第3章 液压泵和液压马达

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1、第第3 3章章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达l液压泵和液压马达概述液压泵和液压马达概述l齿轮泵齿轮泵l叶片泵叶片泵l柱塞泵柱塞泵l液压泵的选用液压泵的选用l液压马达液压马达3.1.1 3.1.1 液压泵和液压马达的工作原理液压泵和液压马达的工作原理3.1.2 3.1.2 液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的分类3.1 3.1 液压泵和液压马达概述液压泵和液压马达概述3.1.3 3.1.3 液压泵和液压马达的压力、排量和流量液压泵和液压马达的压力、排量和流量3.1.4 3.1.4 液压泵和液压马达的功率和效液压泵和液压马达的功率和效率率条件：条件：1.具有若干个容具有若干个容积不断变化的

2、密积不断变化的密封工作腔封工作腔; ;2.油箱油液绝对油箱油液绝对压力压力大气压力；大气压力；3.具有配流机构。具有配流机构。Home3.1.1 3.1.1 液压泵和液压马达的工作原理液压泵和液压马达的工作原理1.根据泵的结构形式根据泵的结构形式液压泵液压泵齿轮泵齿轮泵 叶片泵叶片泵 柱塞泵柱塞泵单作用叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵径向柱塞泵径向柱塞泵内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵3.1.2 3.1.2 液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的分类2.根据泵输出油液体积是否可调根据泵输出油液体积是否可调变量泵变量泵定量泵定量泵3.1.2 3.1

3、.2 液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的分类3.按使用压力按使用压力中压中压中高压中高压高压高压低压低压 8MPa8 16 MPa1625 MPa 25MPaHome1. 压力压力 工作压力工作压力 (p)泵实际工作时输出油液的压力。泵实际工作时输出油液的压力。（克服外荷载需要压力）（克服外荷载需要压力）n 额定压力额定压力 (pn)n最高允许压力最高允许压力 (p max )最大工作压力最大工作压力 泵在短时间内允许超载使用的极限压力。泵在短时间内允许超载使用的极限压力。 如果如果p pn 即泵过载即泵过载p p n p max 3.1.3 3.1.3 液压泵和液压马达的压力、排量和流

4、量液压泵和液压马达的压力、排量和流量2. 排量和流量排量和流量 排量排量 ( V ) 在没有泄漏的情况下，泵每转一周所排出在没有泄漏的情况下，泵每转一周所排出 的液体的体积。的液体的体积。n理论流量理论流量 ( qt ) 不考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出不考虑泄漏的情况下，单位时间内所排出 液体的体积。液体的体积。 qt = Vn3.1.3 3.1.3 液压泵和液压马达的压力、排量和流量液压泵和液压马达的压力、排量和流量2. 排量和流量排量和流量n实际流量实际流量 ( q )n额定流量额定流量 (qn )q = qt-q指泵工作时实际输出的流量。指泵工作时实际输出的流量。 泵在额定转数和额

5、定压力下输出的实际流量。泵在额定转数和额定压力下输出的实际流量。 q qn qt 3.1.3 3.1.3 液压泵和液压马达的压力、排量和流量液压泵和液压马达的压力、排量和流量 输入功率输入功率1) 液压泵的功率液压泵的功率n输出功率输出功率( Po )( Pi )电动机的输出功率电动机的输出功率Pi = Ti = 2n TiPo=pq p (Pa) ; q(m3/s); Po(W)若忽略能量损失，则若忽略能量损失，则Po = Pi 实际上有能量损失实际上有能量损失 Po 1，两对轮齿同时啮合时，两对轮齿同时啮合时，两对轮齿和前后泵盖形成两对轮齿和前后泵盖形成 一个封闭容积，一个封闭容积，且大小

6、发生变化。且大小发生变化。外啮合齿轮泵结构上存在的问题外啮合齿轮泵结构上存在的问题产生结果：产生结果：V V封封p p高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时损耗增大，油使轴和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时损耗增大，油液发热。液发热。V V封封p p形成局部真空，产生气穴，引起振动形成局部真空，产生气穴，引起振动噪声、汽蚀等噪声、汽蚀等消除困油的方法：消除困油的方法：原则：原则： V V封封， 通通压油腔压油腔V V封封， 通通吸油腔吸油腔隔开吸压油口隔开吸压油口 在两侧泵盖上开卸荷槽，将卸荷槽向吸油在两侧泵盖上开卸

7、荷槽，将卸荷槽向吸油腔侧偏移。腔侧偏移。方法：方法：( () ) 困油困油( () ) 径向不平衡力径向不平衡力液体沿圆周分布规律：液体沿圆周分布规律：从高压腔到低压腔，压力沿从高压腔到低压腔，压力沿齿轮圆周逐齿分级降低。齿轮圆周逐齿分级降低。 p p，径向不平衡力增大。，径向不平衡力增大。结果：结果：轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体摩擦加剧，使泵不能正常工作。摩擦加剧，使泵不能正常工作。加速轴承磨损，降低加速轴承磨损，降低改善措施：改善措施： 1 1） 缩小压油口，以减小压力油作用面积；缩小压油口，以减小压力油作用面积；2 2） 适当增

8、大径向间隙。适当增大径向间隙。( () )泄漏泄漏n端面泄漏端面泄漏* * : :n齿侧泄漏齿侧泄漏 : :n径向泄漏径向泄漏 : : 占齿轮泵总泄漏量的占齿轮泵总泄漏量的 20%25% 5% 齿轮泵存在间隙齿轮泵存在间隙 p q 75%80% 提高外啮合齿轮泵压力的方法提高外啮合齿轮泵压力的方法减小径向力减小径向力 增大轴与轴承刚度增大轴与轴承刚度 *自动补偿端面间隙自动补偿端面间隙 可采用如下方法可采用如下方法 3.3.1 3.3.1 单作用叶片泵单作用叶片泵3.3.2 3.3.2 双作用叶片泵双作用叶片泵 3.3 3.3 叶片泵叶片泵3.3.3 3.3.3 外反馈限压式变量叶片泵外反馈限

9、压式变量叶片泵叶片泵在机床液压系统中应用较为广叶片泵在机床液压系统中应用较为广泛它具有结构紧凑、体积小、瞬间流量脉泛它具有结构紧凑、体积小、瞬间流量脉动微小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等动微小、运转平稳、噪声小、使用寿命长等优点，但也存在着结构复杂、吸油性能差、优点，但也存在着结构复杂、吸油性能差、对油液污染比较敏感等缺点。对油液污染比较敏感等缺点。叶片泵一般按每转吸压油次数，分为单叶片泵一般按每转吸压油次数，分为单作用（变量叶片泵）和双作用（定量叶片作用（变量叶片泵）和双作用（定量叶片泵）两种泵）两种 3.3 3.3 叶片泵叶片泵叶片泵结构3.3.1 3.3.1 单作用叶片泵单作用叶片泵单

10、作用叶片泵的流量计算单作用叶片泵的流量计算1） 排量排量2） 流量流量 4ReiqVnBn理论流量：理论流量：4ReivvqqBn实际流量：实际流量：ReBereRBzVVzV4)()(21)(2221单作用叶片泵的特点单作用叶片泵的特点1.1.转子转一转，吸压油转子转一转，吸压油 各一次。各一次。 称单作用式称单作用式 2. 2. 吸压油口各半，径向力吸压油口各半，径向力 不平衡不平衡 称非平衡（非卸荷式）称非平衡（非卸荷式）3.3.改变定子和转子之间的偏心可改变流量。改变定子和转子之间的偏心可改变流量。5.5.泵内叶片数越多泵内叶片数越多, ,流量脉动率越小。叶片流量脉动率越小。叶片应应