第三章液壓泵及液壓馬達(dá)3-2

1、第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)第三章第三章 液壓泵及液壓馬達(dá)液壓泵及液壓馬達(dá) 3.1液壓泵與液壓馬達(dá)作用液壓泵與液壓馬達(dá)作用3.2液壓泵與液壓馬達(dá)工作原理液壓泵與液壓馬達(dá)工作原理3.3液壓泵與液壓馬達(dá)分類液壓泵與液壓馬達(dá)分類 3.4液壓泵與液壓馬達(dá)參數(shù)液壓泵與液壓馬達(dá)參數(shù)3.5齒輪泵和齒輪馬達(dá)齒輪泵和齒輪馬達(dá)3.6葉片泵和與葉片馬達(dá)葉片泵和與葉片馬達(dá)3.7柱塞泵和柱塞馬達(dá)柱塞泵和柱塞馬達(dá)3.8液壓泵的性能比較液壓泵的性能比較第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)三、齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 1. 困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象吸壓 困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 齒

2、輪重迭齒輪重迭系數(shù)系數(shù)1 1，在兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，在兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)其大小發(fā)生變化，先由大變小，輪轉(zhuǎn)動(dòng)其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。后由小變大。 困油現(xiàn)象描述第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)困油現(xiàn)象解決方法困油現(xiàn)象解決方法 困油現(xiàn)象的危害困油現(xiàn)象的危害: :閉死容積由大變小時(shí)油液受擠壓，閉死容積由大變小時(shí)油液受擠壓， 導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時(shí)，導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時(shí)，會(huì)引起汽蝕和噪聲。會(huì)引起汽蝕

3、和噪聲。 卸荷措施卸荷措施: :在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 2. 2. 徑向力不平衡徑向力不平衡 齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力 F F 即即為齒輪泵的徑向力為齒輪泵的徑向力第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 減小徑向力措施減小徑向力措施 合理選擇齒寬及齒頂圓直徑合理選擇齒寬及齒頂圓直徑縮小壓油腔尺寸縮小壓油腔尺寸延伸壓油腔或吸油腔延伸壓油腔或吸油腔

4、通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的作用。作用。 平衡徑向力的措施都是以平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價(jià)。增加徑向泄漏為代價(jià)。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)3. 泄漏問題泄漏問題1) 1) 泄漏途徑：泄漏途徑：軸向間隙軸向間隙 80% 80% q ql l 徑向間隙徑向間隙 15% 15% q ql l 嚙合處嚙合處 5% 5% q ql l2) 2) 危害：危害：v v3) 3) 防泄措施：防泄措施： a) a) 減小軸向間隙減小軸向間隙 b) b)

5、 軸向間隙補(bǔ)償裝置軸向間隙補(bǔ)償裝置 浮動(dòng)側(cè)板浮動(dòng)側(cè)板 浮動(dòng)軸套浮動(dòng)軸套第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)防泄措施防泄措施b) b) 軸向間隙補(bǔ)償裝置軸向間隙補(bǔ)償裝置 浮動(dòng)側(cè)板浮動(dòng)側(cè)板 浮動(dòng)軸套浮動(dòng)軸套a) a) 減小軸向間隙減小軸向間隙 小流量：間隙小流量：間隙0.025-0.04 0.025-0.04 mmmm 大流量：間隙大流量：間隙0.04-0.06 0.04-0.06 mmmm第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)齒輪泵優(yōu)缺點(diǎn)和用途齒輪泵優(yōu)缺點(diǎn)和用途優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠， 自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便

6、于自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便于 制造、維修。制造、維修。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：效率低，效率低，流量脈動(dòng)大，噪聲高。流量脈動(dòng)大，噪聲高。用途：用途：工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)四、內(nèi)嚙合齒輪泵四、內(nèi)嚙合齒輪泵1. 漸開線齒輪泵漸開線齒輪泵 特點(diǎn)特點(diǎn):n結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕n流量脈動(dòng)小，噪聲小。流量脈動(dòng)小，噪聲小。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)2. 擺線齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）擺線齒輪泵（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

7、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：機(jī)床低壓系統(tǒng)應(yīng)用：機(jī)床低壓系統(tǒng)第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)五五 、齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 兩個(gè)油口一樣大，兩個(gè)油口一樣大， 有單獨(dú)的泄油口。有單獨(dú)的泄油口。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 由于兩個(gè)齒輪的受壓由于兩個(gè)齒輪的受壓面積面積 存在差值，因而產(chǎn)生存在差值，因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩) ) 應(yīng)用：高轉(zhuǎn)速、低扭應(yīng)用：高轉(zhuǎn)速、低扭矩矩 的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。2. 工作原理工作原理 第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)3.6 葉片泵與葉片馬達(dá)葉片泵與葉片馬達(dá) 第三章第三章 液壓

8、泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 一、葉片泵分類一、葉片泵分類優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：輸出流量輸出流量 均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、 體積小。體積小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜。構(gòu)較復(fù)雜。分類分類單作用單作用雙作用雙作用每轉(zhuǎn)排油一次每轉(zhuǎn)排油一次每轉(zhuǎn)排油兩次每轉(zhuǎn)排油兩次第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)二二. 雙作用葉片泵雙作用葉片泵旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油次排油雙作用泵雙作用泵徑向力平衡徑向力平衡平衡式葉片泵平衡式葉片泵（兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)排油區(qū)（兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)排油區(qū)) ) 1.1.工作原理工

9、作原理第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)2、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 定子和轉(zhuǎn)子同心；定子和轉(zhuǎn)子同心； 定子內(nèi)曲線由四段圓弧定子內(nèi)曲線由四段圓弧 和四段過渡曲線組成；和四段過渡曲線組成； 配油盤上有四個(gè)月牙形配油盤上有四個(gè)月牙形 窗口。窗口。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 典型結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特征典型結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特征第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 典型結(jié)構(gòu)剖切圖典型結(jié)構(gòu)剖切圖第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)3. 流量計(jì)算流量計(jì)算 62210cos)(2vnszrRrRBq其中：其中：B - - 葉片寬度葉片寬度 R - - 定子長(zhǎng)軸半徑定子長(zhǎng)軸半徑 r -

10、- 定子短軸半徑定子短軸半徑 葉片傾角葉片傾角 s 葉片厚度葉片厚度 流量：流量：吸壓1 1）排量：排量：32210)(2rRBVl/minml/r第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) (1) (1) 配油盤上的三角槽配油盤上的三角槽原因：原因： p pV V 油液倒流。油液倒流。影響：流量脈動(dòng)，噪聲。影響：流量脈動(dòng)，噪聲。措施：開三角槽，減小困油。措施：開三角槽，減小困油。作用：緩沖，避免壓力突變，作用：緩沖，避免壓力突變， 減小流量脈動(dòng)和噪聲減小流量脈動(dòng)和噪聲。吸壓4. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)(2)(2) 葉片傾角葉片傾角受力分析受力分析：

11、 NTP T = N sin 壓力角壓力角 T sin , , sin, T 危害危害：葉片和槽磨損，卡死。：葉片和槽磨損，卡死。措施措施：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾角角 前傾前傾角后：角后：NT P 壓力角(- )第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá) 作用作用：減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避免卡死。免卡死。 一般取一般取 = 1014 O YB 型葉片泵取型葉片泵取 =13 O 葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)三、單作用葉片泵三、單作用葉片泵1. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子、定子、葉片

12、、配油盤、殼體、端蓋等。轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。 特點(diǎn)： 定子和轉(zhuǎn)子偏心； 定子內(nèi)曲線是圓； 配油盤有二個(gè)月牙形窗口。 葉片靠離心力伸出。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)2. 2. 工作原理工作原理密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）吸油過程：葉片伸出吸油過程：葉片伸出V p V p 吸油；吸油；排油過程：葉片縮回排油過程：葉片縮回V p V p 排油。排油。旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油徑向力不平衡徑向力不平衡非平衡式葉片泵非平衡式葉片泵 v = 4Re B103 ml/rq= 4

13、Re Bnv106流量公式流量公式排量公式排量公式l/min第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵1.1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): : 彈簧、反饋柱塞、彈簧、反饋柱塞、 限位螺釘。限位螺釘。eoo2.2.工作原理：工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小，靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小， 來改變流量。來改變流量。轉(zhuǎn)子中心固定，轉(zhuǎn)子中心固定，定子可以水平移動(dòng)定子可以水平移動(dòng)外反饋、限壓外反饋、限壓第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)3. 3. 流量流量- -壓力特性曲線壓力特性曲線調(diào)節(jié)限位螺釘，調(diào)節(jié)限位螺釘，q qmaxmax 變變;

14、;改變彈簧剛度，改變彈簧剛度，p pmaxmax變，變，BCBC斜率變。斜率變。第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)4. 優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng) 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，m m，v v 應(yīng)用：應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的保壓的場(chǎng)合場(chǎng)合第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)四、雙作用葉片馬達(dá)四、雙作用葉片馬達(dá)1 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 葉片沿轉(zhuǎn)子徑向放置（正反轉(zhuǎn)）葉片沿轉(zhuǎn)子徑向放置（正反轉(zhuǎn)） 葉片根部加扭力彈簧葉片根部加扭力彈簧 有外泄口有外泄口2

15、 2）工作原理）工作原理 F = p AF = p A = p = p ( ( R - rR - r0 0 ) ) b - p b - p ( ( r - rr - r0 0 ) ) b b = p = p ( ( R - r R - r ) ) b b3 3）應(yīng)用：）應(yīng)用：高速、低扭矩及要求高速、低扭矩及要求 動(dòng)作靈敏的場(chǎng)合。動(dòng)作靈敏的場(chǎng)合。rr0R第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)齒輪泵的常見故障及排除方法齒輪泵的常見故障及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪聲大噪聲大1吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、堵頭和泵軸吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、

16、堵頭和泵軸密封圈等處密封不良，有空氣被吸入密封圈等處密封不良，有空氣被吸入2泵蓋螺釘松動(dòng)泵蓋螺釘松動(dòng)3泵與聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)泵與聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)4齒輪齒形精度太低或接觸不良齒輪齒形精度太低或接觸不良5齒輪軸向間隙過小齒輪軸向間隙過小 6齒輪內(nèi)孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度超差齒輪內(nèi)孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度超差7泵蓋修磨后，兩卸荷槽距離增大，泵蓋修磨后，兩卸荷槽距離增大， 產(chǎn)生困油產(chǎn)生困油8滾針軸承等零件損壞滾針軸承等零件損壞9裝配不良，如主軸轉(zhuǎn)一周有時(shí)輕時(shí)重現(xiàn)象裝配不良，如主軸轉(zhuǎn)一周有時(shí)輕時(shí)重現(xiàn)象1用涂脂法查出泄漏處。用密封膠涂敷管用涂脂法查出泄漏處。用密封膠涂敷管接頭并擰緊；修磨

17、泵體與泵蓋結(jié)合面保證平接頭并擰緊；修磨泵體與泵蓋結(jié)合面保證平面度不超過面度不超過0.005mm；用環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑涂；用環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑涂敷堵頭配合面再壓進(jìn)；更換密封圈敷堵頭配合面再壓進(jìn)；更換密封圈2適當(dāng)擰緊適當(dāng)擰緊3重新安裝，使其同心，緊固連接件重新安裝，使其同心，緊固連接件4更換齒輪或研磨修整更換齒輪或研磨修整5配磨齒輪、泵體和泵蓋配磨齒輪、泵體和泵蓋6檢查并修復(fù)有關(guān)零件檢查并修復(fù)有關(guān)零件7修整卸荷槽，保證兩槽距離修整卸荷槽，保證兩槽距離8拆檢，更換損壞件拆檢，更換損壞件9拆檢，重裝調(diào)整拆檢，重裝調(diào)整 流量不足或流量不足或壓力不能升壓力不能升高高1齒輪端面與泵蓋接合面嚴(yán)重拉傷，齒輪端面與泵蓋接

18、合面嚴(yán)重拉傷， 使軸向間隙過大使軸向間隙過大2徑向不平衡力使齒輪軸變形碰擦泵體，增大徑向徑向不平衡力使齒輪軸變形碰擦泵體，增大徑向間隙間隙3泵蓋螺釘過松泵蓋螺釘過松4中、高壓泵弓形密封圈破壞、或側(cè)板磨損嚴(yán)重中、高壓泵弓形密封圈破壞、或側(cè)板磨損嚴(yán)重1修磨齒輪及泵蓋端面，并清除齒形上毛刺修磨齒輪及泵蓋端面，并清除齒形上毛刺2校正或更換齒輪軸校正或更換齒輪軸3適當(dāng)擰緊適當(dāng)擰緊4更換零件更換零件 過熱過熱1軸向間隙與徑向間隙過小軸向間隙與徑向間隙過小2側(cè)板和軸套與齒輪端面嚴(yán)重摩擦側(cè)板和軸套與齒輪端面嚴(yán)重摩擦1檢測(cè)泵體、齒輪，重配間隙檢測(cè)泵體、齒輪，重配間隙2修理或更換側(cè)板和軸套修理或更換側(cè)板和軸套第三章第三章 液壓泵與液壓馬達(dá)液壓泵與液壓馬達(dá)葉片泵的常見故障及排除方法葉片泵的常見故障及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪聲大噪聲大1 1葉片頂部倒角太小葉片頂部倒角太小2 2葉片各面不垂直葉片各面不垂直3 3定子內(nèi)表面被刮傷或磨損，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲定子內(nèi)表面被刮傷或磨損，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲4 4由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太短，不能消由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太短，不能消除困油現(xiàn)象除困油現(xiàn)象5 5配油盤端面與內(nèi)孔不垂直，旋轉(zhuǎn)時(shí)刮磨轉(zhuǎn)子端面配油盤端面與內(nèi)孔不垂直，旋轉(zhuǎn)時(shí)刮磨轉(zhuǎn)子端面而產(chǎn)生噪聲而產(chǎn)生噪聲6