模塊2 液壓泵與液壓馬達(dá)《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》教學(xué)課件

《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》?精品課件合集第X章XXXX模塊2

液壓泵與液壓馬達(dá)模塊二液壓泵與液壓馬達(dá)

液壓泵和液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置，液壓泵是動(dòng)力元件，其功用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，輸出壓力和流量。液壓馬達(dá)是執(zhí)行元件，將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理及必要條件。2.理解液壓泵和液壓馬達(dá)主要性能參數(shù)的概念及其計(jì)算。3.熟悉齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、配油方式及主要特點(diǎn)。課題一液壓泵概述

液壓泵是動(dòng)力裝置，其功用是將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為液壓油的壓力能，向液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的油液。學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握液壓泵的工作原理、工作條件、圖形符號(hào)和分類。

2.熟悉液壓泵的主要性能參數(shù)及其計(jì)算1、工作原理（以單柱塞液壓泵為例來說明）組成：1—偏心輪2—柱塞3—彈簧4—缸體5、6—單向閥7—油箱一、液壓泵的工作原理

（1）具有變化的密封工作容積，液壓泵吸油和壓油就是依靠此工作容積的變化來實(shí)現(xiàn)的：

密封容積增大，形成真空，在大氣壓作用下吸油。

密封容積減小，油液受擠壓，進(jìn)入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)壓油。依靠密封工作容積變化實(shí)現(xiàn)吸油、壓油的油泵稱為容積式油泵。2.必要條件

（2）具有與密封容積變化協(xié)調(diào)工作的配油機(jī)構(gòu)油泵的密封工作容積增大時(shí)，能與油箱相通，而吸油；油泵的密封工作容積減小時(shí)，與液壓系統(tǒng)相通，把油擠壓至系統(tǒng)中。

我們把油泵密封工作容積聯(lián)通方式的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)換，稱為配油（流）。在單柱塞液壓泵中，配流分別由單向閥6、7來實(shí)現(xiàn)，故閥6、7稱為配流閥。液壓泵可以按不同的方式來分類：定量泵是指泵的輸出流量是不能調(diào)節(jié)的油泵。變量泵是指泵的輸出流量是可以調(diào)節(jié)的油泵。1.按輸出流量是否可變分：分為定量泵和變量泵。定量液壓泵變量液壓泵符號(hào)：二、液壓泵的分類

單向液壓泵是指泵的輸出油液方向是不能改變的油泵

雙向液壓泵是指泵的輸出油液方向是可以改變的油泵3.按油泵的結(jié)構(gòu)來劃分：還可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵等。2.按油泵輸出油液的方向是否可變來分：分為單向液壓泵和雙向液壓泵。符號(hào)：雙向定量液壓泵雙向變量液壓泵

三、液壓泵的主要性能參數(shù)1.工作壓力和額定壓力（1）工作壓力p：指液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出壓力，用p

表示單位為Pa

。泵的工作壓力取決于外負(fù)載，并隨外負(fù)載變化而變化

注：使用時(shí)，液壓泵的正常工作壓力不得超過其額定壓力pn，超過其值即為過載，會(huì)使泵的效率下降、壽命降低。（2）額定壓力pn：指液壓泵在連續(xù)運(yùn)行的條件下，能夠保證其容積效率和使用壽命允許的最高壓力。

液壓泵額定壓力取決于泵本身的結(jié)構(gòu)、密封性能和規(guī)定的使用壽命等。泵額定壓力通常標(biāo)示在泵的銘牌上。（1）排量：指無泄漏情況下，液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出液體的體積，用符號(hào)VP表示，排量的單位為m3/r，工程上常用ml/r。

注意，排量?jī)H取決于液壓泵的幾何尺寸。2.排量和流量

注：額定流量qn：是指泵在額定壓力下的實(shí)際輸出流量，其值標(biāo)在液壓泵銘牌上，故也稱銘牌流量。

（2）流量：液壓泵的流量分為理論流量和實(shí)際流量。

理論流量qt

：指無泄漏的情況下，單位時(shí)間內(nèi)液壓泵輸出的液體的體積。其單位：m3/s

或L/min。顯然有：qt

=VP×n

實(shí)際流量q：是指泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量。實(shí)際流量與壓力有關(guān)，壓力越高，泄漏越大，實(shí)際流量就越小。

故實(shí)際流量、理論流量和泄漏流量的關(guān)系為:

q=qt－△q

液壓泵是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。從泵的能量轉(zhuǎn)換示意圖不難看出：Pi=TωPo=pq3.功率

油泵在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的過程中，實(shí)際上是有能量損失的，∴PO<PI，能量損失主要表現(xiàn)在以下兩方面：4.效率

油泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)件的摩擦和液體的粘性摩擦，使泵實(shí)際輸入的轉(zhuǎn)矩Ti大于理論上所需要的轉(zhuǎn)矩Tt，即Ti>Tt，為描述泵的機(jī)械摩擦損失我們引入液壓泵的機(jī)械效率ηm。ηmTiTtηm定義為：（1）從輸入端來看：

顯然，泵的容積效率隨壓力的增大而降低。qηVqt

由于油泵本身存在油液的泄漏，泵的實(shí)際輸出流量總是小于它理論上輸出流量的，即q<qt就是說存在油液的泄漏損失，為此我們引入了液壓泵的容積效率ηv。（2）從輸出端來看:ηv定義為:

定義：液壓泵的總效率等于泵的輸出功率和輸入功率的比值，即：（3）總效率

例3-1：已知：n1=1450r／min，q1=32l／min，p1=2.5MPa，ηm=0.85，qt=35.6l／min。求:①當(dāng)n1=1450r／min時(shí)，ηv=？，η=？，Pi=？②當(dāng)n2=500r／min時(shí)，q2=？，ηv=？，Pi=？解：①當(dāng)n1=1450r／min時(shí):泵的驅(qū)動(dòng)功率:泵的容積效率:

泵的總效率:

②當(dāng)n2=500r／min時(shí)，由于泵的額定壓力未變，故泵的泄漏流量不變，于是則有：泵的排量：泵的理論流量:

泵的泄漏流量：

泵的實(shí)際流量：

泵的容積效率：

泵的驅(qū)動(dòng)功率:課題二齒輪泵

齒輪泵是液壓系統(tǒng)中使用廣泛的一種液壓油泵。與其它油泵比較，齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，自吸性能強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。但存在工作壓力低，流量脈動(dòng)大，噪聲大，排量不可變等不足，使其的應(yīng)用受到一些限制。學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握外嚙合齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、排量計(jì)算。2.了解外嚙合齒輪泵的困油現(xiàn)象和徑向不平衡力及解決辦法。3.了解提高外嚙合齒輪泵工作壓力的措施。

齒輪泵按結(jié)構(gòu)可分為分外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種，我們主要介紹外嚙合齒輪泵。一、齒輪泵的結(jié)構(gòu)與原理外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵擺線轉(zhuǎn)子泵CB-B型外嚙合齒輪泵CB-B型外嚙合齒輪泵裝配圖CB-B型外嚙合齒輪泵展開圖CB-B型外嚙合齒輪泵工作原理從齒輪泵的工作原理分析中，我們知道齒輪泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就將兩個(gè)齒輪所有齒槽中的油液排出去，因此齒輪泵的排量應(yīng)等于兩個(gè)齒輪所有齒槽容積之和。因?yàn)辇X輪的齒廓曲線是漸開線，精確地齒槽容積比較麻煩，故一般用近似計(jì)算法。假設(shè)：齒槽容積=輪齒體積排量：V=2V齒槽=V齒槽+V輪齒即相當(dāng)于有效齒高和齒寬所構(gòu)成的平面所掃過的圓環(huán)的體積。如圖：二、齒輪泵的排量和流量1、排量則V=πDhB∵D=mz，h=2m∴V=2πm2zB實(shí)際上∵V齒槽

>V輪齒∴V=6.66m2zB齒頂圓齒根圓分度圓

理論流量：qt=Vn=6.66m2zBn實(shí)際流量：q=qtηv=6.66m2zBnηv

由于z,m,B,n=Const,故q=Const?！帻X輪泵是定量泵2.流量齒輪泵瞬時(shí)流量脈動(dòng)率與齒數(shù)有關(guān)，齒數(shù)越多，脈動(dòng)率越小脈動(dòng)率σ定義為：注：這里的流量是平均流量。齒輪嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)位置瞬間變化，密封工作容積的變化率是不均勻的，因而泵每瞬時(shí)輸出油液的體積是變化的（時(shí)多時(shí)少）。即：齒輪泵的瞬時(shí)輸出流量是脈動(dòng)的，流量脈動(dòng)會(huì)引起系統(tǒng)壓力脈動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。流量脈動(dòng)程度用脈動(dòng)率σ表示。例2-2

某齒輪泵的齒輪模數(shù)為4mm，齒數(shù)9個(gè)，齒寬為18mm，在額定壓力下，轉(zhuǎn)數(shù)為2000r／min時(shí)，泵的實(shí)際輸出流量為30L／min，泵的最大工作壓力為2.5MPa，機(jī)械效率為0.9。求：1）泵的容積效率?2）齒輪泵的輸入功率?3）齒輪泵輸入理論轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩?解：1）泵的容積效率泵的理論流量：泵的容積效率：2）齒輪泵的輸入功率:3）齒輪泵輸入理論轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩輸入理論轉(zhuǎn)矩：輸入實(shí)際轉(zhuǎn)矩：想一想答答看1．說出單柱塞式液壓泵的工作原理及容積式泵工作的必要條件？2.區(qū)分以下液壓泵的性能參數(shù)？

工作壓力與額定壓力，理論流量與實(shí)際流量，

輸入功率與輸出功率3.什么是液壓泵的機(jī)械效率、容積效率和總效率？4.了解外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和主要優(yōu)缺點(diǎn)。5.理解并記憶齒輪泵的排量計(jì)算公式。6.齒輪泵的瞬時(shí)輸出流量

的，用

來表示，齒輪泵齒數(shù)越多，

就越小為了使齒輪泵能連續(xù)平穩(wěn)地供油，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)ε大于1。這樣在嚙合過程中，前一對(duì)輪齒尚未脫離嚙合，后一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合。因?yàn)閮蓪?duì)輪齒同時(shí)嚙合，所以就有一部分油液被圍困在兩對(duì)輪齒嚙合線之間所形成的獨(dú)立的封閉腔內(nèi)，這一封閉腔和泵的吸油腔、壓油腔都不連通。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，此封閉腔容積發(fā)生變化，使油液受壓縮或膨脹，這種現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。三、齒輪泵結(jié)構(gòu)特性分析1、困油現(xiàn)象（1）原因：a→b

容積逐漸減小

b→c

容積逐漸增大a→b

容積逐漸減小

（2）

困油引起的后果a→b

容積逐漸減小p↑高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動(dòng)，同時(shí)無功損耗增大，油液發(fā)熱。b→c容積逐漸增大

p↓形成局部真空，使溶于油液中的氣體析出，形成氣泡，產(chǎn)生氣穴，引起振動(dòng)、噪聲、汽蝕等?？傊河捎诶в同F(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。（3）消除困油的辦法原則：“圍而不困，困而不死”a→b

密封容積減小，使之通壓油口(圖a)，避免壓力急劇升高b→c

密封容積增大，使之通吸油口(圖c)，避免形成局部真空b密封容積最小，隔開吸壓油口方法：在齒輪泵前后端蓋上分別開卸荷槽以消除困油。L卸荷槽

（1）產(chǎn)生原因：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵齒輪軸主要受到嚙合力和油液壓力的雙重作用。由于齒輪泵嚙合線兩側(cè)油液壓力相差很大，吸油側(cè)小于大氣壓，壓油側(cè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大氣壓，其壓力分布從高壓腔到低壓腔沿齒輪圓周逐齒分級(jí)降低，如圖所示。2.徑向不平衡作用力因而泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，齒輪和軸承受到單方向的徑向不平衡力作用，泵工作壓力越高，徑向不平衡力就越大。

（2）危害徑向不平衡力給出油泵軸承增添了附加載荷，加速了軸承磨損，降低了軸承壽命，還可能使齒輪軸彎曲，導(dǎo)致齒頂與泵體內(nèi)壁摩擦加劇，使泵不能正常工作。

（3）改善措施：縮小壓油口，改變壓力油的分布狀態(tài)，減小作用力。增大泵體內(nèi)表面和齒頂之間的間隙。開壓力平衡槽，會(huì)使容積效率減小。

可見，減小端面泄漏，才能提高齒輪泵的工作壓力。為此，在中、高壓齒輪泵中常采用浮動(dòng)軸套或浮動(dòng)側(cè)板來自動(dòng)補(bǔ)償軸向間隙，減小端面泄漏，從而提高工作壓力。3.泄漏

齒輪泵的工作壓力不高，主要原因是泄漏。齒輪泵的泄漏渠道有三條：

（1）嚙合線間隙泄漏：占齒輪泵總泄漏量的5%。

（2）齒頂與泵體內(nèi)壁間的徑向間隙泄漏：占齒輪泵總泄漏量的15%—20%。

（3）齒輪端面與前后端蓋間的軸向間隙泄漏：占齒輪泵總泄漏量的75%—80%。

浮動(dòng)軸套補(bǔ)償原理：

將壓力油引入軸套背面，使浮動(dòng)軸套壓緊齒輪端面，補(bǔ)償磨損，減小間隙。

彈性側(cè)板式補(bǔ)償原理：

將泵出口壓力油引至側(cè)板背面，靠側(cè)板自身的變形來補(bǔ)償端面間隙。

葉片泵在中低壓液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，具有結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸油均勻、噪聲小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，吸油特性差，對(duì)油液的污染敏感等缺點(diǎn)。

課題三葉片泵葉片泵按每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸壓油的次數(shù)，可分為單作用式葉片泵和雙作用式葉片泵兩種型式。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握雙作用式葉片泵的工作原理、排量計(jì)算和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.掌握單作用式葉片泵的工作原理、排量計(jì)算和限壓式變量葉片泵的流量壓力特性一、單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)與原理1.工作原理

從工作原理分析中可看成出轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每?jī)扇~片間的密封工作容積實(shí)現(xiàn)一次吸油和一次壓油，故稱為單作用葉片泵。

由于單作用葉片泵吸油腔與壓油腔相對(duì)，轉(zhuǎn)子承受壓油腔的單方向的作用力，使轉(zhuǎn)子及軸承承受較大的徑向載荷，故又稱為非卸荷式葉片泵。圖2-7單作用葉片泵工作原理轉(zhuǎn)子定子葉片（1）排量當(dāng)兩葉片處于定子最上方時(shí)，其密封工作容積為最大v1；處于定子最下方時(shí)，其密封工作容積為最小v2。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)壓出油液的體積，即排量：V=（V1-V2）Z2.排量及流量計(jì)算單作用葉片泵排量計(jì)算

理論流量：qt=Vn=2πBeDn

實(shí)際流量：q=qtηv=2πBeDnηv∵定子與轉(zhuǎn)子的偏心e可以調(diào)節(jié)→單作用葉片泵的流量q便可調(diào)。∴單作用葉片泵可作成變量泵：調(diào)節(jié)e的大小，可調(diào)節(jié)輸出流量的大?。蝗鬳的方向變化，泵的輸油方向也變化

【結(jié)論】單作用葉片泵可做雙向變量泵。（2）流量所以有：化簡(jiǎn)得：想一想答答看1．什么是齒輪泵的困油現(xiàn)象？有何危害？如何解決？2.如何減輕作用在齒輪泵上的徑向不平衡力？3.通常采取什么方式提高齒輪泵的工作壓力？4.理解并掌握單作用葉片泵的工作原理和排量計(jì)算。單作用葉片泵可以通過改變偏心e，來改變其輸出流量。改變偏心e的方法有多種可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。限壓式變量葉片泵就利用輸出的油壓的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)偏心距e，從而改變輸出流量的單作用葉片泵。3.限壓式變量葉片泵（1）工作原理①當(dāng)外負(fù)載較小時(shí)，油泵輸出壓力p較低。pAx

＜Fs，彈簧把定子推至最右邊，此時(shí)偏心距e

達(dá)到最大值，泵的輸出流量q亦為最大值。④當(dāng)外負(fù)載再增加，油泵輸出壓力p增大，e減至最小，使泵輸出流量?jī)H僅能補(bǔ)償泵的內(nèi)泄漏時(shí)，此時(shí)泵再無流量輸出（q＝0）。不管外負(fù)載再怎樣加大，泵出壓力也不會(huì)再升高了。②當(dāng)外負(fù)載增加，油泵輸出壓力p增大。當(dāng)壓力增大至p＝pB

時(shí)，使

pBAx＝Fs，這時(shí)定子處于臨介平衡狀態(tài)（將動(dòng)未動(dòng)，未動(dòng)將動(dòng)），此時(shí)偏心距e

仍為最大值，泵的輸出流量q保持為最大值。③當(dāng)外負(fù)載繼續(xù)增加，油泵輸出壓力p進(jìn)一步增大，當(dāng)p＞pB，則有pAx＞Fs，柱塞在油壓力作用下推動(dòng)定子向左移動(dòng)，此時(shí)偏心距e

減小，泵輸出流量q亦減小。壓力愈高，e愈小，輸出流量q愈少。

當(dāng)p<pB

時(shí)，q為水平線。

當(dāng)p>pB

時(shí)，q為向下的傾斜線,表明隨壓力的增大流量逐漸減小，直至為0。

限壓式變量葉片泵流量壓力特性很適合機(jī)床的工況：快進(jìn)時(shí)，負(fù)載小，速度快；工進(jìn)時(shí)，負(fù)載大，速度慢。

（2）流量壓力特性曲線qqmaxppB理論曲線實(shí)際曲線于是我們可以調(diào)節(jié)限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線，快進(jìn)時(shí)，讓泵工作在水平線上（壓力小，流量大），而工進(jìn)時(shí)，讓泵工作在傾斜線上（壓力大，流量?。?使功率利用更加合理。二、雙作用葉片泵雙作用式葉片泵基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要由泵體l，定子2，轉(zhuǎn)子3，葉片4，前后配油盤等組成。定子與轉(zhuǎn)子中心重合。定子轉(zhuǎn)子葉片左配油盤右配油盤定子2固定在泵體1中，定子內(nèi)表面是由二段長(zhǎng)圓弧,二段短圓弧和四段過渡曲線組成的復(fù)雜內(nèi)表面。定子兩側(cè)的配油盤上開有四個(gè)對(duì)稱布置的腰形孔I，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，配置在四段過渡曲線處，I，Ⅲ為吸油窗口,通過管道與油箱相通。Ⅱ，Ⅳ為壓油窗口向系統(tǒng)供油。1.工作原理2134泵體定子轉(zhuǎn)子葉片IⅡⅢⅣ圖3-12雙作用葉片泵工作原理示意圖等加速等減速曲線半徑R1圓弧半徑r2圓弧雙作用葉片泵工作原理由于雙作用葉片泵有兩個(gè)吸油腔，兩個(gè)壓油腔，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，葉片泵便完成兩次吸油、兩次壓油過程，故稱為雙作用式葉片泵。

同時(shí)，雙作用葉片泵吸、壓油口對(duì)稱布置，作用于轉(zhuǎn)子上的徑向力平衡。故又稱為卸荷式葉片泵。

2.雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)

YB1型雙作用葉片泵外型圖YB1型雙作用葉片泵展開圖圖2-9YB1型雙作用葉片泵的裝配圖1—后泵體2、6—前、后配油盤3—轉(zhuǎn)子4—定子5—葉片7—前泵體8—端蓋9—轉(zhuǎn)動(dòng)軸10—密封圈11、12—滾動(dòng)軸承13—緊固螺釘②在配油盤對(duì)應(yīng)于葉片根部位置開有環(huán)形槽，槽內(nèi)的小孔與壓力油相通，引入壓力油作用于葉片底部，使葉片與定子內(nèi)表面緊密接觸；從結(jié)構(gòu)圖上，可以看出：①雙作用葉片泵葉片安裝葉片前傾了一個(gè)θ角(10O～14O)，主要是為了減小壓力角，防止葉片在葉片槽中產(chǎn)生卡死現(xiàn)象；③右配油盤的右側(cè)面與壓油腔相通，讓液壓力壓緊配油盤，減少端面間隙，因此葉片泵可制成中、高壓油泵。

可得雙作用葉片泵的排量為：式中：R

—定子內(nèi)表面長(zhǎng)圓弧半徑

r—定子內(nèi)表面短圓弧半徑

z—葉片數(shù)；

b

—葉片寬度；雙作用葉片泵排量計(jì)算簡(jiǎn)圖3.排量與流量由圖所示,V1為吸油后封油區(qū)內(nèi)的油液體積,V2為壓油后封油區(qū)內(nèi)的油液體積,泵軸一轉(zhuǎn)完成二次吸油和壓油,若忽略葉片的厚度δ對(duì)吸油和壓油時(shí)油液體積的影響。

注：以上是忽略葉片厚度所得到的結(jié)果。但實(shí)際上葉片是有一定厚度的，而葉片本身所占有的體積又是不參與吸油和排油的，實(shí)際上泵的排量和流量比按上述公式的計(jì)算要稍小一些。此外，正是由于葉片占有的體積不參與吸油和排油，因而葉片泵的瞬時(shí)流量也有微小的脈動(dòng)性。

雙作用葉片泵的流量

式中ηv—容積效率；n

—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。理論流量：實(shí)際流量：想一想答答看1．什么是齒輪泵的困油現(xiàn)象？有何危害？如何解決？2.如何減輕作用在齒輪泵上的徑向不平衡力？3.通常采取什么方式提高齒輪泵的工作壓力？4.理解并掌握單作用葉片泵的工作原理和排量計(jì)算。5.理解的限壓式變量葉片泵的工作原理，如何調(diào)節(jié)其限定壓力和最大流量。6．理解并掌握雙作用葉片泵的工作原理和排量計(jì)算？7.試述單作用葉片泵和雙作用葉片泵各有什么特點(diǎn)？柱塞泵是依靠柱塞在缸體的柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成的密封容積的變化來吸油和壓油的。而柱塞與柱塞孔都是圓柱形表面，加工方便，能達(dá)到較高的配合精度，因而密封性能好，泄漏小，其工作壓力可大大提高。故柱塞泵常用于高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)中。柱塞泵按柱塞排列和運(yùn)動(dòng)方向不同，分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類。

課題四柱塞泵學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握徑向柱塞泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及流量公式；2.掌握軸向柱塞泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及流量公式；3.了解CY14--1B型斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。1、工作原理一、徑向柱塞泵柱塞定子轉(zhuǎn)子襯套配油軸圖2-15徑向柱塞泵工作原理泵的實(shí)際流量計(jì)算式:2.排量與流量式中:d—柱塞的直徑；

e—偏心距；z—柱塞數(shù)目；

n—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；ηv—容積效率。

可見，徑向柱塞泵的排量與偏心距e

有關(guān)，改變偏心距e就可以改變泵的排量。若改變偏心的方向，則油泵的吸、壓油口便可互換。因此徑向柱塞泵可作成雙向變量泵。泵的排量計(jì)算式:

②徑向柱塞泵的徑向尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自吸能力差，且配油軸受到較大的徑向不平衡液壓力作用，易磨損，從而限制了其的轉(zhuǎn)速和壓力的提高。近年來，徑向柱塞泵已逐漸被軸向柱塞泵所代替。說明二點(diǎn)：①以上我們討論的只是徑向柱塞泵的平均流量。由于徑向柱塞泵中的柱塞在缸體中瞬時(shí)移動(dòng)速度是變化的，因此泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的，其脈動(dòng)率σ與柱塞數(shù)多少，與柱塞數(shù)目的奇偶也有關(guān)，柱塞數(shù)愈多，且柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)，流量脈動(dòng)較小。圖2-11軸向柱塞泵的工作原理斜盤缸體柱塞配油盤傳動(dòng)軸彈簧二、軸向柱塞泵1、工作原理泵的實(shí)際流量計(jì)算式:2.排量與流量式中：d—柱塞的直徑；D—柱塞分布圓直徑；z—柱塞數(shù)目ηv—容積效率；n—轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；γ—斜盤的傾角泵的排量計(jì)算式:

可見，改變斜盤的傾角γ，則可改變柱塞的行程，使泵的流量發(fā)生改變，故柱塞泵常作成變量泵。若改變斜盤的傾角方向或傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向，便可改變泵吸壓油口的輸油方向。

注：以上討論的只是柱塞泵的平均流量，柱塞泵的瞬時(shí)流量也是脈動(dòng)的，其脈動(dòng)率與柱塞數(shù)目及柱塞數(shù)的奇偶有關(guān)，柱塞數(shù)越多，且為單數(shù)時(shí)，其流量脈動(dòng)小，故柱塞泵的柱塞數(shù)為單數(shù)。從結(jié)構(gòu)和工藝上考慮，常取7或9個(gè)柱塞。CY14--1B型斜盤式軸向柱塞泵外形圖3.軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)圖2-12CY14--1B型斜盤式軸向柱塞泵裝配圖l－中間泵體2－內(nèi)套筒3－定心彈簧4－鋼套5－缸體6－配油盤7－前泵體8－傳動(dòng)軸9－柱塞10－外套筒l1－滾子軸承12－滑靴13－回程盤14－鋼球15－銷軸16－斜盤17－活塞18－鍵19－螺桿20－手輪21－螺帽CY14--1B型斜盤式軸向柱塞泵主體部分展開圖滑靴結(jié)構(gòu)斜盤滑靴柱塞壓盤定心彈簧結(jié)構(gòu)CY14--1B型斜盤式軸向柱塞泵變量部分展開圖手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)

液壓泵的選用首先從壓力、流量上考慮，其次從自吸能力、抗污染能力、效率和價(jià)格方面等考慮，常用的液壓泵性能比較見表2-1（p.40)。從壓力上考慮，低壓液壓系統(tǒng)(2.5MPa以下)宜采用齒輪泵，中壓液壓系統(tǒng)(6.3MPa以下)宜采用葉片泵，高壓液壓系統(tǒng)(10MPa以上)宜采用柱塞泵。從流量上考慮，首先考慮是否需要變量，其次看機(jī)械設(shè)備的特性，有快速和慢速工作行程的設(shè)備，如組合機(jī)床，可采用限壓式變量葉片泵、雙聯(lián)葉片泵。在特殊精密設(shè)備上，如鏡面磨床、注塑機(jī)等，可采用雙作用葉片泵、螺桿泵。課題五液壓泵的類型選用

類型性能外嚙合齒輪泵螺桿泵雙作用葉片泵限壓式變量葉片泵柱塞泵軸向式徑向式輸出壓力低壓低壓中壓中壓高壓高壓流量調(diào)節(jié)不能能不能能能能效率低較高較高較高高高輸出流量脈動(dòng)很大最小很小一般一般一般自吸能力好好較差較差差差對(duì)油液污染敏感性不敏感不敏感較敏感較敏感很敏感很敏感噪音大最小小較大大大表2-1常用液壓泵主要性能比較

從負(fù)載特性考慮，負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備，可用齒輪泵、雙作用葉片泵。負(fù)載大、功率大的液壓設(shè)備，如龍門刨床、液壓機(jī)、工程機(jī)械和軋鋼機(jī)械等，可采用柱塞泵。對(duì)有些平穩(wěn)性、脈動(dòng)性及噪聲要求不高的場(chǎng)合，可采用齒輪泵。機(jī)械輔助裝置如送料、夾緊、潤(rùn)滑等可采用價(jià)格低的齒輪泵。

從結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、自吸能力、抗污染能力和價(jià)格方面比較，齒輪泵最好，柱塞泵最差。

從使用性能方面考慮依次是柱塞泵、葉片泵和齒輪泵。

液壓馬達(dá)作用與油泵正好相反，是將油液的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，輸出一定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)工作部件，是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。

從原理上說，液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆的，但由于液壓泵和液壓馬達(dá)的工作特點(diǎn)不同，因而實(shí)際結(jié)構(gòu)上還是有一些差異。課題六液壓馬達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.了解液壓馬達(dá)的作用和分類；2.掌握液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)；3.掌握液壓馬達(dá)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

1.按轉(zhuǎn)速的高低分類

液壓馬達(dá)可分為高速馬達(dá)和低速馬達(dá)，一般認(rèn)為額定轉(zhuǎn)速高于500r／min的屬于高速馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r／min的屬于低速馬達(dá)。

2.按結(jié)構(gòu)形式分類

液壓馬達(dá)可分為齒輪式馬達(dá)、葉片式馬達(dá)、柱塞式馬達(dá)等。

3.按排量是否可調(diào)分類

液壓馬達(dá)可分為定量馬達(dá)和變量馬達(dá)，其中變量馬達(dá)又可分為單向變量馬達(dá)和雙向變量馬達(dá)。一、液壓馬達(dá)的分類二、液壓馬達(dá)的工作原理1.外嚙合齒輪馬達(dá)工作原理殼體齒輪齒輪軸齒輪齒輪軸由于兩個(gè)齒輪的輪齒受壓面積存在差異而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。2.葉片式液壓馬達(dá)的工作原理由于葉片3、7的受壓面積大于葉片1、5，從而形成力矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子和葉片逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油通到缸體柱塞孔中時(shí)，壓力油將處在壓油區(qū)柱塞推出，緊壓在斜盤上，于是斜盤給處在壓油區(qū)的每個(gè)柱塞施加反作用力F，此力可分解為兩個(gè)分力，軸向分力Fx與柱塞上液壓推力相平衡，徑向分力Fy=

Fxtanγ，對(duì)缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩：3.軸向柱塞式液壓馬達(dá)工作原理斜盤柱塞缸體配油盤

那么，任一柱塞旋轉(zhuǎn)一周所產(chǎn)生和平均轉(zhuǎn)矩為：

正是在這個(gè)轉(zhuǎn)矩的作用下，使缸體和馬達(dá)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)負(fù)載。當(dāng)液壓馬達(dá)的進(jìn)、回油口互換時(shí)，液壓馬達(dá)將反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

所有柱塞產(chǎn)生的總平均轉(zhuǎn)矩則為：1.液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)三、液壓馬達(dá)的符號(hào)及主要參數(shù)單向定量液壓馬達(dá)單向變量液壓馬達(dá)雙向