《液壓與氣壓傳動》第二章+液壓動力元件左建明 第四版

1、第二章第二章 液壓動力元件液壓動力元件第一節(jié)第一節(jié) 液壓泵概述液壓泵概述第二節(jié)第二節(jié) 齒輪泵齒輪泵第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵第四節(jié)第四節(jié) 柱塞泵柱塞泵 第五節(jié)第五節(jié) 液壓泵的噪聲液壓泵的噪聲第六節(jié)第六節(jié) 液壓泵的選用液壓泵的選用第一節(jié)第一節(jié) 液壓泵概述液壓泵概述 液壓動力元件是將原動機提供輸出的機械能液壓動力元件是將原動機提供輸出的機械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。是轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。是系統(tǒng)的動力源。系統(tǒng)的動力源。 一、液壓泵的工作原理及特一、液壓泵的工作原理及特點點1、液壓泵的工作原理、液壓泵的工作原理 以圖以圖2-1所示的單柱塞液壓所示的單柱塞液壓泵為例分析。

2、泵為例分析。工作原理：工作原理：液壓系統(tǒng)中使用液壓系統(tǒng)中使用的泵的工作原理均為容積變的泵的工作原理均為容積變化式，故稱容積式泵?；?，故稱容積式泵。1) 工作過程：柱塞右移工作過程：柱塞右移容積增大，吸油容積增大，吸油柱柱塞左移塞左移容積減少，壓油容積減少，壓油系統(tǒng)。系統(tǒng)。2) 工作原理：依靠密閉容積的變化來實現(xiàn)工作，工作原理：依靠密閉容積的變化來實現(xiàn)工作，靠配流裝置來實現(xiàn)吸油和壓油的分配?？颗淞餮b置來實現(xiàn)吸油和壓油的分配。3) 工作要求：工作要求： 要有個密閉的容要有個密閉的容積空間；積空間； 密閉的容積空間密閉的容積空間在工作中會發(fā)生變在工作中會發(fā)生變化；化； 要有一套配流裝要有一套配流裝

3、置。置。2、液壓泵的特點、液壓泵的特點 基本基本特點特點是是1) 具有若干個密閉且可變化的容積空間。具有若干個密閉且可變化的容積空間。2) 油箱中的油液必須恒等于或大于大氣壓力。油箱中的油液必須恒等于或大于大氣壓力。3) 具有相應的配流機構(gòu)。具有相應的配流機構(gòu)。3、分類分類 按排量是否變化分為按排量是否變化分為定量泵和變量泵定量泵和變量泵。按結(jié)。按結(jié)構(gòu)不同分為構(gòu)不同分為齒輪式、葉片式和柱塞式齒輪式、葉片式和柱塞式。 二、液壓泵的主要性能參數(shù)二、液壓泵的主要性能參數(shù)1、壓力、壓力(1) 工作壓力工作壓力(p): 液壓泵的工作壓力指的是它工作液壓泵的工作壓力指的是它工作時實際輸出時實際輸出（輸入）

4、的壓力。是變值。（輸入）的壓力。是變值。(2) 額定壓力額定壓力pn：是指泵在正常工作條件下，按試是指泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高工作壓力。這是一驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高工作壓力。這是一個定值。超過此值就是過載。額定壓力就是滿個定值。超過此值就是過載。額定壓力就是滿載壓力，主要考慮密封性能及材料強度等載壓力，主要考慮密封性能及材料強度等 或說：或說：額定壓力是指泵（馬達）在正常工作條額定壓力是指泵（馬達）在正常工作條件下按試驗標準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。件下按試驗標準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。(3) 最高允許壓力：最高允許壓力：指在超過額定壓力的條件下，指在超過額定壓力的

5、條件下，按試驗標準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高按試驗標準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高工作壓力，也是液壓泵的最高允許壓力。工作壓力，也是液壓泵的最高允許壓力。2、排量和流量、排量和流量(1) 排量排量V：是指不考慮泄漏的情況下，軸轉(zhuǎn)過一是指不考慮泄漏的情況下，軸轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)所能輸出的油液體積。其值可由密封腔幾何轉(zhuǎn)所能輸出的油液體積。其值可由密封腔幾何尺寸計算得到的。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，液壓泵的尺寸計算得到的。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，液壓泵的排量分為可調(diào)與不可調(diào)兩種。排量分為可調(diào)與不可調(diào)兩種。(2) 理論流量理論流量qt：液壓泵的理論流量（液壓泵的理論流量（qt）是指不）是指不考慮泄漏的情況下，單位時間內(nèi)所能

6、輸出的油考慮泄漏的情況下，單位時間內(nèi)所能輸出的油液體積，即液體積，即 qt=Vn m3/s 或或 L/min （1L=1dm2） 式中：式中：V為液壓泵的排量（為液壓泵的排量（m3/s），），n為主軸轉(zhuǎn)為主軸轉(zhuǎn)速（速（r/s）。）。(3) 實際流量實際流量q：指泵在某一具體工況下，單位時指泵在某一具體工況下，單位時間內(nèi)所能排出的實際液體體積，它等于理論流間內(nèi)所能排出的實際液體體積，它等于理論流量減去泄漏和壓縮損失后的流量，即。量減去泄漏和壓縮損失后的流量，即。 q= qtql (4) 額定流量額定流量qn：是指額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵必是指額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵必須保證輸出的流量。也是在正常工作

7、條件下按須保證輸出的流量。也是在正常工作條件下按試驗標準必須保證的流量。試驗標準必須保證的流量。 一般一般 額定流量額定流量理論流量理論流量3、功率和效率、功率和效率 液壓泵的功率轉(zhuǎn)換及理論功率：液壓泵的功率轉(zhuǎn)換及理論功率： 泵的泵的功率轉(zhuǎn)換關系功率轉(zhuǎn)換關系： ttqpnT,泵，理論功率（不考慮功率損失的功率）：理論功率（不考慮功率損失的功率）：式中單位：式中單位：Pt (W，Nm/s，J/s)，p (Pa， N/m2)，V (m3/r)，n (rps，r/s)，Tt (Nm)，(rad/s) ，qt (m3/s)。)W(2nTTpVnpqPtttt泵的實際功率：泵的實際功率： 實際功率實際功

8、率=理論功率功率損失理論功率功率損失(1) 液壓泵的功率損失液壓泵的功率損失 包括容積損失和包括容積損失和機械損失機械損失兩部分。兩部分。1) 容積損失容積損失:指因泄漏等而造成的流量上的損失，指因泄漏等而造成的流量上的損失，用容積效率用容積效率V表示，即表示，即 11tltlttVqqqqqqq 所以所以 又因為又因為 kl為泄漏系數(shù)。為泄漏系數(shù)。 所以所以 VVtVnqqpkqllVnpklV1討論討論:泵輸出壓力泵輸出壓力p愈高，泄漏系數(shù)愈大，或排量愈高，泄漏系數(shù)愈大，或排量愈小，轉(zhuǎn)速愈低，則泵的容積效率也愈低。愈小，轉(zhuǎn)速愈低，則泵的容積效率也愈低。2) 機械損失機械損失 是指因摩擦而造

9、成的轉(zhuǎn)矩上的損失，是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失，用機械效率用機械效率m表示。表示。111tltmTTTT11tltlttVqqqqqqq(2) 液壓泵的功率液壓泵的功率1) 輸入功率輸入功率Pi：是指液壓泵主軸上的機械效率，當輸入是指液壓泵主軸上的機械效率，當輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩Ti、角速度為、角速度為時，有時，有2) 輸出功率輸出功率P：是指液壓泵在工作過程中實際吸、壓油是指液壓泵在工作過程中實際吸、壓油口間的壓力差口間的壓力差p和輸出流量和輸出流量q的乘積，即的乘積，即 工程上常采用下式計算：工程上常采用下式計算： iiTP pqpqPmViPP(3) 液壓泵的液壓泵的總效率總效率 是指液壓泵的

10、實際輸出功率與輸入是指液壓泵的實際輸出功率與輸入功率的比值，其也等于功率的比值，其也等于容積效率與機械效率的乘積容積效率與機械效率的乘積，即即60qpP 式中各變量的式中各變量的單位是：單位是：pMPa，qL/min，PkW。 圖圖2-2為液壓泵的功率流程圖及各參數(shù)和壓力之為液壓泵的功率流程圖及各參數(shù)和壓力之間的關系。間的關系。 mVttmVmtVtiiTpqTqpTqpPP以泵為例以泵為例 第二節(jié)第二節(jié) 齒輪泵齒輪泵 齒輪泵應用廣泛，一般做成定量泵，按結(jié)構(gòu)分齒輪泵應用廣泛，一般做成定量泵，按結(jié)構(gòu)分有有內(nèi)嚙合內(nèi)嚙合與與外嚙合外嚙合兩種。外嚙合應用廣泛。兩種。外嚙合應用廣泛。一、外嚙合齒輪泵一、

11、外嚙合齒輪泵(一一) 外嚙合齒輪泵的外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理 如圖如圖2-3。 分分 析：析： 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：外嚙合齒輪一外嚙合齒輪一對、殼體、端蓋等對、殼體、端蓋等 密閉容積空間的形成密閉容積空間的形成：齒：齒輪輪-殼體殼體-端蓋端蓋 密閉容積空間的變化密閉容積空間的變化：嚙：嚙合部位的嚙合和脫離合部位的嚙合和脫離 配流裝置配流裝置：吸壓油口的兩：吸壓油口的兩邊布置自然形成。邊布置自然形成。BmzV266. 6（二）外嚙合齒輪泵的排量和流量計算（二）外嚙合齒輪泵的排量和流量計算排量計算：排量計算：假設齒間槽的容積等于齒輪的體積，假設齒間槽的容積等于齒輪的體積，則排量近似為則排量近

12、似為BmzDhbV22 實際中，齒間槽的容積略大于實際中，齒間槽的容積略大于齒的體積，故排量計算式為齒的體積，故排量計算式為流量計算：流量計算： Bnmzqt266. 6VVtBnmzqq266. 6式中：式中：z齒數(shù)；齒數(shù)；D節(jié)圓直徑，節(jié)圓直徑，D=zm；h齒高，齒高，h=2m；m模模數(shù)；數(shù)；B齒寬。齒寬。流量脈動：流量脈動：上式計算的是平均流量，實際流量是上式計算的是平均流量，實際流量是脈動的，用流量脈動率脈動的，用流量脈動率表示，其表達式為表示，其表達式為qqqqqminmax流量脈動的特點流量脈動的特點： z，且，且max=0.2 內(nèi)內(nèi)2.5m，h0.8 m。 當壓力增加時，左面卸荷槽

13、工作，油液壓入壓當壓力增加時，左面卸荷槽工作，油液壓入壓油腔。油腔。 當壓力減小時，右面卸荷槽工作，油液從吸油當壓力減小時，右面卸荷槽工作，油液從吸油腔吸入。腔吸入。3、徑向不平衡力徑向不平衡力 由于吸、壓油口壓力不相等造成的。由于吸、壓油口壓力不相等造成的。解決辦法：解決辦法： 縮小壓油口；縮小壓油口； 適當增大徑向間隙；適當增大徑向間隙； 在泵體上開設壓力平衡槽在泵體上開設壓力平衡槽(這種方法現(xiàn)在用的不多這種方法現(xiàn)在用的不多) 優(yōu)缺點：優(yōu)缺點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，制造方便，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，制造方便，價格低廉，工作可靠，自吸能力強，對油價格低廉，工作可靠，自吸能力

14、強，對油液污染不敏感，維護方便。液污染不敏感，維護方便。缺點：徑向不平衡力造成磨損嚴重，泄漏大，工缺點：徑向不平衡力造成磨損嚴重，泄漏大，工作壓力提高受到限制，流量脈動大，壓力作壓力提高受到限制，流量脈動大，壓力脈動大，噪聲大。脈動大，噪聲大。（四）提高外嚙合齒輪泵壓力的措施（四）提高外嚙合齒輪泵壓力的措施 針對前面提到的泄漏問題，針對前面提到的泄漏問題，采取齒輪端面間隙采取齒輪端面間隙自動補償?shù)霓k法自動補償?shù)霓k法，減小端面的間隙。如圖，減小端面的間隙。如圖2-6。 國產(chǎn)國產(chǎn)CB-F系系列高壓齒輪泵就列高壓齒輪泵就是采用此辦法的是采用此辦法的實例，其額定壓實例，其額定壓力達力達14MPa。二、

15、螺桿泵和內(nèi)嚙合齒輪泵二、螺桿泵和內(nèi)嚙合齒輪泵優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，重量輕，運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，重量輕，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸油均勻，噪聲小，容許采用高轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸油均勻，噪聲小，容許采用高轉(zhuǎn)速，容積效率高（達速，容積效率高（達9095%），對油液），對油液污染不敏感污染不敏感1、螺桿泵、螺桿泵 圖圖2-7 其實質(zhì)是一種外嚙合其實質(zhì)是一種外嚙合的擺線齒輪泵，圖的擺線齒輪泵，圖2-7是是三螺桿泵的工作原理。三螺桿泵的工作原理。缺點：缺點：螺桿形狀復雜，螺桿形狀復雜，加工較困難，不加工較困難，不易保證精度。易保證精度。2、內(nèi)嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵分類分類:漸開線齒輪漸開線齒輪泵和擺線齒泵

16、和擺線齒輪泵輪泵(又稱轉(zhuǎn)又稱轉(zhuǎn)子泵子泵)兩種。兩種。如圖如圖2-8。優(yōu)點優(yōu)點:內(nèi)嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量內(nèi)嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，磨損小，使用壽命長，流量脈動小。輕，磨損小，使用壽命長，流量脈動小。 擺線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單，且嚙合重疊系擺線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單，且嚙合重疊系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，吸油條件更好。數(shù)大，傳動平穩(wěn)，吸油條件更好。缺點缺點:齒形復雜，精度高，需要專門的制造設備，齒形復雜，精度高，需要專門的制造設備，造價較貴。造價較貴。第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵 葉片泵分葉片泵分單作用單作用與與雙作用雙作用兩大類。兩大類。優(yōu)缺點優(yōu)缺點: 輸出流量均勻，脈動小，噪聲

17、低，但結(jié)構(gòu)復輸出流量均勻，脈動小，噪聲低，但結(jié)構(gòu)復雜，吸油性稍差，對油液污染較敏感。雜，吸油性稍差，對油液污染較敏感。工作壓力工作壓力: 單作用葉片泵不大于單作用葉片泵不大于7MPa，雙作用葉片泵不，雙作用葉片泵不大于大于1621 MPa。一、單作用葉片泵一、單作用葉片泵1、單作用葉片泵的、單作用葉片泵的工工作原理作原理 圖圖2-9 分析：分析： 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)子、：轉(zhuǎn)子、(可在定子上移動的可在定子上移動的)葉片、定子葉片、定子(泵體泵體)、端蓋端蓋(包括配流窗口包括配流窗口)等。等。 密閉容積空間的形成密閉容積空間的形成：定子：定子-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子-葉片葉片-端蓋端蓋 密閉容積空間的變化：密

18、閉容積空間的變化：由于定子和轉(zhuǎn)子不同心由于定子和轉(zhuǎn)子不同心產(chǎn)生產(chǎn)生 配流裝置配流裝置：在端蓋上開有配流窗口：在端蓋上開有配流窗口 特點：特點： 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈,吸、壓油各一次吸、壓油各一次,(故稱為故稱為單作用式單作用式) 轉(zhuǎn)子受到單方向徑向不平衡力轉(zhuǎn)子受到單方向徑向不平衡力,又稱又稱非平衡式非平衡式 改變轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心，可改變泵的排量，改變轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心，可改變泵的排量，故故可做成變量泵可做成變量泵。2、單作用葉片泵的、單作用葉片泵的排量和流量計算排量和流量計算 計算簡圖如圖計算簡圖如圖2-10，每個葉，每個葉片旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的容積變化為：片旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的容積變化為：eBRzeReR

19、BVVV 4212221所以所以排量排量為：為： eBRVzV 4流量流量計算：計算： eBnDeBnRVnqt 24VVVteBnDeBnRqq 24 上式中：上式中：B葉片寬度，葉片寬度，e 偏心距，偏心距，D定子定子內(nèi)直徑，內(nèi)直徑，R定子內(nèi)半徑，定子內(nèi)半徑，相鄰葉片間的夾相鄰葉片間的夾角角 。z2流量脈動情況：流量脈動情況： 葉片數(shù)葉片數(shù)z； 奇數(shù)葉片奇數(shù)葉片偶數(shù)葉片偶數(shù)葉片； 一般葉片數(shù)為一般葉片數(shù)為13，15片。片。3、特點：、特點： 可改變流量，甚至改變吸、壓油口的方向，即可改變流量，甚至改變吸、壓油口的方向，即可做成雙向變量泵。可做成雙向變量泵。 壓油腔處葉片底部通壓力油，吸油腔

20、處葉片靠壓油腔處葉片底部通壓力油，吸油腔處葉片靠離心力等頂住定子。離心力等頂住定子。 轉(zhuǎn)子受到不平衡徑向力轉(zhuǎn)子受到不平衡徑向力,故工作壓力不宜太高。故工作壓力不宜太高。二、雙作用葉片泵二、雙作用葉片泵（一）雙作用葉片泵的（一）雙作用葉片泵的工作原理工作原理 圖圖2-11 分析：分析： 結(jié)構(gòu)組成：結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)子（可轉(zhuǎn)子（可在定子上移動的）葉在定子上移動的）葉片、定子（泵體）、片、定子（泵體）、端蓋（包括配流窗口）端蓋（包括配流窗口）等。等。 密閉容積空間的形成：密閉容積空間的形成：定子定子-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子-葉片葉片-端蓋。端蓋。 密閉容積空間的變化：密閉容積空間的變化：由于定子曲線的曲率半由于定子曲線

21、的曲率半徑是變化的。徑是變化的。 配流裝置：配流裝置：在端蓋上開有配流窗口，實現(xiàn)吸油在端蓋上開有配流窗口，實現(xiàn)吸油和壓油和壓油 。特點：特點： 定、轉(zhuǎn)子無偏心，是靠定子徑向尺寸變化使密閉容積定、轉(zhuǎn)子無偏心，是靠定子徑向尺寸變化使密閉容積空間變化，空間變化，只能做定量泵只能做定量泵。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，每個密閉的容積空間完轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，每個密閉的容積空間完成吸油、壓油動作各兩次，故稱為成吸油、壓油動作各兩次，故稱為雙雙作用作用泵，且轉(zhuǎn)子無徑向不平衡力。故泵，且轉(zhuǎn)子無徑向不平衡力。故稱為卸荷（平衡）式葉片泵。稱為卸荷（平衡）式葉片泵。（二）雙作用葉片泵的排量和流量計算（二）雙作用葉片泵的排量和流量計算Br

22、RBrRzBrRzV222222221222 計算簡圖如圖計算簡圖如圖2-12，不考慮葉片厚度和不考慮葉片厚度和傾角影響時雙作用葉片泵的排量傾角影響時雙作用葉片泵的排量為：為：考慮葉片厚度和傾角后的排量為：考慮葉片厚度和傾角后的排量為： bzrRrRBbzBrRBrRVcos2cos222222流量計算：流量計算： nbzrRrRBVnqtcos222VVtnbzrRrRBqqcos222式中，式中，b葉片厚度；葉片厚度；葉片傾角；葉片傾角；z葉片數(shù)；葉片數(shù)；R、r 定、轉(zhuǎn)子圓弧半徑。定、轉(zhuǎn)子圓弧半徑。 流量脈動：流量脈動： 流量脈動率較小。流量脈動率較小。 葉片數(shù)為葉片數(shù)為4的倍數(shù)時較好；的

23、倍數(shù)時較好； 一般為一般為12或或16片。片。（三）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點（三）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點1、配油盤配油盤 (如圖如圖2-13) 分析：分析：1) 有兩個吸油窗口有兩個吸油窗口(2、4)和壓油窗口和壓油窗口(1、3)。2) 窗口間封油區(qū)的夾角窗口間封油區(qū)的夾角大于或等于兩個葉片之大于或等于兩個葉片之間的夾角間的夾角。3) 壓油窗口靠葉片從封油區(qū)進入壓油區(qū)的一邊開壓油窗口靠葉片從封油區(qū)進入壓油區(qū)的一邊開有三角槽，又稱眉毛槽。有三角槽，又稱眉毛槽。2、定子曲線、定子曲線 圖圖2-14 分析：分析：1) 由由兩段大圓弧兩段大圓弧R、兩段小、兩段小圓弧圓弧r和和四段過渡曲線四段過渡曲線構(gòu)成

24、。構(gòu)成。2) 過渡曲線一般采用過渡曲線一般采用等加速等加速-等減速等減速曲線。曲線。3) 過渡曲線的極坐標方程為：過渡曲線的極坐標方程為：2242202222rRRrrRr3、葉片傾角、葉片傾角 圖圖2-15 傾角傾角一般取一般取1015,前傾。這個問題有爭議。前傾。這個問題有爭議。（四）提高雙作用葉片泵壓力的措施（四）提高雙作用葉片泵壓力的措施3) 使葉片頂部和底使葉片頂部和底部的液壓作用力部的液壓作用力平衡，如圖平衡，如圖2-17。 問題的提出：問題的提出：葉片對葉片對定子的作用力太大。定子的作用力太大。 解決措施：解決措施：1) 減小作用在葉片減小作用在葉片底部的油液壓力底部的油液壓力

25、2) 減小葉片底部的減小葉片底部的承壓面積承壓面積 如圖如圖2-16。三、雙級葉片泵和雙聯(lián)葉片泵三、雙級葉片泵和雙聯(lián)葉片泵1、雙級葉片泵（相當于、雙級葉片泵（相當于兩個葉片泵串聯(lián)兩個葉片泵串聯(lián)） 可有效提高泵的實際輸出工作壓力可有效提高泵的實際輸出工作壓力, 如圖如圖2-18。 2、雙聯(lián)葉片泵（相當于、雙聯(lián)葉片泵（相當于兩個葉片泵并聯(lián)兩個葉片泵并聯(lián)） 有兩個獨立的輸出油口。有兩個獨立的輸出油口。四、限壓式變量葉片泵四、限壓式變量葉片泵1、限壓式變量葉片泵的、限壓式變量葉片泵的工作原理工作原理 圖圖2-16是限壓式變量葉片泵的工作原理簡圖。是限壓式變量葉片泵的工作原理簡圖。它是它是根據(jù)外負載（泵

26、的出口壓力）的大小自動調(diào)根據(jù)外負載（泵的出口壓力）的大小自動調(diào)節(jié)泵的流量節(jié)泵的流量。分析：分析：當當pAFs=ksx0時時，e=e0（偏心預調(diào)量，（偏心預調(diào)量，由流量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)由流量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)，節(jié)，x0為彈簧的預為彈簧的預壓縮量），壓縮量），q=qmax=const。當當pA=pBA=Fs=ksx0時時，液壓作用力與彈簧力向液壓作用力與彈簧力向平衡，這平衡，這是一個轉(zhuǎn)折狀是一個轉(zhuǎn)折狀態(tài)態(tài)。當當pAFs時時，ee0（其（其中中e=e0-x= =f(p)），），x是是定子移動的距離，所以定子移動的距離，所以q=f(e)=f(x)。當當peq。當當ppmax(即即pc)時時, q=0，p=pmax

27、。故稱。故稱限壓式限壓式(ppmax), 外反饋外反饋, 且且p使使e變化變化, 可改可改變流變流量。量。2、限壓式變量葉片泵的特性曲線、限壓式變量葉片泵的特性曲線 特性曲線如圖特性曲線如圖2-20。 分析：分析：1) 曲線曲線由兩段組成由兩段組成，AB段相當于定量泵段相當于定量泵，其壓力增加，流量逐其壓力增加，流量逐漸減小。漸減小。BC段相當段相當于變量泵于變量泵，其壓力增，其壓力增加，流量迅速減小。加，流量迅速減小。2) A點對應的是壓力等于零時的流量，故相當于點對應的是壓力等于零時的流量，故相當于理論流量。理論流量。3) B點為拐點點為拐點，對應的是定，對應的是定子剛好移動的時刻。子剛好

28、移動的時刻。4) C點對應的是流量等于零點對應的是流量等于零時的壓力時的壓力,即最大工作壓力即最大工作壓力5) 最大輸出功率出現(xiàn)在最大輸出功率出現(xiàn)在pB處處。6) 圖圖2-19是是外反饋外反饋式，實際式，實際中用的更多的是中用的更多的是內(nèi)反饋內(nèi)反饋式式限壓式變量葉片泵。其工限壓式變量葉片泵。其工作原理如右圖所示。作原理如右圖所示。7) 此泵適用于執(zhí)行元件此泵適用于執(zhí)行元件“快進快進-工進工進-快退快退”的動的動作循環(huán)。作循環(huán)。 限壓式變量葉片泵的限壓式變量葉片泵的調(diào)整調(diào)整 調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘10，改變了，改變了x0，則則BC段左右平移段左右平移。且。且x0pB和和pmax，BC段右段右移

29、。移。 調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘5，則改，則改變了變了e0，AB段上下平移段上下平移。且且e0q,AB段上移。段上移。 改變彈簧剛度改變彈簧剛度ks，則，則BC段段的斜率發(fā)生變化的斜率發(fā)生變化，當，當kspC，BC段變平坦，段變平坦，當當kspC，BC段變平陡段變平陡。第四節(jié)第四節(jié) 柱塞泵柱塞泵柱塞泵的柱塞泵的特點特點： 1) 柱塞泵的密閉容積是由圓柱形表面構(gòu)成，加柱塞泵的密閉容積是由圓柱形表面構(gòu)成，加工方便，密封性能好，適用于高壓場合。工方便，密封性能好，適用于高壓場合。 2) 改變柱塞行程可改變排量，易于實現(xiàn)變量。改變柱塞行程可改變排量，易于實現(xiàn)變量。 3) 主要零件均受壓，材料強

30、度可充分利用，主要零件均受壓，材料強度可充分利用， 4) 工作壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)工作壓力高，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便。方便。分類：徑向分類：徑向柱塞泵和柱塞泵和軸向軸向柱塞泵柱塞泵一、徑向柱塞泵一、徑向柱塞泵1、徑向柱塞泵的工作原理、徑向柱塞泵的工作原理 工作原理如圖工作原理如圖2-21。 工作原理工作原理分析分析；1) 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)子、定子、柱塞、配油軸等；：轉(zhuǎn)子、定子、柱塞、配油軸等；2) 密閉空間密閉空間V的形成及變化的形成及變化；3) 配油軸的配油軸的配流配流；4) 轉(zhuǎn)子軸上受到轉(zhuǎn)子軸上受到徑向不徑向不平衡力平衡力；5) 可變量可變量。 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，柱塞

31、轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，柱塞吸、壓油各一次。改變吸、壓油各一次。改變偏心可改變流量。偏心可改變流量。特點特點:徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)復雜，自徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)復雜，自吸能力差，軸上受到了徑向吸能力差，軸上受到了徑向不平衡力作用，易于磨損，不平衡力作用，易于磨損，限制了轉(zhuǎn)速和壓力的提高。限制了轉(zhuǎn)速和壓力的提高。2、徑向柱塞泵的排量和流量計算、徑向柱塞泵的排量和流量計算排量：排量： ezdV242流量：流量： VVVezndezndVnq22422流量脈動流量脈動：當柱塞數(shù)為奇數(shù)時，流量脈動小。：當柱塞數(shù)為奇數(shù)時，流量脈動小。 二、軸向柱塞泵二、軸向柱塞泵（一）軸向柱塞泵等工作原理（一）軸向柱塞泵等工作原理分類分類

32、：直軸式直軸式與與斜軸式斜軸式兩種，如圖兩種，如圖2-22。 工作工作原理分析原理分析：1) 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成：柱塞、缸體、斜盤、配流盤、連桿等；：柱塞、缸體、斜盤、配流盤、連桿等；2) 密閉空間密閉空間V的形成及變化的形成及變化V：柱塞與缸體和柱塞的：柱塞與缸體和柱塞的軸向移動；軸向移動；3) 可做成變量泵可做成變量泵；4) 直軸式缸體上受到了直軸式缸體上受到了徑向不平衡力徑向不平衡力，而斜軸式缸體，而斜軸式缸體上未受到了徑向不平衡力。上未受到了徑向不平衡力。 缸體每轉(zhuǎn)一圈，每個柱塞往復運動一次，完成缸體每轉(zhuǎn)一圈，每個柱塞往復運動一次，完成一次吸、壓油動作，改變斜盤的傾角，可改變排一次吸、壓油動作，改變斜盤的傾角，可改變排量的大小。量的大小。 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，慣性小，：結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，慣性小，容積效率高，工作壓力高，對油液污染較敏感。容積效率高，工作壓力高，對油液污染較敏感。（二）軸向柱塞泵的排量和流量計算（二）軸向柱塞泵的排量和流量計算 如圖如圖2-22a。排量：排量： zDdVtan42流量：流量： VVznDdVnqtan42 流量脈動流量脈動：1) 柱塞數(shù)多則流量脈動小；柱塞數(shù)多則流量脈動小； 2) 柱塞數(shù)為奇數(shù)時流量脈動小；柱塞數(shù)為奇數(shù)時流量脈動小；3) 柱塞數(shù)常取柱塞數(shù)常取7、9或或11。（三）軸向柱