1、液壓傳動(dòng)課件,第二章 液壓動(dòng)力元件,主講教師：徐 鵬,本章主要內(nèi)容：,第一節(jié) 液壓泵概述 第二節(jié) 齒輪泵 第三節(jié) 葉片泵 第四節(jié) 柱塞泵 第五節(jié) 液壓泵噪聲及選用（了解）,第一節(jié)液壓泵概述,一、液壓泵的基本原理,1、定義,液壓泵是向液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量工作液體的能量轉(zhuǎn)換裝置。,液壓泵主要性能參數(shù)是p和q。,注：液壓泵將旋轉(zhuǎn)軸或平動(dòng)軸的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成流體動(dòng)力的機(jī)械液壓轉(zhuǎn)換器。,2、液壓泵的工作原理,液壓泵是依靠密封容積變化的原理進(jìn)行工作，是容積式泵。,3、液壓泵的特點(diǎn),具有若干個(gè)密封且又可以周期性變化的空間。 油箱內(nèi)的液壓的絕對(duì)壓力必須恒等于或大于大氣壓力。 具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)。,4、液壓

2、泵的分類,（1）輸出油液體積可否調(diào)節(jié)：定量、變量； （2）結(jié)構(gòu)形式：齒輪、葉片、柱塞、螺桿泵（機(jī)床）； （3）變量泵的排量調(diào)節(jié)方式：手動(dòng)、自動(dòng)； （4）自動(dòng)式：限壓式、恒功率式、恒壓式、穩(wěn)流量式； （5）壓力：低、中、高；,5、液壓泵的職能符號(hào),二、液壓泵的主要性能參數(shù),1、壓力,工作壓力：液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力。 額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。 最高壓力：允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值。,注意：后兩者都不是泵實(shí)際工作時(shí)的壓力，不要混淆。,2、流量和排量,排量V：在沒(méi)有泄漏時(shí)，泵軸每轉(zhuǎn)一整周所排出液體的體積。 理論流量（qt=Vn）：在沒(méi)有泄漏時(shí)，單位

3、時(shí)間內(nèi)所排出液體的體積。 實(shí)際流量：q=qt-ql。 額定流量：泵在額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下必須保證的實(shí)際流量。 瞬時(shí)流量 平均流量,3、功率和效率,1）液壓泵的功率損失（機(jī)械和容積）,a)容積損失：液壓泵在流量上的損失,b)機(jī)械損失：液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失,2）液壓泵的功率,a)輸入功率,b)輸出功率,3）液壓泵的總效率,4、轉(zhuǎn)速,額定轉(zhuǎn)速：泵在額定壓力下，連續(xù)長(zhǎng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速。,最高轉(zhuǎn)速：泵在額定壓力下，允許短暫運(yùn)行的最大轉(zhuǎn)速。,最低轉(zhuǎn)速：允許泵正常運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速。,液壓泵的功率流程圖,液壓泵的特性曲線,書后習(xí)題,解:,解:,書后習(xí)題,第二節(jié) 齒 輪 泵,一、外嚙合齒輪泵,1、齒輪泵的工作原理

4、,齒輪泵,2、外齒輪泵的流量計(jì)算 齒輪泵的排量可以近似等于一個(gè)齒輪的所有輪齒體積和齒間容積的總和, 即相當(dāng)于以有效齒高(h=2m)和齒寬構(gòu)成的平面所掃過(guò)的環(huán)形體積,即：,3、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn),可能產(chǎn)生泄漏的部位,a)齒輪端面和端蓋間（75%80%）,b)齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間,c)兩個(gè)齒輪的齒面嚙合處,解決辦法,浮動(dòng)軸套,1）泄漏,2）齒輪泵的困油現(xiàn)象,開卸荷槽,3）徑向不平衡力,縮小高壓區(qū)范圍,提高低壓區(qū)壓力,4）齒輪泵的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自吸能力好、對(duì)污染不敏感、體積小、重量輕、價(jià)格便宜。,缺點(diǎn)：承受不平衡徑向力、磨損嚴(yán)重、泄露大、壓力脈動(dòng)和噪聲大。,4、齒輪泵的主要性能,

5、1)壓力：2.5MPa,25MPa,1620MPa；,2)排量：0.05800mL/r,2.5250mL/r； 3)轉(zhuǎn)速：20000r/min.10003000r/min) ； 工作轉(zhuǎn)速必須大于300500r/min. 4)效率：0.6,帶補(bǔ)償可達(dá)0.80.9； 5)壽命：30005000h。,二、螺桿泵和內(nèi)嚙合齒輪泵,1、螺桿泵,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單；緊湊；體積??；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；容積效率高。,應(yīng)用：精密機(jī)床,2、內(nèi)嚙合齒輪泵,漸開線齒輪泵,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕，由于嚙合的重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，流量脈動(dòng)小。但齒形加工復(fù)雜，價(jià)格較高。,小齒輪與內(nèi)齒之間只相差一個(gè)齒，不須

6、設(shè)置隔板； 小齒輪為主動(dòng)輪。,擺線轉(zhuǎn)子泵,第三節(jié) 葉片泵,葉片泵分為單作用葉片泵（變量泵）和 雙作用葉片泵（定量泵）。在中高壓系統(tǒng)中廣泛使用。,優(yōu)點(diǎn)：輸出流量均勻，流量脈動(dòng)小，噪聲小。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)油液污染較敏感等。,1、工作原理,一、單作用葉片泵,結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 泵由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤和端蓋等部件組成； 定子的內(nèi)表面是圓柱形孔； 轉(zhuǎn)子和定子之間存在偏心； 葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動(dòng)。,2、單作用葉片泵的排量和流量計(jì)算,3、特點(diǎn),1）改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。,2）通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)，保證葉片頂部與定子內(nèi)表面相接觸(壓油腔一側(cè)的葉片底部與壓油腔相通；吸油腔一側(cè)的葉片底部與吸油腔

7、相通)。,3）由于轉(zhuǎn)子受有不平衡的徑向不平衡液壓力作用，不宜用于高壓。,4）葉片數(shù)均為奇數(shù)(脈動(dòng)率小)，一般為13或15片。,二、雙作用葉片泵,1、工作原理,結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 定子內(nèi)表面是由兩段長(zhǎng)半徑園弧、兩段短半徑園弧和四段過(guò)渡曲線八部分組成； 定子和轉(zhuǎn)子同心。,2、雙作用葉片泵的排量和流量,排量,注意：葉片底部全部接通壓油腔，不能補(bǔ)償葉片厚度造成的排量減小。,流量,3、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1）定量泵（定子和轉(zhuǎn)子同心） 2）吸油區(qū)和壓油區(qū)對(duì)稱，液壓力徑向平衡。 3）葉片傾角向前。 4）全部葉片底部與壓油腔相通。 5） 葉片數(shù)為偶數(shù),一般為12或16片。,6）配油盤 為避免從低壓區(qū)向高壓區(qū)過(guò)渡時(shí)，

8、因壓力突變引起的液壓沖擊和噪音， 配油盤的壓油窗口在葉片引入的邊開有三角形卸荷槽，使封油區(qū)的油液逐漸和壓油腔相通。三角槽的尺寸一般由實(shí)驗(yàn)決定。,7）定子曲線,阿基米德螺旋線,等加速-等減速曲線,4、提高雙作用葉片泵壓力，需要采取以下措施,1）端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償,這種方法是將配流盤的一側(cè)與壓油腔連通，使配流盤在液壓油推力作用下壓向定子端面。泵的工作壓力越高，配流盤就會(huì)自動(dòng)壓緊定子，同時(shí)配流盤產(chǎn)生適量的彈性變形，使轉(zhuǎn)子與配流盤間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，從而提高雙作用葉片泵輸出壓力。該方法與提高齒輪泵壓力方法中的齒輪端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償相類似。,2）減少葉片對(duì)定子作用力,a)減少作用在葉片底部的油壓力(阻尼孔,減

9、壓閥),b)減少葉片底部受壓力油作用的面積,c)使葉片頂部和底部的液壓作用力平衡,三、雙級(jí)葉片泵和雙聯(lián)葉片泵,雙級(jí)葉片泵,四、限壓式葉片泵,1）工作原理,限壓式變量葉片泵是利用負(fù)載的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變量的，根據(jù)控制方式有內(nèi)反饋和外反饋兩種。,當(dāng)ppb時(shí)，,定子不動(dòng)，泵保持最大流量。,當(dāng)ppb時(shí)，,定子受力平衡方程為：,2）特性曲線,AB:定量段 BC:變量段， p ， e ， q 當(dāng)壓力大到泵內(nèi)偏心所產(chǎn)生的流量全部用于補(bǔ)償泄漏時(shí)，泵的輸出流量為零，不管外負(fù)載怎樣加大，泵的輸出壓力不會(huì)再升高，所以這種泵稱為限壓式變量葉片泵。,(1)改變流量調(diào)節(jié)螺釘，可改變e0， 從而改變最大流量的大小，AB段上下平移； (2)改變調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力，可改變x0，從而改變限定壓力pB的大小，BC段左右平移； (3)改變彈簧的剛度，則可改變BC段斜率， 彈簧越軟（ks越小），BC段越陡，pmax越小 彈簧越硬（ks越大），BC段越平坦，pmax越大,調(diào)節(jié)分析,五、葉片泵的