液壓與氣壓傳動(dòng)第二章液壓泵1液壓與氣壓傳動(dòng)第二章液壓泵1本章主要內(nèi)容①液壓泵的工作原理與性能參數(shù)③齒輪式、葉片式、柱塞式液壓泵

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求：

掌握這幾種泵的工作原理（泵是如何吸油、壓油和配流的）、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要性能特點(diǎn)；

了解不同類型的泵之間的性能差異及適用范圍，為日后正確選用奠定基礎(chǔ)。②液壓泵的分類選用及其符號(hào)2本章主要內(nèi)容①液壓泵的工作原理與性能參數(shù)③齒輪式、葉第一節(jié)液壓泵概述液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件提供壓力油。液壓泵的性能好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的工作性能和可靠性。3第一節(jié)液壓泵概述液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，將原動(dòng)機(jī)輸入的一、圖形符號(hào)泵的輸入?yún)⒘?轉(zhuǎn)矩T 角速度ω輸出參量 流量Q 壓力p液壓泵的符號(hào)4一、圖形符號(hào)泵的輸入?yún)⒘枯敵鰠⒘恳簤罕玫姆?hào)4輸出參量 轉(zhuǎn)矩T 角速度ω液壓馬達(dá)的符號(hào)馬達(dá)的輸入?yún)⒘?流量Q 壓力p單向定量單向變量雙向定量雙向變量5輸出參量液壓馬達(dá)的符號(hào)馬達(dá)的輸入?yún)⒘繂蜗蚨繂蜗蜃兞侩p向定量柱塞向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通過(guò)壓油閥6排到系統(tǒng)中去。凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)柱塞向右移動(dòng)，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過(guò)吸油閥5吸入；二、液壓泵（或馬達(dá)）工作原理系統(tǒng)6柱塞向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通BACO泵吸入泵排出

由此可見(jiàn)，泵是靠密閉工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。這種吸油和排油均依賴密閉容積變化的泵，被稱之為容積式泵。

7BACO泵吸入泵排出由此可見(jiàn)，泵是靠密閉工作腔液壓泵和液壓馬達(dá)工作的必需條件：（1）必須有一個(gè)大小能作周期性變化的封閉容積；（2）必須有配流動(dòng)作，即封閉容積增大時(shí)吸入低壓油封閉容積減小時(shí)排出高壓油封閉容積增大時(shí)充入高壓油封閉容積減小時(shí)排出低壓油（3）高低壓油不得連通。液壓泵液壓馬達(dá)8液壓泵和液壓馬達(dá)工作的必需條件：液壓泵液壓馬達(dá)8

液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。

液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。

液壓馬達(dá)則將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)做功，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件。液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出9液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出

液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用。但在實(shí)際中由于性能及結(jié)構(gòu)對(duì)稱性等要求不同，一般情況下，液壓泵和液壓馬達(dá)不能互換。10液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出

液壓泵按其在單位時(shí)間內(nèi)所能輸出油液體積能否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類；按主要構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)方式可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和螺桿式四大類。

液壓馬達(dá)也具有相同的形式。從工作過(guò)程可以看出，在不考慮漏油的情況下，液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的油液體積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸，如柱塞泵的柱塞直徑和工作行程。

三、液壓泵的分類和選用

11液壓泵按其在單位時(shí)間內(nèi)所能輸出油液液壓泵的選用是否要求變量徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。工作壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)21MPa。工作環(huán)境齒輪泵的抗污染能力最好。噪聲指標(biāo)低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時(shí)流量均勻。效率軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。12液壓泵的選用是否要求變量徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用四、液壓泵的基本性能參數(shù)

液壓泵的基本性能參數(shù)主要是指液壓泵的壓力、排量、流量、功率和效率等。

工作壓力P：指泵（馬達(dá)）實(shí)際工作時(shí)的壓力。泵指輸出壓力；馬達(dá)指輸入壓力。實(shí)際工作壓力取決于相應(yīng)的外負(fù)載。

額定壓力Ps：泵（馬達(dá)）在額定工況條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。吸入壓力：泵進(jìn)口處的壓力。

壓力13四、液壓泵的基本性能參數(shù)液壓泵的基本性能參數(shù)主要是排量

每轉(zhuǎn)排量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周所排出（吸入）液體的體積。

每弧度排量：泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一弧度所排出（吸入）液體的體積，也稱角排量。14排量每轉(zhuǎn)排量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周流量

理論流量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)泵（馬達(dá)）排出（吸入）液體的體積。泵、馬達(dá)的流量為其轉(zhuǎn)速與排量的乘積，即。

額定流量：在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出（馬達(dá)輸入）的流量，也是按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。由于泵和馬達(dá)存在內(nèi)泄漏，油液具有壓縮性，所以額定流量和理論流量是不同的。

瞬時(shí)流量qsh：液壓泵任一瞬時(shí)理論輸出流量。15流量理論流量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，單位時(shí)

功率和效率：液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩和角速度，輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮液壓泵、馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率是：

—液壓泵、馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

,—液壓泵、馬達(dá)的壓力和理論流量。式中：

16功率和效率：液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損失的，因此輸出功率小于輸入功率。

功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分：

容積損失是因泄漏、氣穴和油液在高壓下壓縮等造成的流量損失。

機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。

17實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量減小。設(shè)泵的流量損失為，則

可用容積效率來(lái)表征。

泵容積損失18對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量泵容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPTt19泵容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw×對(duì)液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量必然大于它的理論流量即，它的容積效率為：

馬達(dá)容積損失20對(duì)液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量

馬達(dá)容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPTt21馬達(dá)容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=p機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。

對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，設(shè)轉(zhuǎn)矩?fù)p失為，理論轉(zhuǎn)矩為，則泵實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩為，用機(jī)械效率來(lái)表征泵的機(jī)械損失，則

機(jī)械損失22機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。對(duì)液壓泵來(lái)

液壓泵的總效率

等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積：23液壓泵的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率

馬達(dá)的機(jī)械損失

對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，由于摩擦損失的存在，其實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，它的機(jī)械效率為24馬達(dá)的機(jī)械損失對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，由于摩擦損失的存在液壓馬達(dá)的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積。

液壓泵、馬達(dá)的容積效率和機(jī)械效率在總體上與油液的泄漏和摩擦副的摩擦損失有關(guān)。

25液壓馬達(dá)的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積。液圖2.2液壓泵、馬達(dá)的能量傳遞方框圖:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPT26圖2.2液壓泵、馬達(dá)的能量傳遞方框圖:d=理想泵P泵的角度柱塞泵柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3，且都為奇數(shù)。徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵27柱塞泵柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，27配流軸式徑向柱塞泵工作原理工作原理缸體均布有幾個(gè)柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作腔。柱塞其頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。定子與缸體存在偏心。配流軸傳動(dòng)軸

排量公式

V=（πd

2/2）ez式中：e——定子與缸體之間的偏心距Z——柱塞數(shù)28配流軸式徑向柱塞泵工作原理工作原理排量公式V配流軸式徑向

柱塞泵29配流軸式徑向

柱塞泵29配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對(duì)應(yīng)的方向開(kāi)有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小?？梢詫?shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。改變定子相對(duì)缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。30配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗斜盤式軸向柱塞泵工作原理工作原理缸體：均布Z個(gè)柱塞孔，分布圓直徑為D柱塞滑履組：柱塞直徑為d斜盤：相對(duì)傳動(dòng)軸傾角為α配流盤傳動(dòng)軸排量公式

V=（πd

2/4）Dztgα改變斜盤傾角可以改變泵的排量α31斜盤式軸向柱塞泵工作原理工作原理排量公式V=（3232斜盤1柱塞2缸體3配油盤433斜盤1柱塞2缸體3配油盤433缸體柱塞滑履組配流盤斜盤34缸體柱塞滑履組配流盤斜盤34軸向柱塞泵

徑向柱塞泵

吸油

壓油

35軸向柱塞泵徑向柱塞泵吸油壓油35斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三對(duì)磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達(dá)31.5MPa。泵體上有泄漏油口。傳動(dòng)軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。為減小瞬時(shí)理論流量的脈動(dòng)性，取柱塞數(shù)為奇數(shù)：5，7，9。36斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三對(duì)磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開(kāi)有減振槽或減振孔。37為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的壓力沖擊，在斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體軸線與傳動(dòng)軸不在一條直線上，它們之間存在一個(gè)擺角β，柱塞與傳動(dòng)軸之間通過(guò)連桿連接。傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)連桿撥動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動(dòng)柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。38斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大擺角來(lái)增大流量，且耐沖擊、壽命長(zhǎng)。39斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大葉片泵葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動(dòng)兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。40葉片泵葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成定子其內(nèi)環(huán)由兩段大半徑R圓弧、兩段小半徑r圓弧和四段過(guò)渡曲線組成轉(zhuǎn)子銑有Z個(gè)葉片槽，且與定子同心，寬度為B葉片在葉片槽內(nèi)能自由滑動(dòng)左、右配流盤開(kāi)有對(duì)稱布置的吸、壓油窗口傳動(dòng)軸41雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成41雙作用葉片泵42雙作用葉片泵424343雙作用葉片泵工作原理工作原理由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過(guò)渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將減小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。44雙作用葉片泵工作原理工作原理由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左

排量公式

V=2πB（R2–r2）-2zBS（R-r）/cosθ

θ為葉片傾角45排量公式45雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向力平衡。為保證葉片自由滑動(dòng)且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽根部全部通壓力油。合理設(shè)計(jì)過(guò)渡曲線形狀和葉片數(shù)（z≥8），可使理論流量均勻，噪聲低。定子曲線圓弧段圓心角β≥配流窗口的間距角γ≥葉片間夾角α（=2π/z）。為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開(kāi)有減振槽。46雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向力平衡。46葉片槽根部全部通壓力油會(huì)帶來(lái)以下副作用：定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損；減少了泵的理論排量；可能引起瞬時(shí)理論流量脈動(dòng)。進(jìn)而，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。措施：減小吸油區(qū)葉片槽根部油液壓力或葉片根部有效作用面積。47葉片槽根部全部通壓力油會(huì)帶來(lái)以下副作用：

提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：采用浮動(dòng)配流盤實(shí)現(xiàn)端面間隙補(bǔ)償

減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（↓p）

減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積階梯式葉片（↓s）子母葉片（↓b）柱銷式葉片（↓b）圖2.16母子葉片結(jié)構(gòu)圖2.171—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—中間油腔；4—壓力平衡油道

48提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：圖2.16母子葉片結(jié)構(gòu)單作用葉片泵工作原理定子內(nèi)環(huán)為圓轉(zhuǎn)子與定子存在偏心e，銑有z個(gè)葉片槽葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動(dòng)，寬度為B左、右配流盤銑有吸、壓油窗口傳動(dòng)軸排量公式

V=4BzResin(π/z)49單作用葉片泵工作原理排量公式V=4BzResin(圖2.7單作用葉片泵工作原理1—壓油口;2—轉(zhuǎn)子;3—定子;4—葉片;5—吸油口50圖2.7單作用葉片泵工作原理50單作用葉片泵的特點(diǎn)可以通過(guò)改變定子的偏心距e

來(lái)調(diào)節(jié)泵的排量和流量。葉片槽根部分別通油，葉片厚度對(duì)排量無(wú)影響。因葉片矢徑是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，瞬時(shí)理論流量是脈動(dòng)的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動(dòng)。圖2.7單作用葉片泵工作原理1—壓油口;2—轉(zhuǎn)子;3—定子;4—葉片;5—吸油口51單作用葉片泵的特點(diǎn)可以通過(guò)改變定子的偏心距e來(lái)調(diào)節(jié)泵的排限壓式變量葉片泵變量原理：定子右邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，左邊作用著調(diào)壓彈簧力，當(dāng)F<Ft時(shí)，定子處于右極限位置，e=emax，泵輸出最大流量；若泵的壓力隨負(fù)載增大，導(dǎo)致F>Ft，定子將向偏心減小的方向移動(dòng)，泵的輸出流量減小。圖2.9變量原理1—最大流量調(diào)節(jié)螺釘（控制活塞）；2—彈簧預(yù)壓縮量調(diào)節(jié)螺釘；3—葉片；4—轉(zhuǎn)子；5—定子FtF52限壓式變量葉片泵變量原理：定子右邊控制活塞作用著泵的出口限壓式變量葉片泵特性曲線調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改變特性曲線中拐點(diǎn)B的壓力大小pB，曲線BC沿水平方向平移。調(diào)節(jié)定子右邊的最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變定子的最大偏心距emax，即改變泵的最大流量，曲線AB上下移動(dòng)。53限壓式變量葉片泵特性曲線調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改變特限壓式變量葉片泵特性曲線

更換不同剛度的彈簧，即改變了BC的斜率，泵的最高壓力pc也就不同。54限壓式變量葉片泵特性曲線更換不同剛度的彈簧，即改變了BC齒輪泵齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性好，對(duì)油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動(dòng)大，噪聲大，排量不可調(diào)。齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于采礦設(shè)備、冶金設(shè)備、建筑機(jī)械、工程機(jī)械和農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。

齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。55齒輪泵齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要優(yōu)點(diǎn)是螺桿泵因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放在齒輪泵一起介紹。56螺桿泵因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)組成一對(duì)幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為B，齒數(shù)為z泵體前后蓋板長(zhǎng)短軸57外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)組成57工作原理

兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。58工作原理外嚙合齒輪泵的排量公式

V=2πz

m2B

z—齒數(shù)，m—齒輪模數(shù)，B—齒寬齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。齒輪泵的瞬時(shí)理論流量是脈動(dòng)的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。為減少脈動(dòng)，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯(cuò)開(kāi)半個(gè)齒距，組成共壓油口和吸油口的兩個(gè)分離的齒輪泵。59外嚙合齒輪泵的排量公式V=2πzm2B齒外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

泄漏與間隙補(bǔ)償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。端面泄漏占80％—85％。端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸套或浮動(dòng)側(cè)板，在浮動(dòng)零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。60外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

泄漏與間隙補(bǔ)償措施60液壓徑向力及平衡措施齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力F=KpB

De,K為系數(shù)，對(duì)主動(dòng)齒輪K=0.75；對(duì)從動(dòng)齒輪K=0.85。61液壓徑向力及平衡措施齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓液壓徑向力的平衡措施：一是通過(guò)在蓋板上開(kāi)設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的作用。

二是擴(kuò)大壓油口（或吸油口）。平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價(jià)。62液壓徑向力的平衡措施：一是通過(guò)在蓋板上開(kāi)設(shè)平衡槽，使它們困油的現(xiàn)象AB間的死容積逐步減小AB間的死容積逐步增大AB間的死容積達(dá)到最小為了保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，齒輪嚙合時(shí)的重合度ε（重疊系數(shù)）必大于1，故有一部分油液困在兩對(duì)輪齒嚙合時(shí)所形成的封閉油腔之內(nèi)，這個(gè)密封容積的大小隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，形成困油。

63困油的現(xiàn)象AB間的死容積逐步減小AB間的死容積逐步增大AB間AB間的死容積逐步減小AB間的死容積逐步增大AB間的死容積達(dá)到最小

困油現(xiàn)象：輪齒間密封容積周期性的增大減小。困油現(xiàn)象危害：若密封容積減小時(shí)，受困油液受到擠壓而產(chǎn)生瞬間高壓，密封容腔的受困油液若無(wú)油道與排油口相通，油液將從縫隙中被擠出，導(dǎo)致油液發(fā)熱，軸承等零件也受到附加沖擊載荷的作用；若密封容積增大時(shí)，無(wú)油液的補(bǔ)充，又會(huì)造成局部真空，使溶于油液中的氣體分離出來(lái)，產(chǎn)生氣穴。64AB間的死容積AB間的死容積AB間的死容積困油現(xiàn)象：容積減小時(shí)與壓油側(cè)相通容積增大時(shí)與吸油側(cè)相通卸荷槽解決措施：在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽。開(kāi)設(shè)卸荷槽的原則：兩槽間距a使閉死容積最小，而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。65容積減小時(shí)容積增大時(shí)卸荷槽解決措施：在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)大外嚙合齒輪泵轉(zhuǎn)速高、自吸能力好、抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。66大外嚙合齒輪泵轉(zhuǎn)速高、自吸能力好、抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此得

在容積式泵中，齒輪泵的流量脈動(dòng)最大，并且齒數(shù)愈少，脈動(dòng)率愈大，這是外嚙合齒輪泵的一個(gè)弱點(diǎn)。

流量脈動(dòng)會(huì)直接影響到系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性，引起壓力脈動(dòng)，使管路系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

齒輪泵的流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)率是衡量容積式泵流量品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。

67在容積式泵中，齒輪泵的流量脈動(dòng)最大，并且齒數(shù)內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理一對(duì)相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒脫開(kāi)嚙合的一側(cè)密閉容積增大，為吸油腔；輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓油腔。特點(diǎn)無(wú)困油現(xiàn)象流量脈動(dòng)小，噪聲低采取間隙補(bǔ)償措施后，泵的額定壓力可達(dá)30MPa。68內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理一對(duì)相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒形和擺線齒形兩種，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2.6。

圖2.6內(nèi)嚙合齒輪泵1—吸油腔，2—壓油腔，3—隔板69內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒形和擺線齒形兩種，其結(jié)在漸開(kāi)線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪之間要裝一塊月牙隔板，以便把吸油腔和壓油腔隔開(kāi)，如圖2.6（a）。

內(nèi)嚙合齒輪泵中的小齒輪是主動(dòng)輪，大齒輪為從動(dòng)輪，在工作時(shí)大齒輪隨小齒輪同向旋轉(zhuǎn)。

圖2.6內(nèi)嚙合齒輪泵1—吸油腔，2—壓油腔，3—隔板主動(dòng)小齒輪壓油窗口吸油窗口月牙板從動(dòng)內(nèi)齒輪70在漸開(kāi)線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪之圖2.6內(nèi)嚙合齒輪泵1—吸油腔，2—壓油腔，3—隔板主動(dòng)小齒輪壓油窗口吸油窗口從動(dòng)內(nèi)齒輪

擺線齒形嚙合齒輪泵又稱擺線轉(zhuǎn)子泵。

在這種泵中，小齒輪和內(nèi)齒輪只相差一齒，因而不需設(shè)置隔板。如圖2.6（b）。

71圖2.6內(nèi)嚙合齒輪泵主動(dòng)小齒輪壓油窗口吸油窗口從動(dòng)內(nèi)齒輪

內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；但在低速、高壓下工作時(shí)，壓力脈動(dòng)大，容積效率低；一般用于中、低壓系統(tǒng)，或作為補(bǔ)油泵。內(nèi)嚙合齒輪泵的缺點(diǎn)是齒形復(fù)雜，加工困難，價(jià)格較貴，且不適合高壓工況。

72內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低螺桿泵工作原理相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉容積。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)主螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓油腔。特點(diǎn)流量均勻，噪聲低；自吸性能好。73螺桿泵工作原理相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉容液壓與氣壓傳動(dòng)第二章液壓泵74液壓與氣壓傳動(dòng)第二章液壓泵1本章主要內(nèi)容①液壓泵的工作原理與性能參數(shù)③齒輪式、葉片式、柱塞式液壓泵

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求：

掌握這幾種泵的工作原理（泵是如何吸油、壓油和配流的）、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要性能特點(diǎn)；

了解不同類型的泵之間的性能差異及適用范圍，為日后正確選用奠定基礎(chǔ)。②液壓泵的分類選用及其符號(hào)75本章主要內(nèi)容①液壓泵的工作原理與性能參數(shù)③齒輪式、葉第一節(jié)液壓泵概述液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件提供壓力油。液壓泵的性能好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的工作性能和可靠性。76第一節(jié)液壓泵概述液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，將原動(dòng)機(jī)輸入的一、圖形符號(hào)泵的輸入?yún)⒘?轉(zhuǎn)矩T 角速度ω輸出參量 流量Q 壓力p液壓泵的符號(hào)77一、圖形符號(hào)泵的輸入?yún)⒘枯敵鰠⒘恳簤罕玫姆?hào)4輸出參量 轉(zhuǎn)矩T 角速度ω液壓馬達(dá)的符號(hào)馬達(dá)的輸入?yún)⒘?流量Q 壓力p單向定量單向變量雙向定量雙向變量78輸出參量液壓馬達(dá)的符號(hào)馬達(dá)的輸入?yún)⒘繂蜗蚨繂蜗蜃兞侩p向定量柱塞向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通過(guò)壓油閥6排到系統(tǒng)中去。凸輪1旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)柱塞向右移動(dòng)，工作腔容積變大，產(chǎn)生真空，油液便通過(guò)吸油閥5吸入；二、液壓泵（或馬達(dá)）工作原理系統(tǒng)79柱塞向左移動(dòng)時(shí)，工作腔容積變小，已吸入的油液便通BACO泵吸入泵排出

由此可見(jiàn)，泵是靠密閉工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。這種吸油和排油均依賴密閉容積變化的泵，被稱之為容積式泵。

80BACO泵吸入泵排出由此可見(jiàn)，泵是靠密閉工作腔液壓泵和液壓馬達(dá)工作的必需條件：（1）必須有一個(gè)大小能作周期性變化的封閉容積；（2）必須有配流動(dòng)作，即封閉容積增大時(shí)吸入低壓油封閉容積減小時(shí)排出高壓油封閉容積增大時(shí)充入高壓油封閉容積減小時(shí)排出低壓油（3）高低壓油不得連通。液壓泵液壓馬達(dá)81液壓泵和液壓馬達(dá)工作的必需條件：液壓泵液壓馬達(dá)8

液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。

液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。

液壓馬達(dá)則將輸入的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以扭矩和轉(zhuǎn)速的形式輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)做功，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件。液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出82液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出

液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用。但在實(shí)際中由于性能及結(jié)構(gòu)對(duì)稱性等要求不同，一般情況下，液壓泵和液壓馬達(dá)不能互換。83液壓輸出J液壓馬達(dá)液壓泵機(jī)械輸入液壓輸入機(jī)械輸出

液壓泵按其在單位時(shí)間內(nèi)所能輸出油液體積能否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類；按主要構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)方式可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和螺桿式四大類。

液壓馬達(dá)也具有相同的形式。從工作過(guò)程可以看出，在不考慮漏油的情況下，液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的油液體積只取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸，如柱塞泵的柱塞直徑和工作行程。

三、液壓泵的分類和選用

84液壓泵按其在單位時(shí)間內(nèi)所能輸出油液液壓泵的選用是否要求變量徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。工作壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)21MPa。工作環(huán)境齒輪泵的抗污染能力最好。噪聲指標(biāo)低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時(shí)流量均勻。效率軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。85液壓泵的選用是否要求變量徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用四、液壓泵的基本性能參數(shù)

液壓泵的基本性能參數(shù)主要是指液壓泵的壓力、排量、流量、功率和效率等。

工作壓力P：指泵（馬達(dá)）實(shí)際工作時(shí)的壓力。泵指輸出壓力；馬達(dá)指輸入壓力。實(shí)際工作壓力取決于相應(yīng)的外負(fù)載。

額定壓力Ps：泵（馬達(dá)）在額定工況條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。吸入壓力：泵進(jìn)口處的壓力。

壓力86四、液壓泵的基本性能參數(shù)液壓泵的基本性能參數(shù)主要是排量

每轉(zhuǎn)排量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周所排出（吸入）液體的體積。

每弧度排量：泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一弧度所排出（吸入）液體的體積，也稱角排量。87排量每轉(zhuǎn)排量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，泵（馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周流量

理論流量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)泵（馬達(dá)）排出（吸入）液體的體積。泵、馬達(dá)的流量為其轉(zhuǎn)速與排量的乘積，即。

額定流量：在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出（馬達(dá)輸入）的流量，也是按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。由于泵和馬達(dá)存在內(nèi)泄漏，油液具有壓縮性，所以額定流量和理論流量是不同的。

瞬時(shí)流量qsh：液壓泵任一瞬時(shí)理論輸出流量。88流量理論流量：無(wú)內(nèi)外泄漏時(shí)，單位時(shí)

功率和效率：液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩和角速度，輸出量是液體的壓力和流量；如果不考慮液壓泵、馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率是：

—液壓泵、馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

,—液壓泵、馬達(dá)的壓力和理論流量。式中：

89功率和效率：液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損失的，因此輸出功率小于輸入功率。

功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分：

容積損失是因泄漏、氣穴和油液在高壓下壓縮等造成的流量損失。

機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。

90實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量減小。設(shè)泵的流量損失為，則

可用容積效率來(lái)表征。

泵容積損失91對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量泵容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPTt92泵容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw×對(duì)液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量必然大于它的理論流量即，它的容積效率為：

馬達(dá)容積損失93對(duì)液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，輸入液壓馬達(dá)的實(shí)際流量

馬達(dá)容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPTt94馬達(dá)容積損失:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=p機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。

對(duì)液壓泵來(lái)說(shuō)，泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，設(shè)轉(zhuǎn)矩?fù)p失為，理論轉(zhuǎn)矩為，則泵實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩為，用機(jī)械效率來(lái)表征泵的機(jī)械損失，則

機(jī)械損失95機(jī)械損失是因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。對(duì)液壓泵來(lái)

液壓泵的總效率

等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積：96液壓泵的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率

馬達(dá)的機(jī)械損失

對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，由于摩擦損失的存在，其實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，它的機(jī)械效率為97馬達(dá)的機(jī)械損失對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，由于摩擦損失的存在液壓馬達(dá)的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積。

液壓泵、馬達(dá)的容積效率和機(jī)械效率在總體上與油液的泄漏和摩擦副的摩擦損失有關(guān)。

98液壓馬達(dá)的總效率等于其容積效率和機(jī)械效率的乘積。液圖2.2液壓泵、馬達(dá)的能量傳遞方框圖:d=理想泵P泵的角度排量dVVTT=×=pw××/())(dtVqttPT99圖2.2液壓泵、馬達(dá)的能量傳遞方框圖:d=理想泵P泵的角度柱塞泵柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。為了連續(xù)吸油和壓油，柱塞數(shù)必須大于等于3，且都為奇數(shù)。徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵100柱塞泵柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，27配流軸式徑向柱塞泵工作原理工作原理缸體均布有幾個(gè)柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作腔。柱塞其頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。定子與缸體存在偏心。配流軸傳動(dòng)軸

排量公式

V=（πd

2/2）ez式中：e——定子與缸體之間的偏心距Z——柱塞數(shù)101配流軸式徑向柱塞泵工作原理工作原理排量公式V配流軸式徑向

柱塞泵102配流軸式徑向

柱塞泵29配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對(duì)應(yīng)的方向開(kāi)有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小?？梢詫?shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。改變定子相對(duì)缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。103配流軸式徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗斜盤式軸向柱塞泵工作原理工作原理缸體：均布Z個(gè)柱塞孔，分布圓直徑為D柱塞滑履組：柱塞直徑為d斜盤：相對(duì)傳動(dòng)軸傾角為α配流盤傳動(dòng)軸排量公式

V=（πd

2/4）Dztgα改變斜盤傾角可以改變泵的排量α104斜盤式軸向柱塞泵工作原理工作原理排量公式V=（10532斜盤1柱塞2缸體3配油盤4106斜盤1柱塞2缸體3配油盤433缸體柱塞滑履組配流盤斜盤107缸體柱塞滑履組配流盤斜盤34軸向柱塞泵

徑向柱塞泵

吸油

壓油

108軸向柱塞泵徑向柱塞泵吸油壓油35斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三對(duì)磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達(dá)31.5MPa。泵體上有泄漏油口。傳動(dòng)軸是懸臂梁，缸體外有大軸承支承。為減小瞬時(shí)理論流量的脈動(dòng)性，取柱塞數(shù)為奇數(shù)：5，7，9。109斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三對(duì)磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開(kāi)有減振槽或減振孔。110為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的壓力沖擊，在斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體軸線與傳動(dòng)軸不在一條直線上，它們之間存在一個(gè)擺角β，柱塞與傳動(dòng)軸之間通過(guò)連桿連接。傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)連桿撥動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動(dòng)柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。111斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵工作原理與斜盤式軸向柱塞泵類似，只是缸體斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大擺角來(lái)增大流量，且耐沖擊、壽命長(zhǎng)。112斜軸式無(wú)鉸軸向柱塞泵特點(diǎn)：柱塞受力狀態(tài)較斜盤式好，不僅可增大葉片泵葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動(dòng)兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。113葉片泵葉片泵又分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成定子其內(nèi)環(huán)由兩段大半徑R圓弧、兩段小半徑r圓弧和四段過(guò)渡曲線組成轉(zhuǎn)子銑有Z個(gè)葉片槽，且與定子同心，寬度為B葉片在葉片槽內(nèi)能自由滑動(dòng)左、右配流盤開(kāi)有對(duì)稱布置的吸、壓油窗口傳動(dòng)軸114雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)組成41雙作用葉片泵115雙作用葉片泵4211643雙作用葉片泵工作原理工作原理由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過(guò)渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將減小，受擠壓的油液經(jīng)配流窗口排出，兩部分密閉容積將增大形成真空，經(jīng)配流窗口從油箱吸油。117雙作用葉片泵工作原理工作原理由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左

排量公式

V=2πB（R2–r2）-2zBS（R-r）/cosθ

θ為葉片傾角118排量公式45雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向力平衡。為保證葉片自由滑動(dòng)且始終緊貼定子內(nèi)表面，葉片槽根部全部通壓力油。合理設(shè)計(jì)過(guò)渡曲線形狀和葉片數(shù)（z≥8），可使理論流量均勻，噪聲低。定子曲線圓弧段圓心角β≥配流窗口的間距角γ≥葉片間夾角α（=2π/z）。為減少兩葉片間的密閉容積在吸壓油腔轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變而引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開(kāi)有減振槽。119雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)徑向力平衡。46葉片槽根部全部通壓力油會(huì)帶來(lái)以下副作用：定子的吸油腔部被葉片刮研，造成磨損；減少了泵的理論排量；可能引起瞬時(shí)理論流量脈動(dòng)。進(jìn)而，影響了泵的壽命和額定壓力的提高。措施：減小吸油區(qū)葉片槽根部油液壓力或葉片根部有效作用面積。120葉片槽根部全部通壓力油會(huì)帶來(lái)以下副作用：

提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：采用浮動(dòng)配流盤實(shí)現(xiàn)端面間隙補(bǔ)償

減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力（↓p）

減小吸油區(qū)葉片根部的有效作用面積階梯式葉片（↓s）子母葉片（↓b）柱銷式葉片（↓b）圖2.16母子葉片結(jié)構(gòu)圖2.171—定子；2—轉(zhuǎn)子；3—中間油腔；4—壓力平衡油道

121提高雙作用葉片泵額定壓力的措施：圖2.16母子葉片結(jié)構(gòu)單作用葉片泵工作原理定子內(nèi)環(huán)為圓轉(zhuǎn)子與定子存在偏心e，銑有z個(gè)葉片槽葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動(dòng)，寬度為B左、右配流盤銑有吸、壓油窗口傳動(dòng)軸排量公式

V=4BzResin(π/z)122單作用葉片泵工作原理排量公式V=4BzResin(圖2.7單作用葉片泵工作原理1—壓油口;2—轉(zhuǎn)子;3—定子;4—葉片;5—吸油口123圖2.7單作用葉片泵工作原理50單作用葉片泵的特點(diǎn)可以通過(guò)改變定子的偏心距e

來(lái)調(diào)節(jié)泵的排量和流量。葉片槽根部分別通油，葉片厚度對(duì)排量無(wú)影響。因葉片矢徑是轉(zhuǎn)角的函數(shù)，瞬時(shí)理論流量是脈動(dòng)的。葉片數(shù)取為奇數(shù)，以減小流量的脈動(dòng)。圖2.7單作用葉片泵工作原理1—壓油口;2—轉(zhuǎn)子;3—定子;4—葉片;5—吸油口124單作用葉片泵的特點(diǎn)可以通過(guò)改變定子的偏心距e來(lái)調(diào)節(jié)泵的排限壓式變量葉片泵變量原理：定子右邊控制活塞作用著泵的出口壓力油，左邊作用著調(diào)壓彈簧力，當(dāng)F<Ft時(shí)，定子處于右極限位置，e=emax，泵輸出最大流量；若泵的壓力隨負(fù)載增大，導(dǎo)致F>Ft，定子將向偏心減小的方向移動(dòng)，泵的輸出流量減小。圖2.9變量原理1—最大流量調(diào)節(jié)螺釘（控制活塞）；2—彈簧預(yù)壓縮量調(diào)節(jié)螺釘；3—葉片；4—轉(zhuǎn)子；5—定子FtF125限壓式變量葉片泵變量原理：定子右邊控制活塞作用著泵的出口限壓式變量葉片泵特性曲線調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改變特性曲線中拐點(diǎn)B的壓力大小pB，曲線BC沿水平方向平移。調(diào)節(jié)定子右邊的最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以改變定子的最大偏心距emax，即改變泵的最大流量，曲線AB上下移動(dòng)。126限壓式變量葉片泵特性曲線調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)壓縮量，即改變特限壓式變量葉片泵特性曲線

更換不同剛度的彈簧，即改變了BC的斜率，泵的最高壓力pc也就不同。127限壓式變量葉片泵特性曲線更換不同剛度的彈簧，即改變了BC齒輪泵齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性好，對(duì)油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動(dòng)大，噪聲大，排量不可調(diào)。齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于采礦設(shè)備、冶金設(shè)備、建筑機(jī)械、工程機(jī)械和農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。

齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。128齒輪泵齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要優(yōu)點(diǎn)是螺桿泵因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放在齒輪泵一起介紹。129螺桿泵因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)組成一對(duì)幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為B，齒數(shù)為z泵體前后蓋板長(zhǎng)短軸130外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)組成57工作原理

兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。131工作原理外嚙合齒輪泵的排量公式

V=2πz

m2B

z—齒數(shù)，m—齒輪模數(shù)，B—齒寬齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。齒輪泵的瞬時(shí)理論流量是脈動(dòng)的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。為減少脈動(dòng)，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯(cuò)開(kāi)半個(gè)齒距，組成共壓油口和吸油口的兩個(gè)分離的齒輪泵。132外嚙合齒輪泵的排量公式V=2πzm2B齒外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

泄漏與間隙補(bǔ)償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。端面泄漏占80％—85％。端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸套或浮動(dòng)側(cè)板，在浮動(dòng)零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。133外嚙合