《汽車液壓與氣壓傳動(dòng)（第4版）》 課件 第三章：液壓泵和液壓馬達(dá)

第三章：液壓泵和液壓馬達(dá)第一節(jié)：液壓泵第二節(jié)：齒輪泵第三節(jié)：葉片泵第四節(jié)：柱塞泵第五節(jié)：液壓馬達(dá)第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)選用教學(xué)目標(biāo)教學(xué)要點(diǎn)返回目錄本章習(xí)題教學(xué)目標(biāo)1)掌握液壓泵和液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)原理、基本參數(shù)和工作特性方面的知識(shí)。2)能合理計(jì)算和選用液壓泵和液壓馬達(dá)的性能參數(shù)。3)會(huì)進(jìn)行必要的液壓傳動(dòng)裝置校核。返回本章教學(xué)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)掌握程度相關(guān)知識(shí)

返回本章液壓泵和液壓馬達(dá)基礎(chǔ)知識(shí)掌握容積式液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理及性能參數(shù),熟悉其分類和圖形符號(hào)流體力學(xué)的基本知識(shí)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)的相關(guān)知識(shí)、液壓與氣壓元件圖形符號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)齒輪泵、葉片泵、柱塞泵及相應(yīng)的液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理掌握齒輪泵、葉片泵、柱塞泵及典型液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和工作原理;理解其排量、流量等性能并會(huì)計(jì)算;理解外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題和解決問(wèn)題的措施外、內(nèi)嚙合齒輪泵,CB-Z高壓齒輪泵,單、雙作用葉片泵,限壓式葉片泵,YB型葉片泵,斜軸式軸向柱塞泵等的結(jié)構(gòu)、工作特性和工程應(yīng)用液壓泵和液壓馬達(dá)的選用會(huì)比較不同液壓泵、液壓馬達(dá)的性能,初步掌握選用方法;了解液壓泵和液壓馬達(dá)的安裝使用要求液壓泵和液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及選用第一節(jié)：液壓泵

在液壓系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達(dá)都是能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓泵是把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)中油液的壓力能，供系統(tǒng)使用；液壓馬達(dá)是把輸來(lái)的油液的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使工作部件克服負(fù)載而對(duì)外作功。因此，從工作原理上來(lái)講，大部分液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆的。一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理：二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)：三、液壓泵的分類：

第一節(jié)：液壓泵返回本章第一節(jié)：液壓泵

容積式液壓泵，利用封閉容積改變大小，來(lái)輸出壓力油。液壓馬達(dá)的工作原理與液壓泵的相同。

1.液壓泵的工作原理第一節(jié)：液壓泵(1)工作壓力和額定壓力：工作壓力：泵輸出壓力。額定壓力：工作穩(wěn)定時(shí)，最高壓力。

(2)排量和流量：排量：一轉(zhuǎn)輸出的量。（V）流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸出液體的量。(qV)

理論流量：2.液壓泵的性能參數(shù)：第一節(jié)：液壓泵理論流量：實(shí)際流量：機(jī)械效率：理論功率：輸入功率：總效率：容積效率：輸出功率：功率和效率第一節(jié)：液壓泵

例題第一節(jié)：液壓泵

例題第一節(jié)：液壓泵按輸出（輸入）流量分為：定量和變量。按結(jié)構(gòu)分為：齒輪式、葉片式、柱塞式三大類。

3.液壓泵分類返回本節(jié)第二節(jié)：齒輪泵

齒輪泵由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、自吸能力強(qiáng)、對(duì)油液污染不靈敏、維修方便及工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是泄漏較大，流量脈動(dòng)大，噪聲較高，徑向不平衡力大，所達(dá)到的額定壓力還不夠高。但通過(guò)結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)后，也可以達(dá)到較高的工作壓力，目前其最高工作壓力可達(dá)30。齒輪泵按結(jié)構(gòu)形式分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。

一、外嚙合齒輪泵：二、內(nèi)嚙合齒輪泵：

第二節(jié)：齒輪泵返回本章第二節(jié)：齒輪泵1.外嚙合齒輪泵工作原理

泵的泵體內(nèi)裝有一對(duì)相同的外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)靠端蓋密封。泵體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封工作腔。

第二節(jié)：齒輪泵(1)困油現(xiàn)象：封閉的容積由大變小，再由小變大，使油壓變化。產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。

2.外嚙合齒輪泵存在的幾個(gè)問(wèn)題第二節(jié)：齒輪泵(2)徑向不平衡力

齒輪泵工作時(shí)，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻的，在排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)為油液壓力由高壓腔壓力逐級(jí)下降到吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當(dāng)于給齒輪一個(gè)徑向不平衡作用力，使齒輪和軸承受載。工作壓力愈大，徑向不平衡力越大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成齒頂與泵體接觸，產(chǎn)生磨損。第二節(jié)：齒輪泵(3)泄漏

泄漏有三條途徑：通過(guò)齒輪嚙合處的間隙；泵體內(nèi)表面與齒頂圓間的徑向間隙；通過(guò)齒輪兩端面與兩側(cè)端蓋間的端面軸向間隙（泄漏量最大，占總泄漏量的70%—80%）。

第二節(jié)：齒輪泵(4)措施：

減小端面軸向間隙，一般采用齒輪端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償?shù)霓k法來(lái)解決。第二節(jié)：齒輪泵3.CB－Z2型高壓齒輪泵

此泵是采用雙向補(bǔ)償。高壓力、高效率、長(zhǎng)壽命。1－主動(dòng)齒輪軸2－骨架油封3－前泵蓋4－軸承5－定位銷6－泵體7－浮動(dòng)側(cè)板8－墊板9－支承套10－后泵蓋1－螺栓12－徑向密封塊13－密封圈第二節(jié)：齒輪泵二、內(nèi)嚙合齒輪泵

內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒輪泵和擺線齒輪泵(擺線轉(zhuǎn)子泵)兩種。第二節(jié)：齒輪泵擺線轉(zhuǎn)子泵

擺線轉(zhuǎn)子泵的額定壓力一般為2.5MPa、4MPa，這種泵作為補(bǔ)油泵和潤(rùn)滑泵使用。廣泛應(yīng)用于大、中型車輛的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。返回本節(jié)第三節(jié)：葉片泵

葉片泵按其每個(gè)工作腔在泵每轉(zhuǎn)一周時(shí)吸油、排油的次數(shù)，分為單作用式和雙作用式兩類。單作用式常作變量泵使用，雙作用式只能作定量泵使用。葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、輸油均勻、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于中低壓液壓系統(tǒng)中。其工作壓力為6～21MPa。第三節(jié)：葉片泵返回本章第三節(jié)：葉片泵一、單作用葉片泵工作原理

泵由轉(zhuǎn)子2、定子3、葉片4、配油盤和端蓋（圖中未示）等件所組成。第三節(jié)：葉片泵限壓式變量葉片泵

限壓式變量葉片泵與定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受有不平衡的徑向液壓力，噪聲較大，容積效率和機(jī)械效率都沒(méi)有定量葉片泵高。它能按負(fù)載壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，在功率使用上較為合理，可減少油液發(fā)熱；因此把它用在液壓系統(tǒng)中要求執(zhí)行元件有快、慢速和保壓階段的場(chǎng)合，有利于節(jié)能和簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)。第三節(jié)：葉片泵限壓式葉片泵工作原理第三節(jié)：葉片泵

1.工作原理：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)泵吸油壓油各兩次，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，故又稱為平衡式葉片泵。

二、雙作用葉片泵：第三節(jié)：葉片泵2.雙作用葉片泵在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)保證葉片緊貼定子內(nèi)表面；定子內(nèi)曲線。a)子母葉片b)雙葉片結(jié)構(gòu)1－轉(zhuǎn)子2－定子3－母葉片4－子葉片5、6－葉片第三節(jié)：葉片泵3.YB型葉片泵的結(jié)構(gòu)1－左配油盤2、8－滾珠軸承3－傳動(dòng)軸4－定子5－右配油盤6－后泵體7－前泵體9－油封10－壓蓋11－葉片12－轉(zhuǎn)子13－螺釘返回本節(jié)第四節(jié)：柱塞泵

柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、單位功率體積小、容積效率高、工作壓力高、易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)，故可在高壓系統(tǒng)中使用；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、對(duì)油液的污染敏感、使用和維修要求嚴(yán)格。在起重運(yùn)輸車輛、工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。分軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩類。軸向柱塞泵又分為直軸式(斜盤式)和斜軸式兩種。其中直軸式應(yīng)用較廣。

第四節(jié)：柱塞泵返回本章第四節(jié)：柱塞泵一、斜盤式軸向柱塞泵的工作原理泵由斜盤1、柱塞2、缸體3、配油盤4等主要零件組成。1－斜盤2－柱塞3－缸體4－配油盤5－傳動(dòng)軸

第四節(jié)：柱塞泵二、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)1－中間泵體2－內(nèi)套3－彈簧4－缸套5－缸體6－配油盤7－前泵體8－傳動(dòng)軸9－柱塞10－外套11－軸承12－滑靴13－鋼珠14－回程盤15－斜盤16－軸銷17－變量活塞18－絲桿19－手輪20－變量機(jī)構(gòu)殼體第四節(jié)：柱塞泵滑靴結(jié)構(gòu)

通過(guò)柱塞和滑靴上的小孔a、b將壓力油引入盤形腔C中，使滑靴和斜盤間形成一定厚度的油膜，即形成靜壓支承，如圖3－17所示。這樣使滑靴和斜盤平面間的高速滑動(dòng)摩擦變?yōu)橐后w摩擦，減小了磨損，提高了使用壽命。1－斜盤2－滑靴3－柱塞

返回本節(jié)第五節(jié)：液壓馬達(dá)

一、液壓馬達(dá)工作原理：以軸向柱塞馬達(dá)為例說(shuō)明液壓馬達(dá)的工作原理。二、液壓馬達(dá)的性能參數(shù)：三、液壓馬達(dá)的分類：四、典型液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和工作原理：第五節(jié)：液壓馬達(dá)返回本章第五節(jié)：液壓馬達(dá)一、軸向柱塞馬達(dá)工作原理1－斜盤2－缸體3－柱塞4－配油盤第五節(jié)：液壓馬達(dá)二、液壓馬達(dá)的性能參數(shù)理論流量：轉(zhuǎn)速：理論轉(zhuǎn)矩：機(jī)械效率：實(shí)際轉(zhuǎn)矩：容積效率第五節(jié)：液壓馬達(dá)例題第五節(jié)：液壓馬達(dá)三、液壓馬達(dá)的分類a)單向定量液壓馬達(dá)b)單向變量液壓馬達(dá)c)雙向定量液壓馬達(dá)d)雙向變量液壓馬達(dá)e)擺動(dòng)式液壓馬達(dá)第五節(jié)：液壓馬達(dá)四、典型液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.齒輪液壓馬達(dá)第五節(jié)：液壓馬達(dá)2.葉片式液壓馬達(dá)工作原理；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第五節(jié)：液壓馬達(dá)3.擺動(dòng)式液壓馬達(dá)a)單葉片擺動(dòng)式液壓馬達(dá)b)雙葉片擺動(dòng)式液壓馬達(dá)1－定子塊2－葉片3－缸體返回本節(jié)第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)的選用第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)的選用

一、液壓泵的選型

齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜、工作可靠、維修方便，可以適應(yīng)多塵、高溫和劇烈沖擊的惡劣使用條件。運(yùn)輸車輛和工程機(jī)械多選用雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪泵。缺點(diǎn)是壽命短、流量較小、不能變量。

葉片泵的輸油量均勻，壓力脈動(dòng)較小，容積效率較高。目前僅在起重運(yùn)輸車輛、工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中選用中高壓葉片泵。

軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，在高壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。汽車柴油機(jī)中常用柱塞泵來(lái)輸送高壓燃油。

返回本章第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)的選用各種液壓泵性能比較第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)的選用二、液壓馬達(dá)的選型

選擇液壓馬達(dá)的主要依據(jù)應(yīng)該是設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)的工作要求、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、體積、重量、價(jià)格、等要求，以確定液壓馬達(dá)的類型、性能參數(shù)等。一般來(lái)講，齒輪式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，常用于高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的場(chǎng)合。如驅(qū)動(dòng)研磨機(jī)、風(fēng)扇等。葉片式液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏，容積效率低，機(jī)械特性軟，適用于中速以上，轉(zhuǎn)矩不大，要求啟動(dòng)、換向頻繁的場(chǎng)合。軸向柱塞式馬達(dá)容積效率高，調(diào)整范圍大，且低速穩(wěn)定性好，耐沖擊性能差，常用于要求較高的高壓系統(tǒng)。第六節(jié)：液壓泵和液壓馬達(dá)的選用三、液壓泵和液壓馬達(dá)的使用

1.液壓泵和液壓馬達(dá)安裝時(shí)要滿足如下要求：⑴液壓泵和液壓馬達(dá)與其他機(jī)械裝置連接時(shí)要對(duì)中。⑵液壓泵和液壓馬達(dá)軸端一般不得承受徑向力，不得將皮帶輪、齒輪等傳動(dòng)零件直接安裝在液壓泵和液壓馬達(dá)的軸上。⑶液壓泵和液壓馬達(dá)對(duì)系統(tǒng)濾油精度有一定要求。⑷對(duì)于某些馬達(dá)，在回油路要安裝背壓閥，以使馬達(dá)回油口具有足夠的背壓而保證正常工作。