第三章液压泵和液压马达bqwz.docx

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1、第三章液液压泵和和液压马马达3.1概概念一液压压泵和液液压马达达的工作作原理 单作用用柱塞泵泵为例 原理：液压泵泵是靠密密封油圈圈容积的的变化来来进行工工作的，所所以称为为容积式式泵。泵泵的输油油量取决决于密封封工作油油腔的数数目以及及容积变变化的大大小和频频率。二液压压泵和液液压马达达的分类类三液压压泵和液液压马达达的基本本性能要要求性能要求求：（1）结结构简单单、紧凑凑、体积积小、重重量轻、维维护方便便、价格格低廉、使使用寿命命长（2）摩摩擦损失失小、泄泄漏小、发发热小、效效率高（3）对对油污染染不敏感感（4）自自吸能力力强（5）输输出流量量脉动小小、运转转平稳、噪噪声小主要向性性能参数数

2、：1.工作作压力和和额定压压力额定压力力：在正正常条件件下按试试验标准准规定能能连续运运转的最最高压力力。 低低压 中压压 中高压压 高压 超高高压 22.58 816 1632 332 2.液压压泵和液液压马达达的排量量和流量量 排排量=理论流量量 泵泵 实际流量量 马马达 其中：泄漏系系数或流流量损失失系数3.液压压泵和液液压马达达的功率率和效率率 理论功率率： 泵 马达达 其中中： 理论转转矩 角速度度容积效率率： 泵泵： 马马达：机械效率率： 泵泵： 马马达：输入功率率： 泵泵： 马马达：输出功率率： 泵泵： 马马达： 总效率： 泵： 马达： 其中：马达输出出转矩：3.2齿齿轮泵一 齿

3、轮泵的的工作原原理二 齿轮泵的的流量 排量量 流量量排量：通常取：实际流量量： 流量脉动动：最大大瞬时流流量最小小瞬时流流量平均均流量三低压压齿轮泵泵的结构构特点1 固油油现象 清除除办法：开卸荷荷槽2 泄漏漏问题 泄漏漏量大 齿顶 端面 啮合处处 容积积效率低低 措施施： 浮性侧侧板 浮动轴轴套 使轴向向间隙自自动补偿偿3 径向向液压不不平衡 措施施： 减小压压油口的的尺寸 开压压力平衡衡槽四 齿轮轮泵的优优缺点及及应用优点：结结构简单单，尺寸寸小，重重量轻，制制造方便便，价格格低廉，工工作可靠靠，自吸吸能力强强，对油油液污染染不敏感感。缺点：容容积效率率较低，流流量脉动动和压力力脉动大大，

4、噪声声大，零零件磨损损后不易易修复，互互换性差差。应用：（11）低压压：机床床液压系系统，补补油润滑滑、冷却却装置以以及液压压系统中中的控制制油源。 （22）中高高压：主主要用于于工程机机械、农农业机械械、轧钢钢设备、航航空技术术等。五 内啮啮合齿轮轮泵渐开线齿齿轮泵、摆摆线齿轮轮泵（转转子泵）两两种。3-3 叶片泵泵一双作作用叶片片泵1双作作用叶片片泵的工工作原理理由转子、定定子、叶叶片、配配流盘、泵泵体等组组成。径向载荷荷平衡卸荷荷式叶片片泵2双作作用叶片片泵的结结构特点点（1）定定子曲线线两段长半半径圆弧弧、两段段外径圆圆弧、四四段过渡渡曲线变加速曲曲线 （11）变减速曲曲线 （22）曲

5、线线的极径径过渡渡曲线的的中心角角极径径的坐标标极角、长长、外半半径设有角速速度： 代入（11）后求求导得： （径向向速度） （径径向加速速度）代入（22）后得得：由此可导导出：叶叶片径向向速度是是均匀变变化的，不不会产生生刚性冲冲击，但但在过渡渡曲线中中点C处处，径向向加速度度仍有突突变。由由于为有有限值，故故只产生生柔性冲冲击。（2）叶叶片倾角角叶片在转转子槽中中的安装装并不是是沿半径径方向，而而是将叶叶片顶部部朝转子子旋转方方向向前前倾斜了了一个角角度。压力角定子子内表面面给叶片片的作用用力沿内内表面的的法线方方向，该该力与叶叶片移动动方向的的夹角为为压力角角前倾的目目的是为为了减小小压

6、力角角，一般般。（3）配配流盘的的三角槽槽减小流量量和压力力脉动、降降低躁声声。3双作作用叶片片泵的流流量排量 （忽忽略叶片片厚度的的影响）如考虑叶叶片厚度度叶片厚厚度 叶片数数目 叶片倾倾角（如果在在叶片根根部，在在吸油区区与吸油油腔相连连，在压压油区与与压油腔腔相连，则则叶片厚厚度对流流量没有有影响。）4高压压叶片泵泵的结构构特点要提高叶叶片泵的的压力，则则必须减减小吸油油区叶片片对定子子表面的的压紧力力，减小小定子曲曲线的磨磨损。措施：（11）双叶叶片结构构 梯梯形叶片片结构 （2）子子母叶片片结构二 单作作用叶片片泵1单作作用叶片片泵的工工作原理理由转子、定定子、叶叶片、配配流盘、泵泵

7、体等组组成。转子与定定子不同同心，存存在一个个偏心量量，改变变可改变共排排量，故故可作成成变量泵泵。径向压力力不平衡衡非卸卸荷式叶叶片泵2单作作用叶片片泵的排排量和流流量排量： 所以：改变偏心心距，即即可改变变流量。由由于偏心心安置，其其容积变变化是不不均匀的的，故有有流量脉脉动。叶片数为为素数时时，流量量脉动率率较小，一一般z=13或或15。3 单单作用叶叶片泵的的结构要要点（1）为为了调节节泵的输输出流量量需要移移动定子子位置，以以改变偏偏心距。（2）径径向液压压作用力力不平衡衡，故限限制了工工作压力力的提高高。单作作用叶片片泵的额额定压力力不超过过。（3）存存在困油油现象。通通常在配配流

8、盘排排油窗口口边缘开开三角形形卸荷槽槽。（4）叶叶片后倾倾。通常常后倾角角为，因因为单作作用叶片片泵在吸吸油区叶叶片根部部不通压压力油。为为使叶片片在吸油油区能在在离心力力的作用用下顺利利甩出后倾倾安放。较小，故压力角不大，不会卡死。三 外反反馈限压压式变量量叶片泵泵1工作作原理 泵的流流量可根根据共出出口压力力的大小小自动调调节。当当时，弹弹簧把定定子推向向最右端端，此时时，偏心心距为最最大，流流量最大大，当时时,反馈馈力将克克服弹簧簧的预紧紧力把定定子向左左推移，减小，流量也相应的减小，压力愈高，愈小，输出流量亦愈小。当泵的偏心距减小后，所产生的流量只够用来补偿泄漏时，泵的输出为零。这是，

9、不管负载再怎样增大，泵的出口压力不会再升高，即泵的最大输出功率是受限制的，故称为限压式变量泵。2限压压式变量量泵的优优缺点和和应用缺点：结构复复杂、尺尺寸大、相相对运动动的机件件多径向向压力不不平衡，存存在固油油现象，故故容积效效率低，压压力脉动动和噪声声大，工工作压力力的提高高受限制制。6.3优点：流流量可随随负载的的大小自自动调节节，故功功率损失失小，可可节省能能源，减减小发热热应用：适适合驱动动快速推推力小，慢慢速推力力大的工工作机构构。如：组合合机床动动力滑台台 快快进进快退3 限限压式变变量叶片片泵的流流量压力特特性单位位偏心距距新产生生的理论论流量 泄漏漏系数转子子与定子子间的偏偏

10、心距 当时时， 故 （11） 当时时，弹簧簧附加压压缩量滑块块支撑处处的摩擦擦力。如如令定子子内壁承承受液压压的投影影面积为为，摩擦擦系数， 则则 弹簧簧刚度 （22） 方程11、2联联立解得得：由上式可可得出：1) 调节，可可调节，使使BC段段曲线左左右平移移2) 若更换弹弹簧，改改变，可可改变BBC段斜斜率，值值上升使使BC段段缓和值值增大，值减小使BC段陡峭值减小3) 调节可改改变使AAB段上上下平移移，但BBC段斜斜率不变变，故的的位置可可发生变变化。值值减小使使值增大大，值减减小使值值增大、值增大4) 叶片泵的的使用要要点转速速必须符符合产品品规定。太太低，叶叶片不能能压紧定定子表面

11、面；太高高则会造造成吸空空现象。粘粘度要合合适。注意意过滤叶片片有安装装倾角，故故不能反反转3.4柱柱塞泵一径向向柱塞泵泵1工作作原理 由定子子、转子子、配流流轴、衬衬套、柱柱塞等组组成。2. 流流量计算算e偏偏心距， Z柱塞数，一般为奇数时流量脉动小3结构构特点； （1）径径向尺寸寸大，结结构复杂杂，自吸吸能力差差。（2）配配流轴受受到径向向不平衡衡液压力力的作用用。易于于磨损，因因而限制制了工作作压力的的提高。（3）移移动定子子改变偏偏心距ee，可改改变流量量的大小小。当ee从正值值变为负负值时，则则吸、压压油腔互互换，因因此可作作为单向向或双向向变量泵泵。（4）存存在困油油现象。二轴向向

12、柱塞泵泵1工作作原理由斜盘、柱柱塞、转转子、配配油盘等等组成。 2流量量计算排量：由于柱塞塞轴向移移动速度度是变化化的，所所以流量量是脉动动的。当当缸体转转角柱塞塞的轴向向位移量量单个柱塞塞的瞬时时流量所以泵的的瞬时流流量z为偶数数时为奇数时时因此可知知，柱塞塞泵的瞬瞬时流量量是脉动动的。实实验证明明，当zz为奇数数时，流流量脉动动率较小小，常取取z=77或9。3结构构要点（1）缸缸体端面面间隙自自动补偿偿靠弹弹簧和液液压力。（2）滑滑履结构构柱塞和滑滑履为球球面接触触，滑履履与斜盘盘为平面面接触，改改善受力力状态。 （3）变变量机构构改变斜盘盘倾角以以改变其其排量变热热泵。3-5 轴向柱柱塞

13、式液液压马达达一工作作原理组成：斜斜盘、柱柱塞、缸缸体、传传动轴、配配流盘等等。斜盘倾角角使处于压压油区的的每个柱柱塞都对对转子中中心产生生一个转转矩，这这些转矩矩的总和和使缸体体带动液液压马达达输出轴轴作逆时时针方向向旋转。若若进出油油口改变变，则液液压马达达反转。二液压压马达的的转速和和输出转转距排量：转速： D柱柱塞分布布圆直径径 z柱塞数数 Q实际流流量转距：p马马达的工工作压力力（实际际应为进进出口压压差）机械械效率 实实际上，液液压马达达的输出出转矩是是脉动的的。因为为垂直分分力所产产生的使使缸体旋旋转的转转矩与柱柱塞在高高压区所所产生处处的位置置有关，瞬瞬时输出出转矩随随柱塞转转

14、角的变变化而变变化，其其脉动情情况与轴轴向柱塞塞泵的流流量脉动动一样。三ZMM型轴向向点接触触式轴向向柱塞式式液压马马达的结结构特点点（1） 转子分成成两半，鼓鼓轮与缸缸体。目的：使使缸体不不传递转转矩，柱柱塞受纯纯轴向力力，从而而可减少少缸孔内内表面的的磨损。转转矩由鼓鼓轮传递递。（2）缸缸体与轴轴之间的的配合面面很窄，在在弹簧和和压力油油的作用用下，能能使缸体体表面与与配流盘盘表面很很好地贴贴合，提提高其密密封性，且且能自动动补偿磨磨损。（3）斜斜盘由推推力轴承承支承。目的 减少推推杆端部部与斜盘盘表面的的磨损。提高液液压马达达的机械械效率。（4）斜斜盘倾角角固定不不变，故故为定量量马达。液液压马达达的转速速由输入入流量QQ来调节节。 思考题题和习题题3-11、3-2、33-3、33-6。