第3章液壓泵及液壓馬達(dá).ppt

1、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 A26541 圖3-1 液壓泵的工作原理圖1-缸體 2-偏心輪 3-柱

2、塞 4-彈簧 5-吸油閥 6-排油閥 A-偏心輪左死點 B-偏心輪右死點A-偏心輪下死點 B-偏心輪上死點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)上具有一個或多個密封在結(jié)構(gòu)上具有一個或多個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，完成吸油過當(dāng)工作容積增大時，完成吸油過程；當(dāng)工作容積減小時，完成排程；當(dāng)工作容積減小時，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)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)換的觀點來

3、看，液壓馬達(dá)與液壓泵從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看，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，也可變?yōu)橐簤罕霉r。時，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

4、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： 指泵實際工作時的壓力，其大小取決于外負(fù)載。指泵實際工作時的壓力，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 ( (按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、保證按試驗標(biāo)準(zhǔn)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

5、最高壓力。最高壓力。最大壓力：最大壓力： 指泵在短時間內(nèi)超載所允許承受的極限壓力。指泵在短時間內(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

6、論流量： 指單位時間內(nèi)，由密封容腔幾何尺寸變化而計算得到的指單位時間內(nèi)，由密封容腔幾何尺寸變化而計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。實際流量實際流量: : 指單位時間內(nèi)液壓泵實際排出的液體的體積，用指單位時間內(nèi)液壓泵實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，按試驗標(biāo)準(zhǔn)必須保證的流量，是指在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)必須保證的流量，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。 因為泵

7、存在內(nèi)泄漏，所以額定流量和理論流量是不同的。因為泵存在內(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300r/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

8、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 iTPp 理論輸入功率理論輸入功率p 實際輸入功率實際輸入功率ttt iTpqP.p 理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩2pVn2pnVpqTtt.TTTtpp 實際轉(zhuǎn)矩實際轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 (2) (2)輸出功率輸出功率pqPpop.p 理論輸出功率理論輸出功率p 實際輸出功率實際輸出功率pqPtot.容積損失：容積損失： 因內(nèi)泄漏、氣

9、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)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩的比值。理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩的比值。ttttVqqqqqqq1ttttmTT11TTTTTp容積效率：容積效率：p實際輸出流量和理論流量比值。實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

10、輸入功率之比。的液壓功率與輸入功率之比。VmioTpq.PPmVioT2Vp.nVqVTn2Vpq.Tpq.PP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75706020 4080 100(n=1300r/min)160140120v m80908510095(%)vmp(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

11、度或真空度表示。空度表示。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TTTtmp 理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩p 實際轉(zhuǎn)矩實際轉(zhuǎn)矩pqTtt.2Vp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)VVqn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 MP 三、液壓泵、液壓馬達(dá)的分類三

12、、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，

13、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物結(jié)構(gòu)圖為外嚙合齒輪泵實物結(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)456789BBA-A3211110A12AB-B1-后 蓋 2-泵 體 3-前 蓋 4-套 5-密 封 圈 6-輸 入 軸 7-主 動 齒 輪

14、 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de 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，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、 流量計算和流量脈動流量計算和流量脈動齒輪泵的實際輸出流量為：齒輪泵的實際輸出流量為：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，因此齒輪泵的瞬時流量是脈動的均勻，因此齒輪泵的瞬時流量是脈動的 。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。vbn

15、zmQ266. 6三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點1.1.困油困油2.2.泄露泄露3.3.徑向不平衡力徑向不平衡力（ I I I ）（ I I ）（ I ）( a )V0B3A3B2（ I I I ）（ I I ）B1A1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)V0B3A3B2（III）（II）B1A1閉死容積產(chǎn)生真空產(chǎn)生擠壓（I）A2(b)圖3-5 齒輪泵的

16、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。（ I I I ）（ I I ）（ I ）( a )V0B3A3B2（ I I I ）（ I I ）B1A1閉死容積產(chǎn) 生 真 空產(chǎn) 生 擠 壓（ I ）A2( b )圖 3 - 5 齒 輪 泵

17、 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)象使泵工作時產(chǎn)生危害：困油現(xiàn)象使泵工作時產(chǎn)生振動和噪聲，產(chǎn)生氣穴，并影響振動和噪聲，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)使閉死容積變化時不全然閉死。變化時不全然閉死。 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-DDDhcBAabt0ABccmin（

18、b）(a)t0主動aa圖 3-6 齒 輪 泵 卸 荷 槽 的 位 置ba圖 3-6 齒 輪 泵 卸 荷 槽 的 位 置主 動D-DDDhcBAabt0ABccmin（ b）(a)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%

19、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FO1F2F1F2F1FO221吸 油 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)缺點及其應(yīng)用四齒輪泵的優(yōu)缺點及其應(yīng)用1 1、齒輪泵體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造

20、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，價格低廉；維修容易，價格低廉；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 時仍能穩(wěn)定、可靠地實現(xiàn)自吸；時仍能穩(wěn)定、可靠地實現(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

21、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 3-9 齒 輪 液 壓 馬 達(dá) 的 工 作 原 理O1O22313421 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

22、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、結(jié)構(gòu)特點第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵優(yōu)點是：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音??；結(jié)構(gòu)緊湊、優(yōu)點是：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壓力脈動小，噪音?。唤Y(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、流量大；尺寸小、流量大；缺點是：對油液要求高，如油液中有

23、雜質(zhì)，則葉片容易缺點是：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。卡死；與齒輪泵相比結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。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、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

24、理吸 油O2壓 油eO2134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 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： 實際流量：實際流量：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 e n = 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

25、泵可做雙向變量泵單作用葉片泵可做雙向變量泵 4 ReiqVnBn4 ReivvqqBn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、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壓油腔和、葉片泵圓周方向上劃分為一個壓油腔和一個吸油腔，轉(zhuǎn)子軸及其軸承受到很大的不平一個吸油腔，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

26、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

27、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、

28、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 3 1 1 雙 作 用 葉 片 泵 工 作

29、 原 理 圖 1 定 子 2 轉(zhuǎn) 子 3 葉 片 4 殼 體4321rR圖 3 1 1 雙 作 用 葉 片 泵 工 作 原 理 圖雙作用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： 泵輸出的實際流量為：泵輸出的實際流量為： vnszrRrRbqcos222nszrRrRbqtcos222雙作用葉片泵如不考慮葉片厚度，則瞬時流量是雙作用葉片泵如不考慮葉片厚度，則瞬時流量是均勻的。均勻的。但實際上葉片是有厚度的，長半徑圓弧和短半徑但實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)計成與壓

30、油腔相通時，泵的瞬時流量仍將出現(xiàn)微計成與壓油腔相通時，泵的瞬時流量仍將出現(xiàn)微小的脈動，但其脈動率較其它形式的泵小得多，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)時最小，為此葉片泵的葉片數(shù)一的倍數(shù)時最小，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)） vnszrRrRbQcos222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

31、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)，對泵的性能和壽命影響很大。影響很大。3 3、圓周上有兩個壓油腔、兩個吸油腔，、圓周上有兩個壓油腔、兩個吸油腔，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

32、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

33、作用在葉片底部的油液壓力。泵壓油、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，葉片壓向區(qū)的葉片底部，使葉片經(jīng)過吸油腔時，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

34、的有效面積，以減小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)生順時產(chǎn)生順時針方向的轉(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，產(chǎn)生回油時，產(chǎn)生逆時針方向的轉(zhuǎn)逆時針方向的轉(zhuǎn)矩。矩。I8圖 3 - 1 4 葉 片 液 壓 馬 達(dá) 的 工 作 原 理I V7I I613245I I I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

35、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)動來實現(xiàn)工作原理是柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動來實現(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向柱塞泵，柱塞軸向布

36、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。配流盤上的兩個腰形窗口分別與泵的進(jìn)出油口相通。流盤上的兩個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-A1dD65432A7A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 1

37、2-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4bac1236522211418201917151312117891016 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FD1D2phA

38、FTgfFRFNp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?；ヅc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)軸向有七個均布的柱塞孔，軸向有七個均布的柱塞孔，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 - 1 8 定 量 配 油 盤bcanm 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

39、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，同時也導(dǎo)致時也導(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

40、-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 22-后泵蓋 圖 3-16 CY型軸向柱塞4bac1236522211418201917151312117891016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171

41、7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 - 1 6 C Y 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 1 0 - 配 流 盤 1 1 - 中 心 彈 簧 1 2 - 內(nèi) 套 筒 1 3 - 外 套 筒 1 4 - 剛 球 1 5 - 回 程 盤1 6 - 調(diào) 節(jié) 手