《液壓與氣壓傳動（第2版）》項(xiàng)目二

液壓泵項(xiàng)目二主講教師：簽到掃碼下載文旌課堂APP掃碼簽到簽到方式教師通過“文旌課堂APP”生成簽到二維碼，并設(shè)置簽到時(shí)間，學(xué)生通過“文旌課堂APP”掃描“簽到二維碼”進(jìn)行簽到。。液壓泵是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件，由原動機(jī)（電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等）驅(qū)動。液壓泵可以將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作介質(zhì)的壓力能再輸出到系統(tǒng)中去，為執(zhí)行元件提供動力。液壓泵是液壓傳動系統(tǒng)的核心元件，其性能的好壞直接影響到整個(gè)液壓傳動系統(tǒng)能否正常工作。本項(xiàng)目主要介紹液壓泵的相關(guān)知識。項(xiàng)目導(dǎo)讀掌握液壓泵的工作原理、特點(diǎn)及分類。掌握液壓泵性能參數(shù)的分析及計(jì)算。掌握齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的結(jié)構(gòu)組成及工作原理。項(xiàng)目目標(biāo)能夠拆裝液壓泵。能夠根據(jù)實(shí)際情況正確選擇液壓泵。技能目標(biāo)思政目標(biāo)培養(yǎng)腳踏實(shí)地、認(rèn)真負(fù)責(zé)、求真務(wù)實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。培養(yǎng)執(zhí)著專注、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、追求卓越的工匠精神。培養(yǎng)勇于探索、敢為人先、知難而進(jìn)、樂于奉獻(xiàn)的創(chuàng)新精神。拆裝齒輪泵0102選用液壓泵目錄項(xiàng)目導(dǎo)航任務(wù)一拆裝齒輪泵液壓泵總體概述齒輪泵小黃在即將畢業(yè)前進(jìn)入了紅星液壓設(shè)備廠實(shí)習(xí)，與師傅老李負(fù)責(zé)液壓泵的檢測與維護(hù)工作。一天，某公司打來電話，說公司的紅星液壓設(shè)備無法工作。小黃與師傅過去檢測后，發(fā)現(xiàn)是該設(shè)備的齒輪泵出現(xiàn)了故障。他們將齒輪泵帶回了公司拆卸，并著手做進(jìn)一步的檢測。任務(wù)描述一、準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)訓(xùn)①知識準(zhǔn)備：如圖所示為外嚙合齒輪泵的分解圖，其各零部件名稱及分析如表所示。②工具準(zhǔn)備：任務(wù)工單、齒輪泵、拆裝工具。任務(wù)一拆裝齒輪泵序號零部件名稱數(shù)量序號零部件名稱數(shù)量1C形卡環(huán)19主齒輪12骨架密封圈110副齒輪13前端蓋111泵體14泵體密封圈212定位銷45心形密封圈213后端蓋16背擋圈214螺栓478字軸承套215彈簧墊48平鍵1泵體11：泵體的兩端面開有封油槽，此槽與吸油口相通，用來防止泵內(nèi)液壓油從泵體與泵蓋接合面外泄，泵體與齒頂圓的徑向間隙為0.13～0.16mm前蓋3與后蓋13：前后端蓋內(nèi)側(cè)開有卸荷槽，用于消除困油；前蓋3上吸油口大、壓油口小，用于減小作用在軸和軸承上的徑向不平衡力主齒輪9與副齒輪10：兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和模數(shù)都相等，齒輪與端蓋間軸向間隙為0.03～0.04mm，軸向間隙不可以調(diào)節(jié)任務(wù)實(shí)訓(xùn)二、實(shí)施①全班學(xué)生自由分組，并推選出小組長，各組分配一個(gè)齒輪泵。②拆卸齒輪泵時(shí)，先用內(nèi)六方扳手在對稱位置松開螺栓并取下。取下定位銷，掀去前端蓋，觀察并分析工作原理。輕輕取出泵體，觀察卸荷槽、吸油腔及壓油腔等結(jié)構(gòu)，弄清楚其作用。③在裝配齒輪泵時(shí)，先將齒輪、軸裝在后端蓋的滾動軸承內(nèi)，輕輕裝上泵體和前端蓋，打緊定位銷，擰緊螺栓，注意使其受力均勻。④拆裝中應(yīng)用銅棒輕輕敲打零部件，以免損壞零部件和軸承。⑤拆卸過程中，若遇到零部件卡住的情況，應(yīng)請指導(dǎo)教師來解決，不要亂敲硬砸。⑥裝配時(shí)，遵循先拆的零部件后裝，后拆的零部件先裝的原則，正確合理地安裝，臟的零部件應(yīng)用煤油清洗后才可安裝。安裝完畢后檢查齒輪泵是否轉(zhuǎn)動靈活，有無卡死現(xiàn)象。任務(wù)一拆裝齒輪泵三、評價(jià)任務(wù)實(shí)訓(xùn)請指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評價(jià)，并將評價(jià)結(jié)果填入任務(wù)工單的考核評價(jià)表。學(xué)生結(jié)合自身表現(xiàn)和指導(dǎo)教師的評價(jià)，對本次任務(wù)進(jìn)行總結(jié)。任務(wù)一拆裝齒輪泵知識鏈接一、液壓泵總體概述液壓系統(tǒng)的動力元件——液壓泵是系統(tǒng)不可缺少的核心元件，它將原動機(jī)（電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作介質(zhì)的壓力能輸出，為液壓系統(tǒng)提供足夠流量的壓力油，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。與心臟的作用類似，液壓泵則是液壓系統(tǒng)的心臟，如圖所示。1液壓泵的工作原理、特點(diǎn)及分類液壓泵任務(wù)一拆裝齒輪泵（1）液壓泵的工作原理液壓泵是依靠密封容積變化的原理來進(jìn)行工作的，故一般稱為容積式液壓泵。如圖所示，柱塞2裝在缸體3中形成一個(gè)密封容積a，柱塞在彈簧4的作用下始終壓緊在偏心輪1上。原動機(jī)驅(qū)動偏心輪1旋轉(zhuǎn)使柱塞2作往復(fù)運(yùn)動，使密封容積a的大小發(fā)生周期性的交替變化。當(dāng)a由小變大時(shí)就形成部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥6進(jìn)入密封容積a而實(shí)現(xiàn)吸油；當(dāng)a由大變小時(shí)，其中的油液將頂開單向閥5流入系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)壓油。這樣液壓泵就將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。原動機(jī)驅(qū)動偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。1—偏心輪；2—柱塞；3—泵體；4—彈簧；5，6—單向閥液壓泵工作原理圖任務(wù)一拆裝齒輪泵（2）液壓泵的特點(diǎn)單柱塞液壓泵可知容積式液壓泵的基本特點(diǎn)：①具有若干個(gè)可以周期性變化的密封容積，密封容積由小變大時(shí)吸油，由大變小時(shí)壓油。液壓泵輸油量只取決于密封容積的變化量及變化頻率。②具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)，以便將吸油腔與排油腔隔開。配流機(jī)構(gòu)可以保證密封容積由小變大時(shí)只與吸油管連通，由大變小時(shí)只與壓油管連通。③油箱內(nèi)液壓油的壓力必須等于或大于大氣壓力，這是容積式液壓泵能夠吸入液壓油的必要外部條件。任務(wù)一拆裝齒輪泵①必須具有一個(gè)由運(yùn)動件和非運(yùn)動件所構(gòu)成的密閉容積；②密閉容積的大小隨運(yùn)動件的運(yùn)動作周期性的變化；③吸油腔與壓油腔隔開。液壓泵正常工作的三個(gè)必備條件任務(wù)一拆裝齒輪泵（3）液壓泵的分類液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)不同可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等；按其輸出流量能否調(diào)節(jié)可分為定量泵和變量泵；按其輸油方向能否改變可分為單向泵和雙向泵；按其額定壓力的高低可分為低壓泵、中壓泵、高壓泵等。液壓泵的職能符號如圖所示。（a）單向定量泵

（b）單向變量泵

（c）雙向定量泵

（d）雙向變量泵液壓泵的職能符號任務(wù)一拆裝齒輪泵1）壓力2液壓泵的性能參數(shù)①工作壓力。液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負(fù)載的大小和壓油管路上的壓力損失，與液壓泵的流量無關(guān)。②額定壓力。液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。液壓泵的額定壓力受液壓泵本身密封性能和零件強(qiáng)度等因素的限制，當(dāng)液壓泵的工作壓力超過額定壓力時(shí)，就會過載。任務(wù)一拆裝齒輪泵1）壓力2液壓泵的性能參數(shù)③最高允許壓力。在超過額定壓力的條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力稱為液壓泵的最高允許壓力。超過此壓力，液壓泵的泄漏會迅速增加。任務(wù)一拆裝齒輪泵由于液壓傳動的用途不同，液壓傳動系統(tǒng)所需要的壓力也不同，為了便于液壓元件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用，將壓力分為幾個(gè)等級，如表所示。壓力等級2液壓泵的性能參數(shù)2）排量和流量任務(wù)一拆裝齒輪泵②理論流量

。在不考慮液壓泵泄漏的條件下，單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積稱為理論流量。如果液壓泵的排量為V，主軸轉(zhuǎn)速為n，則該液壓泵理論流量的計(jì)算公式為①排量在不考慮液壓泵泄漏的條件下，液壓泵軸每轉(zhuǎn)一周所排出的液體的體積稱為液壓泵的排量。排量可以調(diào)節(jié)的液壓泵稱為變量泵，排量不可以調(diào)節(jié)的液壓泵稱為定量泵。V。2液壓泵的性能參數(shù)2）排量和流量任務(wù)一拆裝齒輪泵③實(shí)際流量q。液壓泵在某一具體工況下，單位時(shí)間內(nèi)所排出液體的實(shí)際體積稱為實(shí)際流量，它等于理論流量減去泄漏流量，即④額定流量。液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的輸出流量稱為額定流量。2液壓泵的性能參數(shù)3）液壓泵的功率式中p——缸內(nèi)液壓油的壓力；q——輸入液壓缸的液壓油流量；A——活塞的有效面積。任務(wù)一拆裝齒輪泵①輸出功率P0。功率是指單位時(shí)間內(nèi)所做的功。由物理學(xué)知識可知，功率等于力和速度之積。當(dāng)液壓缸內(nèi)液壓油的作用力F與負(fù)載相等時(shí)，推動活塞以速度v運(yùn)動，液壓缸的輸出功率，又知，則式中表明，在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓油所具有的功率（即輸出功率）等于其壓力和流量的乘積。2液壓泵的性能參數(shù)3）液壓泵的功率式中Ti——驅(qū)動泵的輸入轉(zhuǎn)矩；n——液壓泵軸的轉(zhuǎn)速。②

輸入功率

Pi。液壓泵的輸入功率Pi為液壓泵軸的驅(qū)動功率，其值為

液壓泵在工作中，由于有泄漏和機(jī)械摩擦造

成能量損失，故其輸出功率

P0小于輸入功率Pi。任務(wù)一拆裝齒輪泵2液壓泵的性能參數(shù)4）液壓泵的效率①容積效率。液壓泵的實(shí)際流量與理論流量之比稱為容積效率，用

ηv表示，用以衡量液壓泵或液壓馬達(dá)的泄漏大小。液壓泵的容積效率隨著液壓泵工作壓力的增大而減小，且隨液壓泵的結(jié)構(gòu)類型不同而異，但恒小于1。

任務(wù)一拆裝齒輪泵q2液壓泵的性能參數(shù)4）液壓泵的效率②機(jī)械效率。機(jī)械損失是指液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。液壓泵在工作時(shí)存在機(jī)械摩擦，因此驅(qū)動泵所需的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩Ti

必然大于理論轉(zhuǎn)矩Tt

。理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩的比值稱為機(jī)械效率，用

ηm

表示，用公式表示為

因泵的理論功率表達(dá)式為則有

將上式代入機(jī)械效率的計(jì)算公式得

任務(wù)一拆裝齒輪泵2液壓泵的性能參數(shù)4）液壓泵的效率③總效率。泵的輸出功率與輸入功率的比值稱為總效率，用

表示，用公式表示為由此可以看出，液壓泵的總效率等于容積效率和機(jī)械效率的乘積，因此液壓泵的輸入功率也可以寫成

任務(wù)一拆裝齒輪泵二、齒輪泵齒輪泵是液壓傳動系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，它一般為定量泵。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，齒輪泵可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種，其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用最廣。任務(wù)一拆裝齒輪泵二、齒輪泵1外嚙合齒輪泵1）外嚙合齒輪泵的工作原理外嚙合齒輪泵的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。任務(wù)一拆裝齒輪泵齒輪泵結(jié)構(gòu)組成1）外嚙合齒輪泵的工作原理外嚙合齒輪泵一般采用一對齒數(shù)相同的漸開線直齒圓柱齒輪嚙合，其工作原理如圖所示。任務(wù)一拆裝齒輪泵外嚙合齒輪泵的工作原理1）外嚙合齒輪泵的工作原理齒輪泵的泵體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封容積。當(dāng)齒輪按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開，密封容積逐漸增大，形成部分真空，油箱中的液壓油隨即被吸入吸油腔，并將齒間槽充滿，完成吸油。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒間槽的液壓油被帶到壓油腔，由于壓油腔輪齒逐漸嚙合，密封容積不斷減少，液壓油便從壓油腔中被擠出，輸送到壓油管當(dāng)中，完成壓油。兩輪齒的嚙合線將吸油腔和壓油腔嚴(yán)格分開，起到了配流的作用，故齒輪泵沒有專門的配流裝置。任務(wù)一拆裝齒輪泵外嚙合齒輪泵的工作原理任務(wù)一拆裝齒輪泵1）外嚙合齒輪泵的工作原理外嚙合齒輪泵的排量為式中，

——齒輪的模數(shù)；

——齒數(shù)；

——齒寬。

任務(wù)一拆裝齒輪泵1）外嚙合齒輪泵的工作原理因?yàn)檩嘄X體積稍小于齒谷容積，所以用3.33代替π。設(shè)泵的轉(zhuǎn)速為n，則泵的流量為式中q表示齒輪泵的平均流量。實(shí)際上，由于齒輪嚙合過程中壓油腔的容積變化是不均勻的，所以齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動的。瞬時(shí)流量的脈動程度可以用流量脈動率來評價(jià)。設(shè)、分別表示最大瞬時(shí)流量和最小瞬時(shí)流量，則流量脈動率可用公式表示為外嚙合齒輪泵中齒數(shù)越少，流量脈動率就越大，其值最高可達(dá)20%。一般內(nèi)嚙合齒輪泵的流量脈動率要小得多。

2）外嚙合齒輪泵主要存在的問題及解決措施（1）徑向力不平衡及其解決措施產(chǎn)生原因：在齒輪泵中，液體作用在齒輪外圓上的壓

力是不相等的，從低壓腔到高壓腔，壓力沿齒輪旋轉(zhuǎn)方向

逐漸上升，因此齒輪受到徑向不平衡力的作用。工作壓力

越高，徑向不平衡力就越大，如圖所示。影響：徑向不平衡力過大時(shí)能使泵軸彎曲，齒頂與泵體接觸，產(chǎn)生摩擦；同時(shí)也加速軸承的磨損，這是影響齒輪泵壽命的主要原因。任務(wù)一拆裝齒輪泵齒輪泵中的徑向力分布（1）徑向力不平衡及其解決措施解決措施：①縮小壓油口，使壓油腔的液壓油僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)。②可通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與吸油腔、壓油腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的作用，如圖所示。任務(wù)一拆裝齒輪泵齒輪泵徑向力平衡槽（2）困油現(xiàn)象與卸荷措施

產(chǎn)生原因：當(dāng)齒輪重合度ε＞1，在兩對輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，稱為困油容積。隨齒輪轉(zhuǎn)動，困油容積的大小會發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大，如圖所示。影響：困油容積由大變小時(shí)液壓油受擠壓，導(dǎo)致壓力沖擊和液壓油發(fā)熱；困油容積由小變大時(shí)，會引起氣蝕和噪聲。任務(wù)一拆裝齒輪泵齒輪泵的困油現(xiàn)象與卸荷槽2）困油現(xiàn)象與卸荷措施解決措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽，如圖所示。開設(shè)卸荷槽的原則：困油容積由大變小時(shí)，與壓油腔相通；困油容積由小變大時(shí)，與吸油腔相通。任務(wù)一拆裝齒輪泵齒輪泵的困油現(xiàn)象與卸荷槽（3）端面泄漏及端面間隙的自動補(bǔ)償

產(chǎn)生原因：齒輪泵存在三個(gè)可能產(chǎn)生泄漏的部位：一是齒輪齒面嚙合處的間隙；二是泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙；三是齒輪兩端面和端蓋間的端面間隙。在三類間隙中，以端面間隙的泄漏量最大，約占總泄漏量的75%～80%。影響：泵的壓力越高，間隙就越大，造成的泄漏就越大。因此一般齒輪泵只適用于低壓系統(tǒng)。任務(wù)一拆裝齒輪泵（3）端面泄漏及端面間隙的自動補(bǔ)償解決措施：采用端面間隙自動補(bǔ)償裝置，如軸套或側(cè)板，如圖所示。其原理都是因液壓油壓力使軸套或側(cè)板緊貼齒輪端面，壓力越高，貼得越緊，因而能自動補(bǔ)償端面磨損和減小間隙。任務(wù)一拆裝齒輪泵（a）軸套（b）側(cè)板端面間隙自動補(bǔ)償裝置優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性能好，對油液污染不敏感和工作可靠等；缺點(diǎn)：是流量和壓力脈動大，噪聲大，排量不可調(diào)節(jié)。外嚙合齒輪泵的特點(diǎn)任務(wù)一拆裝齒輪泵2內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開線齒輪泵和擺線齒輪泵（又稱擺線轉(zhuǎn)子泵）兩種，其結(jié)構(gòu)組成如圖所示。1—小齒輪；2—內(nèi)齒環(huán)；3—吸油腔；4—吸油窗口；5—壓油腔；6—壓油窗口；7—月牙形隔板。任務(wù)一拆裝齒輪泵（a）漸開線齒輪泵（b）擺線齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵2內(nèi)嚙合齒輪泵在漸開線齒輪泵中，小齒輪和內(nèi)齒環(huán)之間有一個(gè)月牙形隔板，以便把吸油腔和壓油腔隔開。當(dāng)小齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)繞各自的中心同向旋轉(zhuǎn)時(shí)，左上部輪齒退出嚙合，形成真空，從吸油窗口吸油；進(jìn)入齒槽的液壓油被帶到壓油腔，右上部輪齒進(jìn)入嚙合，容積減小，從壓油窗口排油。1—小齒輪；2—內(nèi)齒環(huán)；3—吸油腔；4—吸油窗口；5—壓油腔；6—壓油窗口；7—月牙形隔板。（a）漸開線齒輪泵（b）擺線齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵任務(wù)一拆裝齒輪泵2內(nèi)嚙合齒輪泵擺線齒輪泵由配流盤（前、后端蓋）、外轉(zhuǎn)子（從動輪）和偏心安置在泵體內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子（主動輪）等組成。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子相差一齒，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子是多齒嚙合，這便形成了若干密封容積。當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞其中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動外轉(zhuǎn)子繞外轉(zhuǎn)子中心同向旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，由內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂和外轉(zhuǎn)子齒谷間形成的密封容積，便會隨著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，從而進(jìn)行吸油和壓油。任務(wù)一拆裝齒輪泵1—小齒輪；2—內(nèi)齒環(huán)；3—吸油腔；4—吸油窗口；5—壓油腔；6—壓油窗口；7—月牙形隔板。（a）漸開線齒輪泵（b）擺線齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵思政講堂你可能不知道，齒輪泵中那小小的齒輪，不僅決定著齒輪泵的性能，還決定著汽車自動變速器、工業(yè)機(jī)器人RV減速器等高端設(shè)備的性能。但是，我國高端齒輪產(chǎn)品在很長一段時(shí)間里都需要從國外大量進(jìn)口。……（詳見教材）任務(wù)一拆裝齒輪泵任務(wù)一拆裝齒輪泵課堂練習(xí)與外嚙合齒輪泵相比，內(nèi)嚙合齒輪泵有何優(yōu)點(diǎn)？課堂小結(jié)任務(wù)一拆裝齒輪泵液壓泵總體概述齒輪泵任務(wù)二選用液壓泵葉片泵柱塞泵小黃與師傅老李接到了某工程公司的訂單，該公司想訂一批用于冶金工程的液壓設(shè)備。在為該設(shè)備選配液壓泵的時(shí)候，小黃犯了難。冶金工程用的液壓設(shè)備，既要有較高的輸出壓力，又要在環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，最好還要有一定的經(jīng)濟(jì)性。那么，該設(shè)備的液壓泵要如何選擇呢？任務(wù)描述一、準(zhǔn)備任務(wù)實(shí)訓(xùn)①知識準(zhǔn)備：合理地選擇液壓泵，對液壓傳動系統(tǒng)降低能耗、提高效率、降低噪聲、改善工作性能和保證可靠性都十分重要。選擇液壓泵時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)主機(jī)工況、功率大小和液壓傳動系統(tǒng)對工作性能的要求，決定選用變量泵還是定量泵；然后，根據(jù)各類泵的性能、特點(diǎn)及成本等確定選用哪種結(jié)構(gòu)類型的液壓泵；最后，按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號。如表2-3所示列出了部分液壓泵的性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。②工具準(zhǔn)備：任務(wù)工單、筆、設(shè)備說明書、筆記本電腦。任務(wù)二選用液壓泵任務(wù)二選用液壓泵部分液壓泵的性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍任務(wù)實(shí)訓(xùn)二、實(shí)施①全班學(xué)生自由分組，并推選出小組長，負(fù)責(zé)整理活動所需要的資料。②通過設(shè)備說明書、書籍、互聯(lián)網(wǎng)等渠道，查詢并統(tǒng)計(jì)一定數(shù)量不同類型液壓設(shè)備所用的液壓泵類型及型號。③分析各液壓泵的應(yīng)用場合，并總結(jié)規(guī)律，撰寫一份任務(wù)總結(jié)。任務(wù)二選用液壓泵三、評價(jià)請指導(dǎo)教師按照學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)情況進(jìn)行評價(jià)，并將評價(jià)結(jié)果填入任務(wù)工單的考核評價(jià)表。學(xué)生結(jié)合自身表現(xiàn)和指導(dǎo)教師的評價(jià)，對本次任務(wù)進(jìn)行總結(jié)。知識鏈接一、葉片泵葉片泵的外形如圖所示，它在機(jī)床、船舶、冶金設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。葉片泵具有流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，但其對液壓油的污染較敏感，且轉(zhuǎn)速不能太高任務(wù)二選用液壓泵葉片泵的外形一、葉片泵葉片泵按其工作方式可分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵兩種。單作用葉片泵壓力較低，輸出流量可以改變，又稱變量葉片泵，常用于低壓和需改變流量的液壓傳動系統(tǒng)中；雙作用葉片泵轉(zhuǎn)子壓力較高，輸出流量不能改變，又稱定量葉片泵，較單作用葉片泵使用更為普遍。任務(wù)二選用液壓泵1單作用葉片泵1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—葉片；4—泵體1）單作用葉片泵的工作原理如圖所示為單作用葉片泵的工作原理圖。任務(wù)二選用液壓泵單作用葉片泵的工作原理圖1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—葉片；4—泵體1）單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵是由轉(zhuǎn)子1、定子2、葉片3、泵體4和配流盤（安裝在泵體兩側(cè)，圖中未畫出）等零件組成的。定子的內(nèi)表面為圓柱面；轉(zhuǎn)子與定子不同心，之間有一偏心距e；配流盤只開一個(gè)吸油窗口和一個(gè)壓油窗口（圖中虛線弧形槽）。葉片裝在轉(zhuǎn)子的葉片槽內(nèi)，可在槽內(nèi)靈活地往復(fù)滑動。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)，由于離心力作用，葉片頂部將始終壓在定子內(nèi)圓柱表面上。任務(wù)二選用液壓泵單作用葉片泵的工作原理圖1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—葉片；4—泵體1）單作用葉片泵的工作原理定子、轉(zhuǎn)子和兩側(cè)配流盤間形成密封容積，位于上、下封油區(qū)的兩個(gè)葉片將密封容積分成左右兩個(gè)工作腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其右邊葉片外伸，使密封容積逐漸加大，產(chǎn)生真空，油箱中液壓油由吸油口經(jīng)配流盤吸油窗口進(jìn)入該密封容積，這便是吸油過程。同時(shí)，圖中的左側(cè)葉片被定子內(nèi)表面壓入葉片槽內(nèi)，使密封容積逐漸變小，液壓油經(jīng)配流盤壓油窗口被壓出進(jìn)入到液壓傳動系統(tǒng)中去，這便是壓油過程。任務(wù)二選用液壓泵單作用葉片泵的工作原理圖1—轉(zhuǎn)子；2—定子；3—葉片；4—泵體1）單作用葉片泵的工作原理在吸油區(qū)與壓油區(qū)之間各有一段封油區(qū)將它們相互隔開，當(dāng)前一個(gè)葉片離開封油區(qū)時(shí)，與之相鄰的后一個(gè)葉片進(jìn)入封油區(qū)以保證吸油區(qū)與壓油區(qū)始終隔離。在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周的過程中，每個(gè)密封容積參與吸油和壓油各一次，所以稱為單作用葉片泵。任務(wù)二選用液壓泵單作用葉片泵的工作原理圖任務(wù)二選用液壓泵1）單作用葉片泵的工作原理單作用葉片泵的排量V為式中，

——葉片寬度；

——定子內(nèi)直徑；

——定子與轉(zhuǎn)子的偏心距。顯然，改變偏心距e，可以改變單作用葉片泵的排量，因此，單作用葉片泵主要用作變量泵。

2）單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)任務(wù)二選用液壓泵①定子和轉(zhuǎn)子偏心安裝，改變偏心距e就能改變泵的流量。②單作用葉片泵只有一個(gè)吸油窗口和一個(gè)壓油窗口，所以其轉(zhuǎn)子和軸承上承受著不平衡的徑向力。③單作用葉片泵的葉片底部在壓油區(qū)通壓油腔，在吸油區(qū)通吸油腔，葉片厚度對泵的排量無影響，葉片兩端受到的液壓力平衡。單作用葉片泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3）限壓式變量葉片泵的變量原理單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)形式很多，其中限壓式變量葉片泵的應(yīng)用最為廣泛。如圖所示為限壓式變量葉片泵的變量原理圖，下面對其變量原理進(jìn)行說明。1—流量調(diào)節(jié)螺釘；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—壓力調(diào)節(jié)螺釘；5—調(diào)壓彈簧；6—控制活塞任務(wù)二選用液壓泵變量原理圖

3）限壓式變量葉片泵的變量原理1—流量調(diào)節(jié)螺釘；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—壓力調(diào)節(jié)螺釘；5—調(diào)壓彈簧；6—控制活塞任務(wù)二選用液壓泵變量原理圖

任務(wù)二選用液壓泵流量壓力特性曲線

1—流量調(diào)節(jié)螺釘；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—壓力調(diào)節(jié)螺釘；5—調(diào)壓彈簧；6—控制活塞任務(wù)二選用液壓泵變量原理圖2雙作用葉片泵1）雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵由定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤、傳動軸、泵體等組成，其工作原理如圖所示。1—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—葉片；4—泵體；5—傳動軸任務(wù)二選用液壓泵雙作用葉片泵的工作原理圖1）雙作用葉片泵的工作原理定子內(nèi)表面由兩段大半徑R圓弧、兩段小半徑r圓弧和四段過渡曲線組成；轉(zhuǎn)子上沿圓周均勻分布有若干葉片，葉片在槽內(nèi)可自由滑動。定子和轉(zhuǎn)子同心。在配流盤上對應(yīng)于定子過渡曲線的位置開有四個(gè)配流窗口，窗口a通吸油口，窗口b通壓油口，定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、葉片和配流盤構(gòu)成密封容積。任務(wù)二選用液壓泵1—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—葉片；4—泵體；5—傳動軸雙作用葉片泵的工作原理圖1）雙作用葉片泵的工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在根部液壓油和離心力的作用下壓向定子內(nèi)表面，并隨定子曲線的變化在槽內(nèi)往復(fù)滑動，在窗口a處的密封容積增大，通過窗口a吸油；在窗口b處的密封容積減小，通過窗口b壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片泵完成兩次吸油和壓油，故稱這種泵為雙作用葉片泵。任務(wù)二選用液壓泵1—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—葉片；4—泵體；5—傳動軸雙作用葉片泵的工作原理圖

任務(wù)二選用液壓泵

任務(wù)二選用液壓泵2）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①定子內(nèi)表面曲線實(shí)質(zhì)上由兩段長半徑R圓弧、兩段短半徑r圓弧和4段過渡曲線8個(gè)部分組成。泵的動力學(xué)特性在很大程度上受到過渡曲線的影響。理想的過渡曲線不僅應(yīng)使葉片在槽中滑動時(shí)的徑向速度變化均勻，而且應(yīng)使葉片轉(zhuǎn)到過渡曲線和圓弧段交接點(diǎn)處的加速度突變不大，以減小沖擊和噪聲；同時(shí)，還應(yīng)使泵瞬時(shí)流量的脈動率最小。②葉片頂部隨同轉(zhuǎn)子上的葉片槽順轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，即前傾一個(gè)角度，其目的是減小葉片和定子內(nèi)表面接觸時(shí)的壓力角，減少葉片和定子間的摩擦損失。當(dāng)葉片以前傾角安裝時(shí)，泵不允許反轉(zhuǎn)。③為了使轉(zhuǎn)子和葉片能自由旋轉(zhuǎn)，它們與配流盤兩端面間應(yīng)保證有一定間隙，但間隙過大將使泵的內(nèi)泄漏增加，降低容積效率。為了提高壓力，減少端面泄漏，可采取間隙自動補(bǔ)償措施。該措施是將配流盤的外側(cè)與壓油腔連通，使配流盤在液壓力作用下壓向轉(zhuǎn)子。泵的工作壓力越高，配流盤便越貼緊轉(zhuǎn)子，對轉(zhuǎn)子端面間隙進(jìn)行自動補(bǔ)償。

任務(wù)二選用液壓泵二、柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在缸體孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的容積變化進(jìn)行吸油和壓油的。由于柱塞和缸體孔都是圓柱表面，容易實(shí)現(xiàn)高精度的配合，密封性能好，在高壓下工作仍能保持較高的容積效率和總效率。任務(wù)二選用液壓泵1軸向柱塞泵軸向柱塞泵因柱塞與缸體軸線平行而得名，它可分為斜盤式軸向柱塞泵和斜軸式軸向柱塞泵兩種。下面主要以斜盤式軸向柱塞泵為例，詳細(xì)介紹其工作原理。斜盤式軸向柱塞泵的外形如圖所示。斜盤式軸向柱塞泵的外形任務(wù)二選用液壓泵

1軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1—傳動軸；2—?dú)んw；3—斜盤；4—柱塞；5—缸體；6—配流盤任務(wù)二選用液壓泵當(dāng)缸體在傳動軸帶動下按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。位于配流盤右邊的柱塞向缸體外伸，其密封容積不斷增大，形成局部真空，液壓油通過配流盤吸油窗口從泵的吸油口吸油；位于配流盤左邊的柱塞向缸體內(nèi)運(yùn)動，其密封容積不斷減小，液壓油通過配流盤壓油窗口從泵的壓油口壓油。缸體每旋轉(zhuǎn)一周，各個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動一次，完成一次吸油、壓油過程。若改變斜盤傾角方向，則泵的進(jìn)出口方向隨之改變。1軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵的工作原理1—傳動軸；2—?dú)んw；3—斜盤；4—柱塞；5—缸體；6—配流盤任務(wù)二選用液壓泵

任務(wù)二選用液壓泵1軸向柱塞泵柱塞相對于缸體軸線徑向布置的柱塞泵稱為徑向柱塞泵。柱塞裝在轉(zhuǎn)子中時(shí)一般采用配流軸配流，柱塞裝在定子中時(shí)一般采用閥式配流。改變定子與轉(zhuǎn)子的偏心距即可改變泵的排量，改變偏心方向就能改變輸油方向，因此該泵可制成單向或雙向變