流體傳動(dòng)與控制基礎(chǔ)（第3版）課件：液壓動(dòng)力元件 2

流體傳動(dòng)及控制基礎(chǔ)（

液壓動(dòng)力元件2）液壓泵的功能負(fù)載控制閥液壓缸n

液壓泵把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)過濾器液壓泵換為液體的壓力能n

液壓泵是能量轉(zhuǎn)換元件冷卻器油箱n

液壓泵用來提供液壓能電機(jī)23.2

齒輪泵n

齒輪泵是利用齒輪嚙合原理進(jìn)行工作。按嚙合性質(zhì)的不同，分為n

外嚙合齒輪泵外嚙合n

內(nèi)嚙合齒輪泵n

螺桿泵螺桿泵內(nèi)嚙合33.2.1

外嚙合齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸從動(dòng)輪主動(dòng)輪泵體

前端蓋后端蓋4泵體外嚙合齒輪泵工作原理排油齒輪嚙合吸油外嚙合齒輪泵工作原理排油吸油6外嚙合齒輪泵剖視圖7外嚙合齒輪泵-電機(jī)裝置電機(jī)齒輪泵M吸、排油口液壓泵-

電機(jī)裝置圖形符號(hào)8外嚙合齒輪泵與水泵工作原理的比較n

水泵由于葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力而使出流水具有動(dòng)能n

出水口與進(jìn)水口之間沒有密封，是連通的。n

出流水動(dòng)能取決于水出流速度進(jìn)水口進(jìn)水管n

齒輪泵靠密封容腔變化原理工作n

排油腔與吸油腔之間有密封，是不連通的。n

液體排出時(shí)受到阻力而產(chǎn)生壓力殼體葉輪幾種外嚙合齒輪泵實(shí)物吸油口排油口齒輪泵的參數(shù)

—排量n

工程上，泵的排量是每轉(zhuǎn)一周所排出油液體積，n

國(guó)際單位表示，排量是指泵每轉(zhuǎn)一弧度所排出的油液體積，單位

。單位換算：n齒輪泵的排量排量表示齒輪泵的規(guī)格11齒輪的基本參數(shù)

—分度圓n

分度圓是便于齒輪設(shè)計(jì)、制造而選擇的一個(gè)尺寸參考n

模數(shù)決定齒大小，反映齒輪的厚、薄和承載能力。目的是標(biāo)準(zhǔn)化齒輪刀具，減少成本。齒厚:S周節(jié):P齒數(shù):z12齒輪基本參數(shù)

—模數(shù)n

齒數(shù)一定，模數(shù)越大，則齒輪的徑向尺寸也越大。不同模數(shù)齒形模數(shù)與徑向尺寸齒輪泵的參數(shù)

—排量n

齒輪泵的排量排量：齒輪泵的流量n

流量是指液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)所輸出的液體體積。流量通常有：nnn理論流量實(shí)際流量額定流量國(guó)際單位：工程單位：15齒輪泵的理論流量n

齒輪泵流量不均勻性在齒輪嚙合過程中，齒輪泵每一瞬時(shí)的容積變化率是不均勻的，呈現(xiàn)周期性變化。因此，齒輪泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的。流量不均勻系數(shù)為—

理論流量齒輪泵的理論流量n

排量一定時(shí)，泵的理論流量與轉(zhuǎn)速成線性比例關(guān)系，轉(zhuǎn)速高，流量大。單位：或；—

角速度，—

轉(zhuǎn)速，

。齒輪泵的流量－轉(zhuǎn)速曲線n

在排量

一定的情況下18齒輪泵轉(zhuǎn)速的限制n

轉(zhuǎn)速提高受吸油性能限制，轉(zhuǎn)速過高引起吸油不充分，泵噪聲增大;泵內(nèi)部運(yùn)動(dòng)件間磨損加劇，影響使用壽命。n

一般情況，轉(zhuǎn)速過低，泵輸出流量減少、脈動(dòng)增大，可能難以產(chǎn)生真空，吸油困難19油箱齒輪泵的工作壓力n

液壓泵的工作壓力是指實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力，其大小取決于外負(fù)載及管路的壓力損失。nn額定壓力最高允許壓力齒輪泵的泄漏和容積損失n

額定轉(zhuǎn)速下，泵理論流量是常數(shù)。由于排出腔是高壓，吸油腔是低壓，而齒輪側(cè)面有間隙，產(chǎn)生從排油腔到吸油腔的油液內(nèi)泄漏,泵輸出實(shí)際流量小于理論流量，其減少的液體體積稱為液壓泵的容積損失。排油腔吸油腔液壓泵的泄漏n

三個(gè)泄漏途徑排油n

齒輪側(cè)面的軸向間隙n

齒頂與殼體之間間隙n

齒面嚙合接觸的間隙22進(jìn)油液壓泵的流量－壓力曲線n

由于泵輸出的實(shí)際流量小于理論流量，存在容積損失，其容積效率為理論流量實(shí)際流量液壓泵排油壓力的影響n

排油壓力越高，泄漏越大，容積效率越低。n

此外，由于吸油腔是低壓，排油腔壓力越高，齒輪及軸承受不平衡側(cè)向液壓力的作用越大，這將影響軸承壽命，并使齒輪及軸變形。齒輪泵軸向間隙補(bǔ)償n

浮動(dòng)側(cè)板結(jié)構(gòu)n

浮動(dòng)軸套結(jié)構(gòu)浮動(dòng)側(cè)板齒輪泵徑向不平衡力排油作用在軸承上的側(cè)向力26進(jìn)油齒輪泵參數(shù)計(jì)算【例3-1】齒輪泵轉(zhuǎn)速1000r/min，空載輸出流量15.8L/min，在工作壓力10MPa時(shí)的容積效率是90%，求：齒輪泵的理論排量是多少？工作壓力10MPa時(shí)的輸出流量是多少？28雙聯(lián)齒輪泵n

兩個(gè)齒輪泵有各自獨(dú)立的吸油口和排油口n

兩個(gè)齒輪泵在同一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸上29多聯(lián)齒輪泵n

兩個(gè)泵共用一個(gè)吸油口，分設(shè)兩個(gè)排油口，而第三個(gè)泵有獨(dú)立的吸油口和排油口。3.2.2

內(nèi)嚙合齒輪泵n

漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵n

擺線內(nèi)嚙合齒輪泵漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵擺線內(nèi)嚙合齒輪泵31漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)出油泵體進(jìn)油腔開始排油月牙隔板不斷吸油進(jìn)油外齒輪兩齒間充油32內(nèi)齒輪漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)排油吸油33擺線內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理34擺線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)剖視泵體擺線齒輪內(nèi)齒輪35內(nèi)嚙合齒輪泵的不平衡液壓力泵體擺線齒輪n

內(nèi)嚙合齒輪泵的軸承也受不平衡液壓力的作用，排油壓力越高對(duì)軸承壽命的影響越大。內(nèi)齒輪吸油排油n

此外，除有單個(gè)內(nèi)嚙合齒輪泵，實(shí)際應(yīng)用中也有雙聯(lián)、三聯(lián)的內(nèi)嚙合齒輪泵。36幾種齒輪泵鑄鐵殼體鋁合金殼體3.2.3

螺桿泵n

基本工作原理進(jìn)油口進(jìn)油口排油口螺桿泵的剖視圖39螺桿泵的特點(diǎn)n

運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、瞬時(shí)流量均勻，豎放占地小，在艦船、機(jī)器的潤(rùn)滑系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。n

螺桿泵內(nèi)油液由吸油到排油是無攪拌提升，因此，也常用于抽送怕攪拌的奶油、啤酒和原油等。n

螺桿泵的加工制造要求比較高，因此，成本高。403.2.4

齒輪泵的特點(diǎn)及應(yīng)用n

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，抗污染能力強(qiáng)。n

輸出流量、壓力脈動(dòng)大，噪聲大。n

內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低、流量脈動(dòng)小，但價(jià)格較外嚙合齒輪高。n

齒輪泵效率低，磨損后容積效率大大降低，使用壽命縮短。n

鋁合金殼體泵，外形美觀，但成本比普通鑄鐵殼體泵高。齒輪泵的應(yīng)用n

齒輪泵是常見的液壓泵，排量不可變，只能作定量泵。主要應(yīng)用于對(duì)壓力、流量特性要求不高的中低壓系統(tǒng)，如工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)