汽車液壓泵教學(xué)課件

第三篇液壓與氣壓傳動技術(shù)液壓傳動基礎(chǔ)第八章液壓泵第九章液壓缸與液壓馬達第一零章液壓控制閥第一一章液壓系統(tǒng)輔助元件第一二章基本控制回路第一三章汽車典型液壓與液力系統(tǒng)第一四章氣動技術(shù)第一五章第九章液壓泵液壓泵概述九.一齒輪泵九.二能力訓(xùn)練與拓展

思考題

葉片泵九.三柱塞泵九.四九.一液壓泵概述液壓泵是液壓系統(tǒng)地動力裝置,是能量轉(zhuǎn)換元件。它由原動機（電動機或內(nèi)燃機）驅(qū)動,把輸入地機械能轉(zhuǎn)換為工作液體地壓力能輸出到系統(tǒng)去,為執(zhí)行元件提供動力。它是液壓系統(tǒng)不可缺少地核心元件,其能好壞直接影響到系統(tǒng)是否正常工作。九.一.一液壓泵地工作原理九.一.二液壓泵地主要能參數(shù)常見液壓泵地符號液壓泵常見分類方法:按其在單位時間內(nèi)輸出地流量可否調(diào)節(jié)而分成定量泵與變量泵;按其結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪泵,葉片泵與柱塞泵三種,其齒輪泵有內(nèi)嚙合與外嚙合之分,葉片泵有單作用與雙作用之分,柱塞泵有軸向式與徑向式之分。圖九-一液壓泵地符號九.一.一液壓泵地工作原理理解該液壓泵地工作原理并不難,其與醫(yī)用注射器地工作原理相似,注射器吸入液體,就是泵吸油,注射器向外推,就是泵地壓油過程。圖九-二液壓泵工作原理圖

一—偏心輪;二—柱塞;三—缸體;四—彈簧;五,六—單向閥液壓泵正常工作必備地條件:（一）具有密封容積;（二）密封容積能替變化;（三）應(yīng)有配油裝置;（四）吸油時油箱表面與大氣相通

九.一.二液壓泵地主要能參數(shù)一．液壓泵地壓力二．液壓泵地排量與流量三．液壓泵地功率與效率一．液壓泵地壓力（一）工作壓力。液壓泵實際工作時地輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力地大小取決于外負載地大小與排油管路上地壓力損失,而與液壓泵地流量無關(guān)。（二）額定壓力。液壓泵在正常工作條件下,按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)地最高壓力稱為液壓泵地額定壓力。工作壓力超過此值即為過載。二.液壓泵地排量與流量（一）排量。液壓泵地排量（用V表示）是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),由其密封油腔幾何尺寸變化所計算得出地輸出液體地體積,即在無泄漏地情況下,其每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能輸出地液體體積,常用單位為mL/r。（二）理論流量qvt。理論流量是指在不考慮液壓泵地泄漏流量地情況下,在單位時間內(nèi)所排出地液體體積地均值。顯然,如果液壓泵地排量為V,其主軸轉(zhuǎn)速為n,則該液壓泵地理論流量qvt為: qvt=Vn （九-一）二.液壓泵地排量與流量（三）實際流量qv。它是泵工作時地輸出流量,這時地流量需要考慮到泵地泄漏。它等于泵理論流量減去泄漏損失地流量?qv,即: （九-二）（四）額定流量qvn。它是泵在額定轉(zhuǎn)速與額定壓力下輸出地流量。由于泵存在泄漏,所以泵實際流量q與額定流量qvn都小于理論流量qvt。三．液壓泵地功率與效率（一）液壓泵地功率損失。液壓泵地功率損失有容積損失與機械損失兩部分。（二）液壓泵地功率。①理論功率。液壓泵地輸入為機械能,表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速;其輸出為壓力能,表現(xiàn)為壓力與流量。當用液壓泵輸出地壓力能驅(qū)動液壓缸克服負載F以速度v運動時（若不考慮能量損失）,則液壓泵與液壓缸地理論功率為 （九-三）式,n——液壓泵地轉(zhuǎn)速;Tt——驅(qū)動液壓泵地理論轉(zhuǎn)矩;p

——液壓泵地工作壓力;A——液壓缸地有效工作面積。三．液壓泵地功率與效率（二）液壓泵地功率。②輸入功率Pin。液壓泵地輸入功率是指作用在液壓泵主軸上地機械功率,當輸入轉(zhuǎn)矩為T,角速度為ω時,有: （九-四）③輸出功率Pou。液壓泵地輸出功率是指液壓泵在工作過程地實際吸,壓油口間地壓差Δp與輸出流量q地乘積,即: （九-五）式,Δp——液壓泵吸,壓油口之間地壓力差,N/m二;qv——液壓泵地實際輸出流量,m三/s;

p——液壓泵地輸出功率,N·m/s或W。在實際地計算,若油箱通大氣,液壓泵吸,壓油地壓力差往往用液壓泵出口壓力代入,所以有: （三）液壓泵地效率。①容積效率它等于液壓泵地實際輸出流量qv與其理論流量qvt之比,即:

②機械效率。機械損失是指液壓泵在轉(zhuǎn)矩上地損失。液壓泵地實際輸入轉(zhuǎn)矩T總是大于理論上所需要地轉(zhuǎn)矩Tt液壓泵地機械效率為:（三）液壓泵地效率。液壓泵地總效率為其實際輸出功率與實際輸入功率地比值,即

九.二齒輪泵九.二.一齒輪泵地工作原理與結(jié)構(gòu)圖九-三外嚙合齒輪泵工作原理主要結(jié)構(gòu)由泵體,一對外嚙合地齒輪,泵軸與前后泵蓋組成。當泵地主動齒輪按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時,齒輪泵右側(cè)（吸油腔）齒輪脫開嚙合,使密封容積增大,形成局部真空,吸油腔入齒間。吸入齒間地油液被帶到另一側(cè),入壓油腔。這時輪齒入嚙合,使密封容積逐漸減小,形成了齒輪泵地壓油過程。圖九-四CB-B齒輪泵地結(jié)構(gòu)

一—軸承外環(huán);二—堵頭;三—軸承;四—后泵蓋;五—鍵;六—齒輪;七—泵體;八—前泵蓋;九—螺釘;一零—壓環(huán);

一一—骨架式密封圈;一二—主動軸;一三—鍵;一四—泄油孔;一五—從動軸;一六—卸荷槽;一七—定位銷九.二.二齒輪泵地結(jié)構(gòu)特點分析一．齒輪泵地困油現(xiàn)象齒輪泵要能連續(xù)地供油,就要求齒輪嚙合地重疊系數(shù)ε＞一,在兩對齒輪地齒向嚙合線之間形成了一個封閉容積。（見圖九-五（a））,齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)時,這一封閉容積便逐漸減小,到圖九-五（b）封閉容積為最小。齒輪再轉(zhuǎn)時,封閉容積又逐漸增大,直到圖九-五（c）所示位置時,容積又變?yōu)樽畲?。在封閉容積減小時,被困油液受到擠壓,壓力急劇上升,使軸承上突然受到很大地沖擊載荷,導(dǎo)致泵劇烈震動,這時高壓油從所有可能泄漏地縫隙擠出,造成功率損失,使油液發(fā)熱等。圖九-五齒輪泵地困油現(xiàn)象消除困油地辦法為了消除困油現(xiàn)象,在CB-B型齒輪泵地泵蓋上銑出兩個困油卸荷凹槽,其幾何關(guān)系如圖九-六所示。卸荷槽地位置應(yīng)該使困油腔由大變小時,能通過卸荷槽與壓油腔相通;而當困油腔由小變大時,能通過另一卸荷槽與吸油腔相通。兩卸荷槽之間地距離為a,需要保證在任何時候都不能使壓油腔與吸油腔互通。二．徑向不衡力齒輪泵工作時,在齒輪與軸承上承受徑向液壓力地作用。如圖九-七所示,泵地右側(cè)為吸油腔,左側(cè)為壓油腔。在壓油腔內(nèi)有液壓力作用于齒輪上,沿著齒頂?shù)匦孤┯?具有大小不等地壓力,就是齒輪與軸承受到地徑向不衡力。圖九-七為了解決徑向力不衡問題,在有些齒輪泵上,采用開壓力衡槽地辦法來消除徑向不衡力,但這將使泄漏增大,容積效率降低等。CB-B型齒輪泵則采用縮小壓油腔,以減少液壓力對齒頂部分地作用面積來減小徑向不衡力,所以泵地壓油口孔徑比吸油口孔徑要小。解決徑向力不衡問題三．齒輪泵地泄漏途徑在液壓泵,運動件間是靠微小間隙密封地。這些微小間隙從運動學(xué)上形成摩擦副,而高壓腔地油液通過間隙向低壓腔泄漏是不可避免地;齒輪泵壓油腔地壓力油可通過三條途徑泄漏到吸油腔去:一是通過齒輪嚙合線處地間隙（齒側(cè)間隙）;二是通過體定子環(huán)內(nèi)孔與齒頂間隙地徑向間隙（齒頂間隙）;三是通過齒輪兩端面與側(cè)板間地間隙（端面間隙）。在這三類間隙,端面間隙地泄漏量最大,占七零%～八零%,而且泵地壓力越高,由間隙泄漏地液壓油液就越多。九.三葉片泵葉片泵有單作用式與雙作用式兩種。所謂單作用式是指葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈完成一次吸油,壓油;而雙作用式則是轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周葉片泵完成兩次吸油,壓油。通常,單作用式葉片泵為變量泵,雙作用式為定量泵。九.三.一單作用式葉片泵工作原理如圖九-八所示,單作用葉片泵由轉(zhuǎn)子一,定子二,葉片三與泵體,端蓋及配油盤等組成。定子地內(nèi)表面是一個圓柱表面（作為工作表面）。轉(zhuǎn)子安裝于定子間,并使轉(zhuǎn)子與定子地圓心存在一個偏心距e,葉片裝在轉(zhuǎn)子上地槽內(nèi),且能夠靈活滑動。設(shè)轉(zhuǎn)子按圖九-八所示逆時針方向回轉(zhuǎn)時,在圖地右半部葉片逐漸伸出,使這半部分葉片間地各密封工作容腔逐漸增大,造成部分真空,油箱地油液在大氣壓力作用下由吸油口經(jīng)配油盤地吸油窗口（圖右部月牙形虛線油口）,入這些密封工作容腔,這一過程就是吸油。在圖地左半部,葉片逐漸被定子內(nèi)表面壓入槽內(nèi),這部分葉片間地各密封工作容腔逐漸縮小,腔內(nèi)地油液則從壓油窗口（圖左部配油盤上地月牙形油口）被擠出,這就是壓油過程。這種泵地轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,泵地每個密封工作容腔完成吸油與壓油各一次,所以叫做單作用式葉片泵。泵地吸油腔與壓油腔各占一側(cè),故轉(zhuǎn)子上必然作用有高壓一側(cè)與單方向作用力,使轉(zhuǎn)子軸上承受不衡力,因此,這種泵又稱為非卸荷式葉片泵。二．雙作用葉片泵地工作原理定子內(nèi)表面不是圓柱面而是一個特殊曲面,它是由兩段長徑為R,短徑為r地同心圓弧與四段過渡曲線相替連接而成。二．雙作用葉片泵地工作原理當轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時,葉片在離心力與其底部液壓力地作用下向外滑出與定子內(nèi)表面接觸。于是,在葉片,轉(zhuǎn)子,定子與配油盤之間便構(gòu)成若干個密封工作容腔。當一對相鄰地葉片從小半徑圓弧曲線經(jīng)過渡曲線轉(zhuǎn)到大半徑圓弧曲線時,它們所構(gòu)成地密封工作腔則由小變大形成部分真空。這時油液便從配油盤上對應(yīng)這一過程地窗口入,完成吸油過程。二．雙作用葉片泵地工作原理轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,在從大圓弧曲線轉(zhuǎn)到小圓弧曲線地過程,密封工作容腔逐漸減小,使油液通過對應(yīng)這一過程地配油盤窗口擠出,完成排油過程。二．雙作用葉片泵地工作原理這種葉片泵每轉(zhuǎn)一周,各密封工作容腔完成兩次吸油與兩次排油,故稱為雙作用式葉片泵。由于該泵地兩個吸油區(qū)與兩個壓油區(qū)為對稱布置,作用于轉(zhuǎn)子上地徑向液壓力互相衡,因此,這種葉片泵又稱為卸荷式葉片泵。九.三.二限壓式變量葉片泵根據(jù)前面介紹地單作用葉片泵地工作原理,改變定子與轉(zhuǎn)子間地偏心距e,就能改變泵地輸出流量,限壓式變量葉片泵能借助輸出壓力地大小自動改變偏心距e地大小來改變輸出流量。圖九-一零限壓式變量葉片泵地工作原理

一—轉(zhuǎn)子;二—定子;三—吸油窗口;四—活塞;五—螺釘;六—活塞腔;七—通道;

八—壓油窗口;九—調(diào)壓彈簧;一零—調(diào)壓螺釘九.四柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)往復(fù)運動時密封工作腔地容積變化來實現(xiàn)吸油與壓油地。九.四.一軸向柱塞泵地工作原理圖九-一一軸向柱塞泵地工作原理

一—缸體;二—配油盤;三—柱塞;四—斜盤;五—傳動軸;六—彈簧九.四.一軸向柱塞泵一.工作原理當原動機通過傳動軸使缸體轉(zhuǎn)動時,由于斜盤地作用,迫使柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運動,通過配油盤地配油窗口行吸油與壓油。圖九-一一軸向柱塞泵地工作原理

一—缸體;二—配油盤;三—柱塞;四—斜盤;五—傳動軸;六—彈簧九.四.一軸向柱塞泵二.結(jié)構(gòu)特點圖九-一二SCYl四-lB型軸向柱塞泵

一—泵體;二—內(nèi)套;三—定心彈簧;四—鋼套;五—缸體;六—配油盤;七—前泵體;八—傳動軸;九—柱塞;一零—外套筒;一一—軸承;一二—滑履;一三—軸銷;一四—壓盤;一五—傾斜盤;一六—變量活塞;一七—絲杠;一八—手輪;一九—鎖緊螺母;二零—螺母鋼球九.四.二徑向柱塞泵徑向柱塞泵地工作原理如圖九-一三所示圖九-一三徑向柱塞泵地工作原理

一—柱塞;二—缸體;三—襯套;四—定子;五—配油軸九.四.二徑向柱塞泵柱塞一徑向排列裝在缸體二,缸體由原動機帶動連同柱塞一一起旋轉(zhuǎn),所以缸體二一般稱為轉(zhuǎn)子,柱塞一在離心力（或在低壓油）地作用下抵緊定子四地內(nèi)壁,當轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時,由于定子與轉(zhuǎn)子之間有偏心距e,柱塞繞經(jīng)上半周時向外伸出,柱塞底部地容積逐漸增大,形成部分真空,因此便經(jīng)過襯套三（襯套三是壓緊在轉(zhuǎn)子內(nèi),并與轉(zhuǎn)子一起回轉(zhuǎn)）上地油孔從配油孔五與吸油口b吸油;圖九-一三徑向柱塞泵地工作原理

一—柱塞;二—缸體;三—襯套;四—定子;五—配油軸九.四.二徑向柱塞泵當柱塞轉(zhuǎn)到下半周時,定子內(nèi)壁將柱塞向里推,柱塞底部地容積逐漸減小,向配油軸地壓油口c壓油,當轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)一周時,每個柱塞底部地密封容積完成一次吸,壓油,轉(zhuǎn)子連續(xù)運轉(zhuǎn),即完成吸,壓油工作。圖九-一三徑向柱塞泵地工作原理

一—柱塞;二—缸體;三—襯套;四—定子;五—配油軸一．雙級葉片泵雙級葉片泵是由兩個普通壓力地單級葉片泵裝在一個泵體內(nèi)在油路上串接而成地能力訓(xùn)練與拓展圖九-一四雙級葉片泵地工作原理

一,二—管路能力訓(xùn)練與拓展二．雙聯(lián)葉片泵雙聯(lián)葉片泵是由