第3章 液压传动动力元件

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1、1第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.1 3.1 液压泵概述液压泵概述3.2 3.2 齿轮泵齿轮泵 3.3 3.3 叶片泵叶片泵3.4 3.4 柱塞泵柱塞泵3.5 3.5 液压泵的性能比较及应用液压泵的性能比较及应用3.6 3.6 液压马达简介液压马达简介2 液压泵液压泵是液压传动系统中的能量转换元件。是液压传动系统中的能量转换元件。 液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的动力源动力源。3.1 液压泵概述液压

2、泵概述原动机原动机（电动机（电动机内燃机）内燃机）动力动力装置装置动力调节动力调节装置装置执行执行元件元件（缸，（缸，马达）马达）工作工作机构机构机械能机械能压力能压力能压力能压力能机械能机械能33.1.1 液压泵的工作原理液压泵的工作原理 液压泵液压泵是靠密封容腔容积的变化是靠密封容腔容积的变化来工作的来工作的。右图是液压泵的工作原理图。右图是液压泵的工作原理图。（一）工作原理：（一）工作原理：凸轮由原动机带动旋转时，当凸轮由原动机带动旋转时，当柱塞向下移动柱塞向下移动，工作腔容积，工作腔容积 变大，产生变大，产生 真空，油液便通过真空，油液便通过吸油阀吸入；吸油阀吸入；柱塞向上移动时柱塞向

3、上移动时，工作腔容积，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过变小，已吸入的油液便通过 压油阀排到系统中去。压油阀排到系统中去。缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度，缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度， 使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有液泄漏，即具有良好的密封性良好的密封性。3.1 液压泵概述液压泵概述4从上述液压泵的工作过程可以看出，其从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件基本工作条件是：是：3.1 液压泵概述液压泵概述 （1）必须有一个或多个周期性变化的封）必须有一个或多个周期性变化的封闭容积；闭容积； （2）必须有配油机构

4、）必须有配油机构，即，即 封闭容积加大时与吸油腔相通封闭容积加大时与吸油腔相通 封闭容积减小时与压油腔相通封闭容积减小时与压油腔相通 （3）吸、压油腔要互相隔开并具有良好）吸、压油腔要互相隔开并具有良好密封性。密封性。 基于上述工作原理的液压泵叫做基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵容积式液压泵，液压传动中用到的都，液压传动中用到的都是容积式液压泵。是容积式液压泵。5（二）液压泵的分类（二）液压泵的分类3.1 液压泵概述液压泵概述6(三三) 液压泵的图形符号液压泵的图形符号3.1 液压泵概述液压泵概述73.1.2 液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数3.1 液压泵概述液压泵概述83.1

5、 液压泵概述液压泵概述9它是指泵在它是指泵在短时间内所允许超载短时间内所允许超载使用的极限压力，它使用的极限压力，它受泵本身密封性能和零件强度等因素的限制；受泵本身密封性能和零件强度等因素的限制；(4)(4)吸入压力吸入压力：它是指泵的吸入口处压力。它是指泵的吸入口处压力。3.1 液压泵概述液压泵概述103.1 液压泵概述液压泵概述11流量：流量：是指单位时间内泵输出油液的体积，其单位为是指单位时间内泵输出油液的体积，其单位为m3/s3.1 液压泵概述液压泵概述123.1 液压泵概述液压泵概述133.1 液压泵概述液压泵概述143.1 液压泵概述液压泵概述153.1 液压泵概述液压泵概述163

6、.1 液压泵概述液压泵概述液压泵的液压泵的总效率总效率、容积效率容积效率和和机械效率机械效率可以通过实验测得。可以通过实验测得。17液压泵的性能曲线。液压泵的性能曲线。液压泵在液压泵在0压时的流量即为压时的流量即为qt，由于泵的泄，由于泵的泄漏量随压力升高而增大，所以泵的容积效率漏量随压力升高而增大，所以泵的容积效率及实际流量及实际流量q随泵的工作压力的升高而降低，随泵的工作压力的升高而降低，压力为零时的容积效率压力为零时的容积效率100,这时的实际这时的实际流量流量q等于理论流量等于理论流量qt。3.1 液压泵概述液压泵概述泵在低压时，泵在低压时，机械磨檫损失在总损失中所占的比重较大，其机械

7、效率很低机械磨檫损失在总损失中所占的比重较大，其机械效率很低。随着工作压力的提高，机械效率很快上升。随着工作压力的提高，机械效率很快上升。在达到某一值后，机械效率大在达到某一值后，机械效率大致保持不变，从而表现出总效率曲线几乎和容积效率曲线平行下降的变化致保持不变，从而表现出总效率曲线几乎和容积效率曲线平行下降的变化规律。规律。总效率总效率开始随压力开始随压力p的增大很快上升，接近的增大很快上升，接近液压泵的额定压力时总效率最大，达到最大液压泵的额定压力时总效率最大，达到最大值后，又逐步降低。值后，又逐步降低。由容积效率和总效率这由容积效率和总效率这两条曲线的变化，可以看出机械效率的变化两条曲

8、线的变化，可以看出机械效率的变化情况。情况。183.1 液压泵概述液压泵概述作业！作业！193.23.2 齿轮泵齿轮泵 齿轮泵齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要是一种常用的液压泵，它的主要是结构简单、制造方便、是结构简单、制造方便、价格低廉、体积小、重量轻、自吸性好、对油液污染不敏感、工作可靠；价格低廉、体积小、重量轻、自吸性好、对油液污染不敏感、工作可靠；其主要其主要 齿轮泵分类：齿轮泵分类：齿轮泵按照其啮合形式的不同，有齿轮泵按照其啮合形式的不同，有外啮合和内啮合外啮合和内啮合两种，两种，外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。203

9、.23.2 齿轮泵齿轮泵3.2.1 外啮合齿轮泵的结构与工作原理外啮合齿轮泵的结构与工作原理 123泵体泵体1主动齿轮主动齿轮2从动齿轮从动齿轮3两端盖两端盖213.23.2 齿轮泵齿轮泵l一壳体；一壳体；2-主动齿轮；主动齿轮；3从动齿轮从动齿轮123齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理泵体内相互啮合的（泵体内相互啮合的（主动齿轮主动齿轮2、从动齿轮、从动齿轮3、两端盖，泵体、两端盖，泵体1）一起构成密封工作容积，）一起构成密封工作容积，齿轮的啮合点将左、右两腔隔齿轮的啮合点将左、右两腔隔开，形成了吸、压油腔。开，形成了吸、压油腔。 吸油：吸油：当齿轮按图示方向旋当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油

10、腔内的轮齿转时，右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合，密封腔容积不断脱离啮合，密封腔容积不断增大。增大。 压油：压油：左侧压油腔内的轮齿不左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封腔容积减断进入啮合，使密封腔容积减小，油液受到挤压被排往系统。小，油液受到挤压被排往系统。 在齿轮泵中，吸油区和压油在齿轮泵中，吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵区由相互啮合的轮齿和泵 体分隔开来，因此体分隔开来，因此没有没有单单独独的的配油机构配油机构。223.2.2 3.2.2 外啮合齿轮泵的流量计算外啮合齿轮泵的流量计算 3.23.2 齿轮泵齿轮泵由于齿间容积比轮齿的体积稍大由于齿间容积比轮齿的体积稍大，并且齿数越少误差越大

11、，因此，并且齿数越少误差越大，因此,在实在实际计算中用际计算中用3.33来代替上式中来代替上式中值，齿数少时取大值。所以通常修正为值，齿数少时取大值。所以通常修正为 式中，式中， D齿轮节圆直径齿轮节圆直径(mz)；h齿轮齿高齿轮齿高(2m)；B齿轮齿宽；齿轮齿宽；Z齿轮齿数；齿轮齿数；m齿轮模数。齿轮模数。 吸油吸油压油压油 1. 排量排量V 排量是液压泵每转一周所排出的液体体积。排量是液压泵每转一周所排出的液体体积。这这里近似等于两个齿轮的齿间容积之和。设齿间容里近似等于两个齿轮的齿间容积之和。设齿间容积等于齿轮体积，则有积等于齿轮体积，则有 232.2.流量流量q q3.23.2 齿轮泵