液壓動力裝置課件

第3章

液壓動力裝置第3章液壓動力裝置3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.1工作原理3.1液壓泵概論液壓泵工作原理圖1—偏心輪；2—柱塞；3—泵體；4、5—單向閥；6—彈簧液壓泵正常工作必備的條件(1)應(yīng)具有密封容積。(2)密封容積的大小能交替變化。(3)應(yīng)有配流裝置。(4)吸油過程中，油箱必須和大氣相通。3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論液壓泵3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.2分類3.1液壓泵概論結(jié)構(gòu)的不同葉片泵柱塞泵螺桿泵齒輪泵輸油方向能否改變雙向泵單向泵定量泵變量泵輸出流量能否調(diào)節(jié)額定壓力的高低低壓泵中壓泵高壓泵3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論結(jié)構(gòu)的3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.2分類3.1液壓泵概論單向定量雙向定量單向變量雙向變量液壓泵的圖形符號3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論單向定3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.1壓力3.1液壓泵概論2．額定壓力1．工作壓力3．最高允許壓力壓力3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論2．額定壓3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.2流量3.1液壓泵概論(1)排量V：是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值。若泵排量固定，則液壓泵為定量泵；若排量可變則液壓泵為變量泵。(2)理論流量qt：是指無泄漏情況下，液壓泵單位時間內(nèi)排出的液體體積，等于排量與轉(zhuǎn)速的乘積，即

(3)實際流量q：是指液壓泵在某一工作壓力下實際排出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵實際能提供的流量較理論流量小，即

q=

-

(4)額定流量：是指液壓泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出的流量。3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論(1)排3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論1．容積效率和機械效率泵的機械效率

是理論轉(zhuǎn)矩和實際輸入轉(zhuǎn)矩的比值，即式中Tt——泵的理論轉(zhuǎn)矩；Ti——泵的實際輸入轉(zhuǎn)矩3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論1．容積效3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論2．功率泵的輸入功率Pi為泵的輸出功率P為3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論2．功率泵3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值，即3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率【例3.1】某液壓系統(tǒng)，泵的排量V＝10mL/r，電機轉(zhuǎn)速n＝1

200r/min，泵的輸出壓力p=5MPa，泵容積效率ηv＝0.92，總效率η＝0.84，求：(1)泵的理論流量。(2)泵的實際流量。(3)泵的輸出功率。(4)驅(qū)動電機功率。3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率解：(1)泵的理論流量(2)泵的實際流量(3)泵的輸出功率(4)驅(qū)動電機功率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.2.1齒輪泵的工作原理3.2齒輪泵1—殼體；2—主動齒輪；3—從動齒輪齒輪泵的工作原理3.2.1齒輪泵的工作原理3.2齒輪泵1—殼體；3.2.2齒輪泵的排量和流量3.2齒輪泵齒輪泵流量計算示意圖兩個齒輪齒間的有效容積之和就相當(dāng)于外徑，等于齒頂圓直徑D，厚度等于齒間有效深度2h1，寬度為齒寬b所構(gòu)成的圓環(huán)的體積。即設(shè)齒輪模數(shù)為m，則h1=m，D=m(z+2)，代入上式則得齒輪泵理論排量的計算公式齒輪泵的實際流量則為式中n——齒輪泵轉(zhuǎn)速；

——齒輪泵容積效率。3.2.2齒輪泵的排量和流量3.2齒輪泵齒輪泵流3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵1—后泵蓋；2—滾針軸承；3—泵體；4—主動齒輪；5—前泵蓋；6—傳動軸；7—鍵；8—從動齒輪CB-B型齒輪泵3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵1—后泵蓋3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.1齒輪泵的泄漏3.2齒輪泵一、通過齒輪嚙合處的間隙二、泵體內(nèi)表面與齒頂圓間的徑向間隙三、通過齒輪兩端面與兩側(cè)端蓋間的端面軸向間隙壓油腔的壓力油向吸油腔泄漏有3條途徑3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵一、通過齒3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.2徑向不平衡力3.2齒輪泵齒輪泵的徑向不平衡力在壓油腔和吸油腔齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認(rèn)為油液由壓油腔壓力逐漸下降到吸油腔壓力。在油液壓力的綜合作用下，齒輪所受徑向作用力是不平衡的。3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵齒輪泵的徑3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.3齒輪泵的困油3.2齒輪泵齒輪泵的困油現(xiàn)象為使齒輪能正常運轉(zhuǎn)和平衡工作，必須使齒輪嚙合的重迭系數(shù)大于1，即在運轉(zhuǎn)中前一對輪齒還未完全脫開時，后一對輪齒已開始嚙合。故在某一段時間內(nèi)，同時有兩對輪齒嚙合。此時，在這兩對嚙合輪齒之間便形成了一個密閉容積，稱為困油區(qū)。3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵齒輪泵的困3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.4中高壓齒輪泵3.2齒輪泵3.2.4.1浮動軸套式3.2.4.2浮動側(cè)板式3.2.4.3撓性側(cè)板式3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵3.2.43.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.5內(nèi)嚙合齒輪泵3.2齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪3.3.1定量葉片泵3.3.1.1雙作用葉片泵的工作原理3.3葉片泵1—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—葉片；4—配油盤；5—傳動軸雙作用葉片泵工作原理3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵1—定子；2—轉(zhuǎn)3.3.1定量葉片泵3.3.1.2雙聯(lián)葉片泵3.3葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩個單級葉片泵裝在一個泵體內(nèi)在油路上并聯(lián)組成的。兩個葉片泵的轉(zhuǎn)子由同一傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)，并各自有獨立的出油口，兩個泵可以是相等流量的，也可以是不等流量的。3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵1．雙葉片結(jié)構(gòu)雙葉片結(jié)構(gòu)原理1—葉片；2—轉(zhuǎn)子；3—定子3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵1．雙葉片結(jié)構(gòu)雙3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵2．彈簧負(fù)載葉片結(jié)構(gòu)

彈簧負(fù)載葉片結(jié)構(gòu)

1—葉片；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—彈簧

3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵2．彈簧負(fù)載葉片3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵3．母子葉片結(jié)構(gòu)母子葉片結(jié)構(gòu)1—母葉片2—轉(zhuǎn)子體3—定子4—子葉片3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵3．母子葉片結(jié)構(gòu)3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵1．工作原理

單作用葉片泵工作原理1—定子2—轉(zhuǎn)子3—葉片4—配油盤5—傳動軸3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵1．工作原理單3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵2．流量計算如果不考慮葉片的厚度，設(shè)定子內(nèi)徑為D，定子與轉(zhuǎn)子的偏心量為e，葉片寬度b，則泵的排量近似為泵的實際流量為3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵2．流量計算如果3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量葉片泵1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—限壓彈簧；4—滑塊滾針支承；5—反饋柱塞缸；6—流量調(diào)節(jié)螺釘它能根據(jù)泵出口負(fù)載壓力的大小自動調(diào)節(jié)泵的排量。3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量泵的工作特性限壓式變量葉片泵對既要實現(xiàn)快速行程，又要實現(xiàn)保壓和工作進給的執(zhí)行元件來說是一種合適的油源?？焖傩谐绦枰蟮牧髁?，負(fù)載壓力較低，正好使用其AB段曲線部分；保壓和工作進給時負(fù)載壓力升高，需要流量減小，正好使用其BC段曲線段部分。3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量3.4.1徑向柱塞泵3.4柱塞泵1—柱塞；2—轉(zhuǎn)子；3—襯套；4—定子；5—配油軸徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的加工精度要求不高，但徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差，配油軸受徑向不平衡力的作用容易磨損，因此轉(zhuǎn)速和壓力不能太高。3.4.1徑向柱塞泵3.4柱塞泵1—柱塞；2—轉(zhuǎn)3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵1．工作原理1—配油盤；2—傳動軸；3—鍵；4—缸體；5—彈簧；6—柱塞；

7—芯套；8—回程盤；9—滑靴；10—斜盤斜盤式軸向柱塞泵的工作原理3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵1．工作原理1—3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵2．流量計算若柱塞數(shù)目為z，柱塞直徑為d，柱塞孔分布圓直徑為D，斜盤傾角為γ，則泵的排量為泵的實際流量為式中n——轉(zhuǎn)速

——容積效率3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵2．流量計算若柱3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵實際上，泵的瞬時流量是脈動的，其最大流量和最小流量之差與平均理論流量的百分比，稱為流量脈動率

，它與柱塞的數(shù)量z有關(guān)。當(dāng)z為偶數(shù)時，為當(dāng)z奇數(shù)數(shù)時，為柱塞數(shù)為奇數(shù)時的脈動率比偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動越小，故柱塞泵的柱塞數(shù)一般都為奇數(shù)。從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動率綜合考慮，常取z=7或z=9。2．流量計算3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵實際上，泵的瞬時3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵3．結(jié)構(gòu)特點(1)端面間隙的自動補償。(2)滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu)滑靴的靜壓支承原理1—缸體；2—柱塞；3—滑靴；4—斜盤；5—油室斜盤式軸向柱塞泵的工作原理3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵3．結(jié)構(gòu)特點(13.4.2軸向柱塞泵3.4.2.2斜軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵1—配油盤；2—柱塞；3—缸體；4—連桿；5—傳動軸；a—吸油窗口；b—壓油窗口；斜軸式軸向柱塞泵的工作原理圖3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵1—配油盤；2—3.5.1液壓泵類型的選擇3.5液壓泵的選用低壓齒輪泵葉片泵柱塞泵低壓系統(tǒng)或輔助裝置中壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)3.5.1液壓泵類型的選擇3.5液壓泵的選用低壓齒輪3.5.2液壓泵的工作壓力3.5液壓泵的選用液壓泵的工作壓力應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)所需的最大工作壓力，即式中

——考慮管道壓力損失所取的系數(shù)，一般取=1.1～1.5。3.5.2液壓泵的工作壓力3.5液壓泵的選用液壓泵的3.5.3液壓泵的流量3.5液壓泵的選用液壓泵的流量應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)中同時工作的執(zhí)行機構(gòu)所需的最大流量之和，即3.5.3液壓泵的流量3.5液壓泵的選用液壓泵的流量3.5.4配套電動機的選用3.5液壓泵的選用液壓泵配套電動機功率的計算公式為式中

——液壓泵同一時間壓力與流量乘積的最大值；

——液壓泵的總效率。3.5.4配套電動機的選用3.5液壓泵的選用液壓泵配3.6.1泵的拆裝3.6.1.1實驗?zāi)康?.6實驗液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。通過對液壓泵的拆裝，加深對泵結(jié)構(gòu)及工作原理的了解，并對液壓泵的加工及裝配工藝形成一個初步的認(rèn)識。3.6.1泵的拆裝3.6實驗液壓元件是液壓系統(tǒng)3.6.1泵的拆裝3.6.1.2實驗設(shè)備3.6實驗內(nèi)六角扳手固定扳手螺絲刀液壓泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗內(nèi)六角扳手固定扳手3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗1．軸向柱塞泵型號：SCY14-1型軸向柱塞泵(手動變量)。

SCY14-1型軸向柱塞泵1—中間泵體；2—圓柱滾子軸承；3—滑靴；4—柱塞；5—缸體；6—銷；7—配油盤；8—前泵體；9—傳動軸；10—定心彈簧；11—內(nèi)套；12—外套；13—鋼球；14—回程盤；15—手輪；16—螺母；17—螺桿；18—變量活塞；19—鍵；20—斜盤；21—刻度盤；22—銷軸；23—變量殼體3.6.1泵的拆裝3.6實驗1．軸向柱塞泵S3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)實驗原理當(dāng)油泵的輸入傳動軸9通過電機帶動旋轉(zhuǎn)時，缸體5隨之旋轉(zhuǎn)。由于裝在缸體中的柱塞4的球頭部分上的滑靴3被回程盤壓向斜盤，因此柱塞4將隨著斜盤的斜面在缸體5中作往復(fù)運動，從而實現(xiàn)油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盤7實現(xiàn)的。改變斜盤的傾斜角度就可以改變油泵的流量輸出。(2)實驗報告要求1)根據(jù)實物，畫出柱塞泵的工作原理簡圖。2)簡要說明軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)實驗原理(3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗2．齒輪泵型號：CB-B型齒輪泵。結(jié)構(gòu)圖如圖3-20所示。1—后泵蓋；2—滾針軸承；3—泵體；4—前泵蓋；5—傳動軸CB-B型齒輪泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗2．齒輪泵1—后泵3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)工作原理在吸油腔，輪齒在嚙合點相互從對方齒谷中退出，密封工作空間的有效容積不斷增大，完成吸油過程。在排油腔，輪齒在嚙合點相互進入對方齒谷中，密封工作空間的有效容積不斷減小，實現(xiàn)排油過程。(2)實驗報告要求1)根據(jù)實物，畫出齒輪泵的工作原理簡圖。2)簡要說明齒輪泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)工作原理3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗3．雙作用葉片泵型號：YB-6型葉片泵。結(jié)構(gòu)圖如圖3-21所示。1—滾針軸承；2、7—配油盤；3—傳動軸；4—轉(zhuǎn)子；5—定子；6—后泵體；8—深溝球軸承；9—葉片YB-6型葉片泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗3．雙作用葉片泵13.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)工作原理當(dāng)傳動軸3帶動轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，裝于轉(zhuǎn)子葉片槽中的葉片在離心力和葉片底部壓力油的作用下伸出，葉片頂部緊貼與頂子表面，沿著定子曲線滑動。葉片往定子的長軸方向運動時葉片伸出，使得由定子5的內(nèi)表面，配油盤2、7，轉(zhuǎn)子和葉片所形成的密閉容腔不斷擴大，通過配油盤上的配油窗口實現(xiàn)吸油。往短軸方向運動時葉片縮進，密閉容腔不斷縮小，通過配油盤上的配油窗口實現(xiàn)排油。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片伸出和縮進兩次。(2)試驗報告要求1)根據(jù)實物畫出雙作用葉片泵的工作原理簡圖。2)簡要說明葉片泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)工作原理3.6.1泵的拆裝3.6.1.4實驗思考題3.6實驗1．SCY14-1型軸向柱塞泵用的是何種配油方式？軸向柱塞泵的變量形式有幾種？2．CB-B型齒輪泵卸荷槽的作用是什么？齒輪泵的密封工作區(qū)是指哪一部分？3．單作用葉片泵和雙作用葉片泵有何區(qū)別？雙作用葉片泵的定子內(nèi)表面是由哪幾段曲線組成的？變量葉片泵有幾種形式？3.6.1泵的拆裝3.6實驗1．SCY14-13.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.1實驗?zāi)康?.6實驗通過實驗，了解液壓泵的主要性能及其性能實驗所用設(shè)備和實驗方法；分析液壓泵的性能曲線，了解液壓泵壓力與流量的關(guān)系。3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.2實驗設(shè)備3.6實驗液壓教學(xué)試驗臺秒表棉紗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.3實驗原理3.6實驗液壓泵的工作壓力由其外加負(fù)載所決定，若定量泵出口串聯(lián)一節(jié)流閥，節(jié)流閥出口直通油箱，由節(jié)流閥的通流面積AT的變化就可以對泵施加不同的負(fù)載，即泵的工作壓力將隨之變化。對定量泵來說，q為定值，對特定的閥來說，Cq一定，此時，節(jié)流閥前后的壓差Δp=p，AT增大，p減小，AT減小，p增大。3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.3實驗原理3.6實驗液壓泵特性實驗液壓系統(tǒng)原理圖不同壓力下的流量用測定對應(yīng)流過流量計液體體積ΔV所用的時間Δt來確定。ΔV取10L，即流量計轉(zhuǎn)一圈。3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.4實驗步驟3.6實驗(1)全部打開節(jié)流閥和溢流閥，接通電源，啟動液壓泵，讓被試泵空載運轉(zhuǎn)幾分鐘，排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。(2)關(guān)閉節(jié)流閥，慢慢調(diào)溢流閥，將壓力p1調(diào)至50kgf/cm2，然后用鎖母將溢流閥鎖緊。(3)全部打開節(jié)流閥，使被試泵的壓力為零(或接近零)，測出此時的流量，即為空載流量。(4)逐漸關(guān)小節(jié)流閥的通流截面，作為泵的不同負(fù)載，測出對應(yīng)不同壓力p時流過流量計ΔV所用的時間Δt，將所測數(shù)據(jù)填入表3-3。注意，節(jié)流閥每次調(diào)節(jié)后，須運轉(zhuǎn)一兩分鐘后再測有關(guān)數(shù)據(jù)。(5)實驗完成后，將節(jié)流閥、溢流閥全部松開，再關(guān)閉液壓泵，關(guān)閉電源。3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6.2.5實驗思考題3.6實驗(1)填寫實驗名稱、實驗?zāi)康暮蛯嶒瀮?nèi)容，并簡述實驗原理。(2)填寫實驗記錄表。(3)繪制液壓泵工作特性曲線：用坐標(biāo)紙繪制q—p曲線。(4)回答以下問題。1)實驗系統(tǒng)中用什么形式加載？為什么能夠?qū)Ρ辉嚤眉虞d？2)從液壓泵的壓力流量曲線中得到什么啟發(fā)？3.6.2泵的出口壓力與流量的關(guān)系3.6實驗思考題1．液壓泵正常工作的必備條件是什么？2．液壓泵的工作壓力和額定壓力分別指什么？3．什么是液壓泵的容積效率、機械效率和總效率？相互關(guān)系如何？4．限壓式變量葉片泵的拐點壓力和最大壓力間有何關(guān)系？拐點壓力變化時，最大壓力是否變化？拐點壓力如何調(diào)整？5．某液壓泵的輸出油壓p=6MPa，排量V=100cm3/r，轉(zhuǎn)速n=1

450r/min，容積效率ηv=0.94，總效率η=0.9，求泵的輸出功率P和電動機的驅(qū)動功率P電。6．變量葉片泵的轉(zhuǎn)子半徑r＝41.5mm，定子半徑R=44.5mm，葉片寬度B=30mm，轉(zhuǎn)子與定子間的最小間隙δ＝0.5mm。試求：(1)排量q＝16cm3/r時，其偏心量是多少？(2)此泵最大可能的排量qmax是多少？7．已知軸向柱塞泵的額定壓力為p=16MPa，額定流量為Q=330L/min，設(shè)液壓泵的總效率為η=0.9，機械效率為ηm=0.93。求：(1)驅(qū)動泵所需的額定功率。(2)計算泵的泄漏流量。思考題1．液壓泵正常工作的必備條件是什么？第3章

液壓動力裝置第3章液壓動力裝置3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.1工作原理3.1液壓泵概論液壓泵工作原理圖1—偏心輪；2—柱塞；3—泵體；4、5—單向閥；6—彈簧液壓泵正常工作必備的條件(1)應(yīng)具有密封容積。(2)密封容積的大小能交替變化。(3)應(yīng)有配流裝置。(4)吸油過程中，油箱必須和大氣相通。3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論液壓泵3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.2分類3.1液壓泵概論結(jié)構(gòu)的不同葉片泵柱塞泵螺桿泵齒輪泵輸油方向能否改變雙向泵單向泵定量泵變量泵輸出流量能否調(diào)節(jié)額定壓力的高低低壓泵中壓泵高壓泵3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論結(jié)構(gòu)的3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1.1.2分類3.1液壓泵概論單向定量雙向定量單向變量雙向變量液壓泵的圖形符號3.1.1液壓泵的工作原理和分類3.1液壓泵概論單向定3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.1壓力3.1液壓泵概論2．額定壓力1．工作壓力3．最高允許壓力壓力3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論2．額定壓3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.2流量3.1液壓泵概論(1)排量V：是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值。若泵排量固定，則液壓泵為定量泵；若排量可變則液壓泵為變量泵。(2)理論流量qt：是指無泄漏情況下，液壓泵單位時間內(nèi)排出的液體體積，等于排量與轉(zhuǎn)速的乘積，即

(3)實際流量q：是指液壓泵在某一工作壓力下實際排出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵實際能提供的流量較理論流量小，即

q=

-

(4)額定流量：是指液壓泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出的流量。3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論(1)排3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論1．容積效率和機械效率泵的機械效率

是理論轉(zhuǎn)矩和實際輸入轉(zhuǎn)矩的比值，即式中Tt——泵的理論轉(zhuǎn)矩；Ti——泵的實際輸入轉(zhuǎn)矩3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論1．容積效3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論2．功率泵的輸入功率Pi為泵的輸出功率P為3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論2．功率泵3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值，即3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率【例3.1】某液壓系統(tǒng)，泵的排量V＝10mL/r，電機轉(zhuǎn)速n＝1

200r/min，泵的輸出壓力p=5MPa，泵容積效率ηv＝0.92，總效率η＝0.84，求：(1)泵的理論流量。(2)泵的實際流量。(3)泵的輸出功率。(4)驅(qū)動電機功率。3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1.2.3效率和功率3.1液壓泵概論3．總效率解：(1)泵的理論流量(2)泵的實際流量(3)泵的輸出功率(4)驅(qū)動電機功率3.1.2液壓泵的性能參數(shù)3.1液壓泵概論3．總效率3.2.1齒輪泵的工作原理3.2齒輪泵1—殼體；2—主動齒輪；3—從動齒輪齒輪泵的工作原理3.2.1齒輪泵的工作原理3.2齒輪泵1—殼體；3.2.2齒輪泵的排量和流量3.2齒輪泵齒輪泵流量計算示意圖兩個齒輪齒間的有效容積之和就相當(dāng)于外徑，等于齒頂圓直徑D，厚度等于齒間有效深度2h1，寬度為齒寬b所構(gòu)成的圓環(huán)的體積。即設(shè)齒輪模數(shù)為m，則h1=m，D=m(z+2)，代入上式則得齒輪泵理論排量的計算公式齒輪泵的實際流量則為式中n——齒輪泵轉(zhuǎn)速；

——齒輪泵容積效率。3.2.2齒輪泵的排量和流量3.2齒輪泵齒輪泵流3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵1—后泵蓋；2—滾針軸承；3—泵體；4—主動齒輪；5—前泵蓋；6—傳動軸；7—鍵；8—從動齒輪CB-B型齒輪泵3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵1—后泵蓋3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.1齒輪泵的泄漏3.2齒輪泵一、通過齒輪嚙合處的間隙二、泵體內(nèi)表面與齒頂圓間的徑向間隙三、通過齒輪兩端面與兩側(cè)端蓋間的端面軸向間隙壓油腔的壓力油向吸油腔泄漏有3條途徑3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵一、通過齒3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.2徑向不平衡力3.2齒輪泵齒輪泵的徑向不平衡力在壓油腔和吸油腔齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認(rèn)為油液由壓油腔壓力逐漸下降到吸油腔壓力。在油液壓力的綜合作用下，齒輪所受徑向作用力是不平衡的。3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵齒輪泵的徑3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.3.3齒輪泵的困油3.2齒輪泵齒輪泵的困油現(xiàn)象為使齒輪能正常運轉(zhuǎn)和平衡工作，必須使齒輪嚙合的重迭系數(shù)大于1，即在運轉(zhuǎn)中前一對輪齒還未完全脫開時，后一對輪齒已開始嚙合。故在某一段時間內(nèi)，同時有兩對輪齒嚙合。此時，在這兩對嚙合輪齒之間便形成了一個密閉容積，稱為困油區(qū)。3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵齒輪泵的困3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.4中高壓齒輪泵3.2齒輪泵3.2.4.1浮動軸套式3.2.4.2浮動側(cè)板式3.2.4.3撓性側(cè)板式3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵3.2.43.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2.5內(nèi)嚙合齒輪泵3.2齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵3.2.3低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)3.2齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪3.3.1定量葉片泵3.3.1.1雙作用葉片泵的工作原理3.3葉片泵1—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—葉片；4—配油盤；5—傳動軸雙作用葉片泵工作原理3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵1—定子；2—轉(zhuǎn)3.3.1定量葉片泵3.3.1.2雙聯(lián)葉片泵3.3葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩個單級葉片泵裝在一個泵體內(nèi)在油路上并聯(lián)組成的。兩個葉片泵的轉(zhuǎn)子由同一傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)，并各自有獨立的出油口，兩個泵可以是相等流量的，也可以是不等流量的。3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由兩3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵1．雙葉片結(jié)構(gòu)雙葉片結(jié)構(gòu)原理1—葉片；2—轉(zhuǎn)子；3—定子3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵1．雙葉片結(jié)構(gòu)雙3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵2．彈簧負(fù)載葉片結(jié)構(gòu)

彈簧負(fù)載葉片結(jié)構(gòu)

1—葉片；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—彈簧

3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵2．彈簧負(fù)載葉片3.3.1定量葉片泵3.3.1.3高壓葉片泵的特點3.3葉片泵3．母子葉片結(jié)構(gòu)母子葉片結(jié)構(gòu)1—母葉片2—轉(zhuǎn)子體3—定子4—子葉片3.3.1定量葉片泵3.3葉片泵3．母子葉片結(jié)構(gòu)3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵1．工作原理

單作用葉片泵工作原理1—定子2—轉(zhuǎn)子3—葉片4—配油盤5—傳動軸3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵1．工作原理單3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵2．流量計算如果不考慮葉片的厚度，設(shè)定子內(nèi)徑為D，定子與轉(zhuǎn)子的偏心量為e，葉片寬度b，則泵的排量近似為泵的實際流量為3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵2．流量計算如果3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量葉片泵1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—限壓彈簧；4—滑塊滾針支承；5—反饋柱塞缸；6—流量調(diào)節(jié)螺釘它能根據(jù)泵出口負(fù)載壓力的大小自動調(diào)節(jié)泵的排量。3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量3.3.2變量葉片泵3.3.2.1單作用葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量泵的工作特性限壓式變量葉片泵對既要實現(xiàn)快速行程，又要實現(xiàn)保壓和工作進給的執(zhí)行元件來說是一種合適的油源?？焖傩谐绦枰蟮牧髁?，負(fù)載壓力較低，正好使用其AB段曲線部分；保壓和工作進給時負(fù)載壓力升高，需要流量減小，正好使用其BC段曲線段部分。3.3.2變量葉片泵3.3葉片泵外反饋限壓式變量3.4.1徑向柱塞泵3.4柱塞泵1—柱塞；2—轉(zhuǎn)子；3—襯套；4—定子；5—配油軸徑向柱塞泵的工作原理徑向柱塞泵的加工精度要求不高，但徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差，配油軸受徑向不平衡力的作用容易磨損，因此轉(zhuǎn)速和壓力不能太高。3.4.1徑向柱塞泵3.4柱塞泵1—柱塞；2—轉(zhuǎn)3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵1．工作原理1—配油盤；2—傳動軸；3—鍵；4—缸體；5—彈簧；6—柱塞；

7—芯套；8—回程盤；9—滑靴；10—斜盤斜盤式軸向柱塞泵的工作原理3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵1．工作原理1—3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵2．流量計算若柱塞數(shù)目為z，柱塞直徑為d，柱塞孔分布圓直徑為D，斜盤傾角為γ，則泵的排量為泵的實際流量為式中n——轉(zhuǎn)速

——容積效率3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵2．流量計算若柱3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵實際上，泵的瞬時流量是脈動的，其最大流量和最小流量之差與平均理論流量的百分比，稱為流量脈動率

，它與柱塞的數(shù)量z有關(guān)。當(dāng)z為偶數(shù)時，為當(dāng)z奇數(shù)數(shù)時，為柱塞數(shù)為奇數(shù)時的脈動率比偶數(shù)柱塞小，且柱塞數(shù)越多，脈動越小，故柱塞泵的柱塞數(shù)一般都為奇數(shù)。從結(jié)構(gòu)工藝性和脈動率綜合考慮，常取z=7或z=9。2．流量計算3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵實際上，泵的瞬時3.4.2軸向柱塞泵3.4.2.1直軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵3．結(jié)構(gòu)特點(1)端面間隙的自動補償。(2)滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu)滑靴的靜壓支承原理1—缸體；2—柱塞；3—滑靴；4—斜盤；5—油室斜盤式軸向柱塞泵的工作原理3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵3．結(jié)構(gòu)特點(13.4.2軸向柱塞泵3.4.2.2斜軸式軸向柱塞泵3.4柱塞泵1—配油盤；2—柱塞；3—缸體；4—連桿；5—傳動軸；a—吸油窗口；b—壓油窗口；斜軸式軸向柱塞泵的工作原理圖3.4.2軸向柱塞泵3.4柱塞泵1—配油盤；2—3.5.1液壓泵類型的選擇3.5液壓泵的選用低壓齒輪泵葉片泵柱塞泵低壓系統(tǒng)或輔助裝置中壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)3.5.1液壓泵類型的選擇3.5液壓泵的選用低壓齒輪3.5.2液壓泵的工作壓力3.5液壓泵的選用液壓泵的工作壓力應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)所需的最大工作壓力，即式中

——考慮管道壓力損失所取的系數(shù)，一般取=1.1～1.5。3.5.2液壓泵的工作壓力3.5液壓泵的選用液壓泵的3.5.3液壓泵的流量3.5液壓泵的選用液壓泵的流量應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)中同時工作的執(zhí)行機構(gòu)所需的最大流量之和，即3.5.3液壓泵的流量3.5液壓泵的選用液壓泵的流量3.5.4配套電動機的選用3.5液壓泵的選用液壓泵配套電動機功率的計算公式為式中

——液壓泵同一時間壓力與流量乘積的最大值；

——液壓泵的總效率。3.5.4配套電動機的選用3.5液壓泵的選用液壓泵配3.6.1泵的拆裝3.6.1.1實驗?zāi)康?.6實驗液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。通過對液壓泵的拆裝，加深對泵結(jié)構(gòu)及工作原理的了解，并對液壓泵的加工及裝配工藝形成一個初步的認(rèn)識。3.6.1泵的拆裝3.6實驗液壓元件是液壓系統(tǒng)3.6.1泵的拆裝3.6.1.2實驗設(shè)備3.6實驗內(nèi)六角扳手固定扳手螺絲刀液壓泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗內(nèi)六角扳手固定扳手3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗1．軸向柱塞泵型號：SCY14-1型軸向柱塞泵(手動變量)。

SCY14-1型軸向柱塞泵1—中間泵體；2—圓柱滾子軸承；3—滑靴；4—柱塞；5—缸體；6—銷；7—配油盤；8—前泵體；9—傳動軸；10—定心彈簧；11—內(nèi)套；12—外套；13—鋼球；14—回程盤；15—手輪；16—螺母；17—螺桿；18—變量活塞；19—鍵；20—斜盤；21—刻度盤；22—銷軸；23—變量殼體3.6.1泵的拆裝3.6實驗1．軸向柱塞泵S3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)實驗原理當(dāng)油泵的輸入傳動軸9通過電機帶動旋轉(zhuǎn)時，缸體5隨之旋轉(zhuǎn)。由于裝在缸體中的柱塞4的球頭部分上的滑靴3被回程盤壓向斜盤，因此柱塞4將隨著斜盤的斜面在缸體5中作往復(fù)運動，從而實現(xiàn)油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盤7實現(xiàn)的。改變斜盤的傾斜角度就可以改變油泵的流量輸出。(2)實驗報告要求1)根據(jù)實物，畫出柱塞泵的工作原理簡圖。2)簡要說明軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)實驗原理(3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗2．齒輪泵型號：CB-B型齒輪泵。結(jié)構(gòu)圖如圖3-20所示。1—后泵蓋；2—滾針軸承；3—泵體；4—前泵蓋；5—傳動軸CB-B型齒輪泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗2．齒輪泵1—后泵3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)工作原理在吸油腔，輪齒在嚙合點相互從對方齒谷中退出，密封工作空間的有效容積不斷增大，完成吸油過程。在排油腔，輪齒在嚙合點相互進入對方齒谷中，密封工作空間的有效容積不斷減小，實現(xiàn)排油過程。(2)實驗報告要求1)根據(jù)實物，畫出齒輪泵的工作原理簡圖。2)簡要說明齒輪泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)工作原理3.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗3．雙作用葉片泵型號：YB-6型葉片泵。結(jié)構(gòu)圖如圖3-21所示。1—滾針軸承；2、7—配油盤；3—傳動軸；4—轉(zhuǎn)子；5—定子；6—后泵體；8—深溝球軸承；9—葉片YB-6型葉片泵3.6.1泵的拆裝3.6實驗3．雙作用葉片泵13.6.1泵的拆裝3.6.1.3實驗內(nèi)容3.6實驗(1)工作原理當(dāng)傳動軸3帶動轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，裝于轉(zhuǎn)子葉片槽中的葉片在離心力和葉片底部壓力油的作用下伸出，葉片頂部緊貼與頂子表面，沿著定子曲線滑動。葉片往定子的長軸方向運動時葉片伸出，使得由定子5的內(nèi)表面，配油盤2、7，轉(zhuǎn)子和葉片所形成的密閉容腔不斷擴大，通過配油盤上的配油窗口實現(xiàn)吸油。往短軸方向運動時葉片縮進，密閉容腔不斷縮小，通過配油盤上的配油窗口實現(xiàn)排油。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片伸出和縮進兩次。(2)試驗報告要求1)根據(jù)實物畫出雙作用葉片泵的工作原理簡圖。2)簡要說明葉片泵的結(jié)構(gòu)組成。3.6.1泵的拆裝3.6實驗(1)工作原理3.6.1泵的拆裝3.6.1.4實驗思考題3.6實驗1．SCY14-1型軸向柱塞泵用的是何種配油方式？軸向柱塞泵的變量