液壓傳動課件：液壓泵與液壓馬達(dá)

液壓泵與液壓馬達(dá)

§3-1概述

一、液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的，而輸出流量的大小是由密封工作腔的容積變化大小和變化頻率來決定的。動畫二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)（一）壓力1、額定壓力pn指泵（馬達(dá)）在正常工作條件下可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的最高壓力，超過此值就是過載。

2、工作壓力p液壓泵的工作壓力是指它的輸出壓力，而液壓馬達(dá)的工作壓力則是指它的輸入壓力。

（二）排量和流量排量（V）是指在不考慮泄漏的情況下，泵（馬達(dá)）軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所輸出（或輸入）的液體體積。理論流量qt

是指在不考慮泄漏的情況下，單位時(shí)間內(nèi)輸出（或輸入）的液體體積。qt=Vn實(shí)際流量q

指液壓泵（液壓馬達(dá)）工作時(shí)的輸出（入）流量。

q=qt-ql=qt-klp額定流量qn指在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出（或馬達(dá)輸入）的流量。（三）功率與效率理論功率：泵：PPt=pPqPt

馬達(dá)：PMt=2πnMTMt容積效率：泵：ηPv=qP/qPt

馬達(dá)：ηMv=qMt/qM機(jī)械效率：泵：ηPm=TPt/TP

馬達(dá)：ηMm=TM/TMt

輸入功率：

泵：PPi=2πnTP

馬達(dá)：PMi=pMqM輸出功率：泵：PPo=pPqP

馬達(dá)：PMo=2πnMTM總效率：η

=ηmηv

馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩：2πnTM=pMqMηTM=pMqMη/2πnM=pqMtηm/2πnM=pMVMηm/2π

§3-2齒輪泵

一、外嚙合齒輪泵的工作原理

動畫二、排量和平均流量的計(jì)算排量：V=πDhb=2πZm2b實(shí)際流量：

q=Vnηv=πDhbnηv=2πZm2bnηv

三、齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)吸壓1)產(chǎn)生原因：

ε>1，構(gòu)成閉死容積VbVb由大→小，p↑↑，油液發(fā)熱，軸承磨損。

Vb由小→大，p↓↓，汽蝕、噪聲、振動、金屬表面剝蝕。2)危害：影響工作、縮短壽命3)措施：開卸荷槽原則：Vb由大→小，與壓油腔相通

Vb由小→大，與吸油腔相通保證吸、壓油腔始終不通1、困油現(xiàn)象2、徑向壓力不平衡問題措施：減少壓油口的尺寸開壓力平衡槽3、泄漏問題齒頂端面嚙合處措施：彈性側(cè)板浮動軸套高壓齒輪泵四、內(nèi)嚙合齒輪泵

與外嚙合齒輪泵相比，內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵具有流量脈動小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，噪音小，效率高，無困油現(xiàn)象等一系列優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，零件少，工作容積大，轉(zhuǎn)速高，運(yùn)動平穩(wěn)，噪音低。缺點(diǎn)是流量脈動比較大，嚙合處間隙泄漏大，工作壓力較低，通常作為潤滑補(bǔ)油等輔助泵使用。§3-3葉片泵一、單作用葉片泵

1、工作原理組成:定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤、泵軸、泵體。定子與轉(zhuǎn)子不同心，存在一個偏心距e動畫2、流量計(jì)算V=2πDebq=2πDebnηv3、單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)（1）為了調(diào)節(jié)泵的輸出流量，需要移動定子的位置，以改變偏心距e。（2）徑向液壓力不平衡，故限制了工作壓力的提高。單作用葉片泵的額定壓力不超過7MPa。（3）存在困油現(xiàn)象。通常在配流盤排油窗口邊緣開三角形卸荷槽。（4）葉片后傾。通常后傾角為24°。二、雙作用葉片泵

1、工作原理組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配流盤、泵軸、泵體等。

動畫（二維）三維動畫2、流量計(jì)算

V=2π(R2-r2)bq=Vnηv=2π(R2-r2)bηv(忽略葉片厚度)如考慮葉片厚度V=2π(R2-r2)b-2bsz(R-r)/cosθq=Vnηv=2π(R2-r2)bnηv-2bsz(R-r)/cosθnηv3、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）定子曲線由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線組成，過渡曲線則由等加速曲線和等減速曲線組成。（2）葉片傾角葉片前傾，目的是為了減小壓力角。前傾角為13°（3）配流盤的三角槽減小流量和壓力脈動，降低噪音。4、高壓葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要提高葉片泵的壓力，必須減小吸油區(qū)葉片對定子表面的壓緊力，減小定子曲線的磨損。措施：采用雙葉片結(jié)構(gòu)、子母葉片結(jié)構(gòu)、梯形葉片結(jié)構(gòu)。三、限壓式變量葉片泵

1、工作原理動畫2、外反饋限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)3、限壓式變量泵的流量壓力特性(1)調(diào)節(jié)Fs，可調(diào)節(jié)pc，pmax，使BC段左右平移。(2)若更換彈簧，可改變BC段斜率(3)調(diào)節(jié)偏心距，可使AB段上下平移，BC段斜率不變。4、優(yōu)缺點(diǎn)和用途

結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輪廓尺寸大，作相對運(yùn)動的機(jī)件多，泄漏較大，軸上受有不平衡的徑向液壓力，噪聲較大，效率低，流量脈動大，能隨負(fù)載的變化自動調(diào)節(jié)流量大小，功率使用較為合理，減少油液發(fā)熱；用途：主要用在機(jī)床液壓系統(tǒng)中要求執(zhí)行元件有快、慢速和保壓階段的場合，有利于簡化液壓系統(tǒng)。

影像3-4柱塞泵

一、徑向柱塞泵1、工作原理2、流量計(jì)算3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自吸能力差。（2）配油軸受到徑向不平衡液壓力的作用，易于磨損，限制了它轉(zhuǎn)速和壓力的提高。（3）可作成單向或雙向變量泵。（4）存在困油現(xiàn)象。VVq二、軸向柱塞泵1、工作原理錄像2、流量計(jì)算3、結(jié)構(gòu)要點(diǎn)（1）缸體端面間隙自動補(bǔ)償。（2）滑履結(jié)構(gòu)：柱塞與滑履為球面接觸，滑履與斜盤為平面接觸，改善了受力狀態(tài)。（3）變量機(jī)構(gòu)：改變斜盤傾角可以改變其排量。動畫3-5軸向柱塞式液壓馬達(dá)一、工作原理（錄像）二、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩三、ZM點(diǎn)接觸式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)1、轉(zhuǎn)子分成兩段：