第三章 液压泵和液压马达,液压泵,液压马达,第三章 液压泵和液压马达,目的任务了解液压泵主要性能参数分类掌握泵原理、必要条件、排流量、齿泵原理、困油,液压泵和液压马达,重点难点: 容积式泵工作原理、必要条件、齿轮泵工作原理、排流量 计算、 困油现象的实质.,3、1 液压泵和液压马达概述,功 用 液压泵: 将电动机或其它原动机输入 的机械能转换为液体的压力 能,向系统供油。液压马达：将泵输入的液压能转换为机 械能而对负载做功。,液压泵与液压马达关系,功用上 相反 结构上 相似 原理上 互逆,3、1、1 液压泵和液压马达的工作原理及分类,液压泵的基本原理 吸油：密封容积增大，产生真空 压油：密封容积减小，油液被迫压出,液压泵基本工作条件（必要条件）,1 具有若干个容积能够不断变化的密封工作腔2 吸压油腔隔开（配流装置）,液压泵和液压马达分类,按输出流量能否调节： 定量 变量 按结构形式 ：齿轮式 叶片式 柱塞式 按输油方向能否改变： 单向 双向 按使用压力： 低压 中压 高压按组成分：单泵和复合泵,液压泵和液压马达的图形符号,一般符号,单向定量液压泵,双向定量液压泵,双向变量液压泵,单向变量液压泵,3、1、2 液压泵和液压马达的的主要工作参数,工作压力和额定压力 排量和流量 功率和效率 效率,工作压力和额定压力,工作压力额定压力（公称压力、铭牌压力） 最高允许压力,工作压力,指泵（或马达）实际工作时输出（或输入） 油液的压力，其值取决于外界负载：管阻、摩擦、外负载*。,额定压力,指泵（或马达）在正常工作条件下，按实验标准规定能够连续运转的最高压力（受 泵（或马达）本身泄 漏和结构强度限制） p pn 即泵过载,最高允许压力,泵（或马达）在短时间内允许超载使用 (p max) 的极限压力 p p n p max,排量和流量,排量V 理论流量qt 实际流量q 额定流量qn,排量V,排量在没有泄漏的情况下，泵 （或马达）每转一周所排出 的液体的体积。,理论流量qt,不考虑泄露的情况下，单位时间内所排出的液体的体积。 qt = Vn 单位：m3/s,实际流量q,指泵（或马达）工作时实际输出的流量 q = qt-q,额定流量（公称流量、铭牌流量）qn,指泵在正常工作条件下，按试验标准 规定 必须保证的输出流量。 q qn qt,功率和效率,理论功率输入（或输出）功率输出（或输入）功率 结 论,理论功率,Pt = pqt,输入（或输出）功率,即泵轴的驱动功率或马达的输出功率 PI = T = 2nT,输出（或输入）功率,PO = pq,结 论,液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于压力和流量的乘积 （忽略能量损失），则 PO = PI 即 Pt = pqt = pVn = Tt = 2nTt 实际上有能量损失 PO 轮齿体积 取 V=6.66zm2b,流量计算,理论流量： qt=Vn=6.66zm2bn实际流量： q=qtv=6.66zm2bnv结 论 1 齿轮泵的qt是齿轮几何参数和转速的函数 2 转速等于常数，流量等于常数 定量泵 3 理论流量与出口压力无关,瞬时流量, 每一对轮齿啮合时，啮合点位置变 化引起瞬时流量变化 出现流量脉动 流量脉动结果：引起系统的压力脉动， 产生振动和噪声，影 响传动的平稳性。,3、2、3 外啮合齿轮泵结构要点,困油现象及其消除措施径向作用力不平衡泄漏,困油现象及其消除措施,困油现象 产生原因 引起结果 消除困油的方法,困油现象产生原因, 为保证齿轮连续平稳运转，又能够使 吸压油口隔开，齿轮啮合时的重合度 必须大于1 有时会出现两对轮齿同时啮合的情况，故 在齿向啮合线间形成一个封闭容积,ab 容积缩小 p 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。,bc 容积增大 p 形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、气蚀等总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生 振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命。,消除困油的方法,原则 ：ab 密封容积减小，使之通压油口 bc 密封容积增大，使之通吸油口 b 密封容积最小，隔开吸压油方法：在泵盖（或轴承座）上开卸荷槽以消除困 油，CB-B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平 移一段距离，效果更好,消除困油的方法,径向作用力不平衡,径向不平衡力的产生：液压力 液体分布规律：沿圆周从高压腔到低压腔， 压力 沿齿轮外圆逐齿降低。p，径向 不平衡力增大齿轮和轴承受到很 大的冲击载荷，产生振动 和噪声。改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。 增大泵体内表面和齿顶间隙 开压力平衡槽，会使容积效率减小,径向不平衡力图示,泄 漏,齿顶泄漏 约占齿轮泵总泄漏量的 5%径向泄漏约占齿轮泵总泄漏量的 20%25%端面泄漏* 约占齿轮泵总泄漏量的 75%85% 总之：泵压力愈高，泄漏愈大。,3、2、4 提高外啮合齿轮泵压力措施,问题：齿轮泵存在间隙 p q v 径向不平衡力 p 径向力提高齿轮泵压力的方法：浮动轴套补偿原理：将压力油引入轴套背面， 使之紧贴齿轮 端面，补 偿磨损，减小间隙。弹性侧板式补偿原理：将泵出口压力油引至 侧板背面，靠侧板自身 的变形来补偿端面间隙。,浮动轴套式,外啮合齿轮泵的优点,结构简单，制造方便，价格低廉结构紧凑，体积小，重量轻自吸性能好，对油污不敏感4 工作可靠，便于维护,外啮合齿轮泵的缺点,流量脉动大噪声大排量不可调,*3、2、5 内啮合齿轮泵,渐开线齿形内啮合齿轮泵 摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）,渐开线齿形内啮合齿轮泵,组成:小齿轮、内齿环、月牙形隔板等,渐开线齿形内啮合齿轮泵,工作原理:小齿轮带动内齿环同向异速旋 转， 左半部分轮齿退出啮合， 形成真空吸油。右半部分轮齿 退出啮合，容积减小，压油。 月牙板同两齿轮将吸压油口隔 开。,摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）,组成工作原理特点,摆线齿形内啮合齿轮泵组成,组成:内外转子相差一齿且有一偏心距,摆线齿形内啮合齿轮泵工作原理,工作原理 ： 吸油左半部分，轮齿脱开啮合容积 压油右半部分，轮齿进入啮合容积,摆线齿形内啮合齿轮泵特点,特点:结构紧凑，尺寸小，重量轻， 运转平稳，噪声小 流量脉动 小。但齿形复杂，加工困难， 价格昂贵,