǎng)合應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保

33、壓的場(chǎng)合任務(wù)任務(wù)4 4 柱塞泵柱塞泵 柱塞泵是依靠柱塞在缸體的柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通柱塞泵是依靠柱塞在缸體的柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)密封容積產(chǎn)生變化來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的吸油和壓油的。過(guò)密封容積產(chǎn)生變化來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的吸油和壓油的。柱塞泵按柱塞排列和運(yùn)動(dòng)方式的不同分軸向柱塞泵和徑柱塞泵按柱塞排列和運(yùn)動(dòng)方式的不同分軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。向柱塞泵。軸向柱塞泵徑向柱塞泵一、徑向柱塞泵一、徑向柱塞泵基本組成基本組成：柱塞、定子、轉(zhuǎn)子及配油軸（固定）：柱塞、定子、轉(zhuǎn)子及配油軸（固定）特點(diǎn)特點(diǎn)：柱塞在轉(zhuǎn)子的徑向孔中可徑向移動(dòng)：柱塞在轉(zhuǎn)子的徑向孔中可徑向移動(dòng) 轉(zhuǎn)子與定子存在偏心轉(zhuǎn)子與定子存在偏心 配油軸將吸、壓油腔分開(kāi)

34、配油軸將吸、壓油腔分開(kāi) 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞各實(shí)現(xiàn)一次吸、壓油過(guò)程轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞各實(shí)現(xiàn)一次吸、壓油過(guò)程調(diào)整偏心距大小和方向?qū)崿F(xiàn)雙向變量泵調(diào)整偏心距大小和方向?qū)崿F(xiàn)雙向變量泵徑向柱塞泵的工作原理動(dòng)畫(huà)徑向柱塞泵的工作原理動(dòng)畫(huà) 1 1柱塞柱塞 2 2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 3 3襯套襯套 4 4定子定子 5 5配流軸配流軸 徑向柱塞泵工作原理徑向柱塞泵工作原理當(dāng)徑向柱塞泵的定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距為當(dāng)徑向柱塞泵的定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距為e e時(shí)，柱塞在缸體孔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞在缸體孔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)行程為行程為2e2e，若柱塞數(shù)為，若柱塞數(shù)為Z Z，柱塞直徑為，柱塞直徑為d d，則泵的排量為：，則泵的排量為： v224V

35、deZ2V24qdeZn若泵的轉(zhuǎn)速為若泵的轉(zhuǎn)速為n n，容積效率為，容積效率為 ，則泵的流量為：，則泵的流量為： v徑向柱塞泵流量徑向柱塞泵流量二、軸向柱塞二、軸向柱塞泵泵軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成缸體（轉(zhuǎn)動(dòng)）、柱塞、斜盤(pán)、配油盤(pán)（固定）及傳動(dòng)軸等，缸體（轉(zhuǎn)動(dòng)）、柱塞、斜盤(pán)、配油盤(pán)（固定）及傳動(dòng)軸等，配油盤(pán)將吸、壓油腔分開(kāi)配油盤(pán)將吸、壓油腔分開(kāi)軸向柱塞泵的主要零部件軸向柱塞泵的主要零部件軸向柱塞泵的工作原軸向柱塞泵的工作原理理密封工作腔（缸體孔、柱塞底部、配油盤(pán)）密封工作腔（缸體孔、柱塞底部、配油盤(pán)）由于斜盤(pán)傾斜放置，使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸線由于斜盤(pán)傾斜放置，使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)

36、時(shí)沿軸線作作 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，底部密封容積變化，實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。往復(fù)運(yùn)動(dòng)，底部密封容積變化，實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。吸油過(guò)程：柱塞伸出吸油過(guò)程：柱塞伸出VpVp吸油；吸油；壓油過(guò)程：柱塞縮回壓油過(guò)程：柱塞縮回VpVp壓油。壓油。做單向變量泵：通過(guò)斜做單向變量泵：通過(guò)斜盤(pán)傾角大小的變化盤(pán)傾角大小的變化做雙向變量泵：通過(guò)斜做雙向變量泵：通過(guò)斜盤(pán)傾角大小和方向的變化；盤(pán)傾角大小和方向的變化；軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)斜盤(pán)斜盤(pán)配油盤(pán)配油盤(pán)變量機(jī)構(gòu)變量機(jī)構(gòu)壓盤(pán)壓盤(pán)缸體缸體滑履滑履配油盤(pán)配油盤(pán)傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸1 1、滑履；、滑履； 2 2、中心彈簧、中心彈簧3 3、間隙補(bǔ)償；、間隙補(bǔ)償；4 4、變量機(jī)構(gòu)、變量

37、機(jī)構(gòu)5 5、通軸與非通軸結(jié)構(gòu)、通軸與非通軸結(jié)構(gòu)SCY14-1SCY14-1型軸向柱塞泵型軸向柱塞泵 （p p = 32 MPa= 32 MPa）任務(wù)任務(wù)5 5 液壓泵的選用液壓泵的選用 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，其作用是供給系統(tǒng)一定流量和壓液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，其作用是供給系統(tǒng)一定流量和壓力的油液，因此也是液壓系統(tǒng)的核心元件。合理地選擇液壓泵對(duì)于降力的油液，因此也是液壓系統(tǒng)的核心元件。合理地選擇液壓泵對(duì)于降低液壓系統(tǒng)的能耗、提高系統(tǒng)的效率、降低噪聲、改善工作性能和保低液壓系統(tǒng)的能耗、提高系統(tǒng)的效率、降低噪聲、改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要。證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要。 選擇液壓泵的原則：應(yīng)根據(jù)主機(jī)工況、功率大小和系統(tǒng)對(duì)工作性選擇液壓泵的原則：應(yīng)