液压泵液压马达和液压缸分析
液压系统的组成和作用
液压系统的组成和作用
液压系统是由液压泵、液压阀、液压缸（液压马达）、油箱、接头和管路以及液压油等组成的一种动力传递和控制系统。
其主要作用是将液压能转变成机械能进行工作。
液压系统的组成主要包括以下几个部分：
1. 液压泵：将机械能转变为液压能，使液压油得以流动和压力增大。
2. 液压阀：用于控制液压油的流动、压力和流量方向，包括方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等。
3. 液压缸（液压马达）：通过液压油的作用，将液压能转变为机械能，实现力的传递、运动控制和执行工作。
4. 油箱：用于存放液压油，并起到冷却润滑和气体分离的作用。
5. 接头和管路：用于连接液压元件和管道，使液压油能够流通和传递压力。
6. 液压油：作为液压传动介质，具有压力传递、密封、冷却和润滑等功能。
液压系统的作用主要有以下几个方面：
1. 力的传递和放大：通过液压缸或液压马达，可以将液压能转
变为机械能，实现力的传递和放大，广泛应用于起重、挖掘、压力机械等工业领域。
2. 运动控制：通过液压系统中的阀门控制液压缸的动作方式（如单作用、双作用、行程限制等），实现机械部件的运动控制，提高工作效率和精度。
3. 动力传递：液压系统可以将动力从一个地方传递到另一个地方，用于实现复杂的运动和力矩传递，例如起重机的工作机构。
4. 自动控制：通过控制液压系统的压力、流量和方向，使用逻辑阀、比例阀等，可以实现自动化的工作过程，提高生产效率和产品质量。
总之，液压系统的组成和作用是实现力的传递和运动控制，通过液压油的流动和压力变化，将液压能转换为机械能，广泛应用于各个工业领域。
第三章 液压泵和液压马达
二、轴向柱塞式液压马达
轴向柱塞式液压马达的工作原理可参照轴向柱塞泵
斜盘 2-缸体 3-柱塞 4-配流盘 5-轴 6-弹簧
2、结构特点
齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：
（1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平衡液压力，
因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，
因此进油口大小相等。
（2）齿轮马达的内
泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低压腔去，而必须单独的泄漏通
道引到壳体外去。因为齿轮马达低压腔有一定背压，如果泄漏油
积每转内吸油、压油两次，
称为双作用泵。双作用使
流量增加一倍，流量也相
应增加。
压油
吸油
图3-13 双作用叶片工作原理
2、结构上的若干特点
（1）保持叶片与定子内表面接触
转子旋转时保证叶片与定子内表面接触时泵正常工作的必要 条件。前文已指出叶片靠旋转时离心甩出，但在压油区叶片顶部 有压力油作用，只靠离心力不能保证叶片与定子可靠接触。为此， 将压力油也通至叶片底部。但这样做在吸油区时叶片对定子的压 力又嫌过大，使定子吸油区过渡曲线部位磨损严重。减少叶片厚 度可减少叶片底部的作用力，但受到叶片强度的限制，叶片不能 过薄。这往往成为提高叶片泵工作压力的障碍。
容积式液压泵的共同工作原理如下：
（1）容积式液压泵必定有一个或若干个周期变化的密封容积。密 封容积变小使油液被挤出，密封容积变大时形成一定真空度，油液 通过吸油管被吸入。密封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。 （2）合适的配流装置。不同形式泵的配流装置虽然结构形式不同， 但所起作用相同，并且在容积式泵中是必不可少的。
结束
§3-3 叶片泵和叶片油马达
叶片泵有两类：双作用和单作用叶片泵，双作用 叶片泵是定量泵，单作用泵往往做成变量泵。而马达只 有双作用式。
液压泵液压马达液压油缸常见故障及处理
液压泵、液压马、达液压油缸常见故障及处理(1) 液压泵常见故障及处理
(2) 液压马达常见故障及处理
(3) 液压缸常见故障及处理
(五)有外1•装配(1)液压缸装配时端盖装偏, 拆开检查，重新装配
泄漏不良活塞杆与缸筒不同心，使活塞杆拆开检查，重新安装,
伸出困难，加速密封件磨损封件
(2)液压缸与工作台导轨面平更换并重新安装密封件
行度差，使活塞伸出困难，加速1)重新安装
密封件磨损2)重新安装，拧紧螺钉，
(3)密封件安装差错，如密封
件划伤、切断，密封唇装反，唇3)按螺孔深度合理选配螺钉长度
口破损或轴倒角尺寸不对，密封
件装错或漏装
密封压盖未装好
1) 压盖安装有偏差
2) 紧固螺钉受力不匀
3) 紧固螺钉过长，使压盖不
能压紧
2•密封(1)保管期太长，密封件自然更换
件质量老化失效
问题(2)保管不良，变形或损坏
(3)胶料性能差，不耐油或胶
料与油液相容性差
(4)制品质量差，尺寸不对,
公差不符合要求。
国开电大液压与气压传动实验报告—观察并分析液压传动系统的组成
国开电大液压与气压传动实验报告—观察并分析液压传动系统的组成液压传动系统是一种利用液体来传递动力的机械传动系统。
在实验中，我们观察并分析了液压传动系统的组成和工作原理，并总结了一些关键点。
液压传动系统由液压泵、液压执行器、液压控制阀和液压传动管路等组成。
首先，液压泵是液压传动系统的动力源，它通过机械作业产生压力，并将液压油泵入系统。
在实验中，我们使用了一台电动马达驱动的液压泵。
其次，液压执行器是液压传动系统的执行机构，其作用是将液压能转化为机械能。
在实验中，我们使用了液压缸作为液压执行器。
液压缸有一个活塞，液压油的作用力将活塞推动，从而产生机械运动。
然后，液压控制阀是液压传动系统的控制中心，其作用是控制液压油的流动。
在实验中，我们使用了单向阀、电磁换向阀和液压电控阀等液压控制阀。
最后，液压传动管路是连接各个液压组件的管道系统。
在实验中，我们使用了一根液压软管和配套的接头将液压泵与液压执行器连接起来。
在实验中，我们观察到液压传动系统的工作过程如下：首先，液压泵将压力油泵入液压传动管路。
然后，液压控制阀根据控制信号的输入控制油的流动，使液压缸作出相应的运动。
最后，通过适当的控制和调节，液压执行器可实现希望的运动轨迹和力。
液压传动系统有许多优点，例如传动效率高、传动精度高、反应灵敏、装置紧凑等。
尤其对于大功率和大扭矩的传动系统，液压传动系统是一种理想选择。
通过本次实验，我们深刻理解了液压传动系统的组成和工作原理。
这对我们今后的学习和工作具有重要意义。
在实际应用中，我们可以根据需要选择合适的液压元件和控制阀来设计和构造液压传动系统，实现预期的运动控制效果。
油动机的工作原理
油动机的工作原理油动机是一种利用压力能将液体动能转化为机械能的装置。
它广泛应用于工业、农业、交通运输等领域，是现代社会不可或缺的重要设备。
本文将详细介绍油动机的工作原理。
一、油动机的基本构造油动机由液压泵、液压马达、液压缸和控制阀等组成。
液压泵负责将液体（通常是液压油）从储油箱抽取，并提供一定的流量和压力。
液压马达接收液压泵提供的液体，将其转化为旋转机械能。
液压缸则将液压泵提供的液体转化为直线机械能。
控制阀用于控制液压系统的流量和压力，实现对油动机的控制。
二、油动机的工作原理1. 液压泵工作原理液压泵通过柱塞或齿轮等结构，将液体从低压区域抽取到高压区域。
当柱塞或齿轮受到驱动力推动时，液体被吸入泵腔，然后被压缩并排出。
液压泵的工作原理类似于汽车发动机的工作原理，通过驱动力产生的压力差，使液体流动并产生压力。
2. 液压马达工作原理液压马达是将液压能转化为机械能的装置。
液压马达的工作原理与液压泵相反，液体从高压区域进入液压马达，驱动液压马达的转子旋转，从而产生机械能。
液压马达通常由转子、驱动轴和输出轴组成，通过液体的进出，实现转子的旋转和输出轴的转动。
3. 液压缸工作原理液压缸是将液压能转化为直线运动的装置。
液压缸由缸体、活塞、活塞杆和密封件等组成。
当液体从液压泵进入液压缸时，液体压力作用在活塞上，推动活塞和活塞杆向前运动。
液压缸的工作原理类似于汽车刹车系统中的液压缸，通过液体的压力差，实现活塞的运动。
4. 控制阀工作原理控制阀是调节液压系统流量和压力的关键部件。
它通常由阀体、阀芯和控制手柄等组成。
当控制手柄操作时，阀芯会相应地移动，改变液压系统的流量和压力。
控制阀的工作原理类似于水龙头的工作原理，通过改变阀芯的位置，控制液体的流量和压力。
三、油动机的应用领域油动机广泛应用于各个领域，如工业、农业、交通运输等。
在工业领域，油动机常用于液压机械、起重设备、机床等。
在农业领域，油动机常用于农机具、农业机械等。
液压泵液压马达与液压缸的工作原理区别及应用
液压泵的原理就是为液压传动提供加压液体的一种液压元件,就是泵的一种。
就是一种能量转换装置,它的功能就是把驱动它的动力机(如电动机与内燃机等)的机械能转换成输到系统中去的液体的压力能。
左图为单柱塞泵的工作原理图。
凸轮由电动机带动旋转。
当凸轮推动柱塞向上运动时,柱塞与缸体形成的密封体积减小,油液从密封体积中挤出,经单向阀排到需要的地方去。
当凸轮旋转至曲线的下降部位时,弹簧迫使柱塞向下,形成一定真空度,油箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积。
凸轮使柱塞不断地升降,密封容积周期性地减小与增大,泵就不断吸油与排油。
液压泵的分类1、按流量就是否可调节可分为:变量泵与定量泵。
输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵,流量不能调节的称为定量泵。
2、按液压系统中常用的泵结构分为:齿轮泵、叶片泵与柱塞泵3种。
(1)齿轮泵:体积较小,结构较简单,对油的清洁度要求不严,价格较便宜;但泵轴受不平衡力,磨损严重,泄漏较大。
泵一般设有差压式安全阀作为超载保护,安全阀全回流压力为泵额定排出压力1、5倍。
也可在允许排出压力范围内根据实际需要另行调整。
但就是此安全阀不能作减压阀长期工作,需要时可在管路上另行安装。
该泵轴端密封设计为两种形式,一种就是机械密封,另一种就是填料密封,可根据具体使用情况与用户要求确定左图为外啮合齿轮泵的工作原理图。
壳体、端盖与齿轮的各个齿槽组成了许多密封工作腔。
当齿轮按如图所示的方向旋转时,右侧左侧吸油腔由于相互啮合的齿轮齿轮逐级分开,密封工作腔容积增大,形成部分真空,油箱中的油液被吸进来,将齿槽充满,并随着齿轮旋转,把油液带到右侧压油腔中;右侧因为齿轮在这面啮合,密封工作腔容积缩小,油液便被挤出去——吸油区与压油区就是由相互啮合的轮齿以及泵体分开的。
(2)叶片泵:分为双作用叶片泵与单作用叶片泵。
这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力与容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。
(3)柱塞泵:容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统;但结构复杂,材料与加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。
液压泵和液压马达原理
结束
§3-2 柱塞泵
在第一节所述单柱塞泵中，凸轮使泵 在半周内吸油，半周内排油。因此泵排出 的流量是脉动的，它所驱动的液压缸或液 压马达的运动速度是不均匀的。所以无论 是泵或马达总是做成多柱塞的。常用的多 柱塞泵有径向式和轴向式两大类。
一、径向柱塞泵 二、轴向柱塞泵
1.径向柱塞泵的工作原理 图为径向柱塞泵的工作原理。之所以称为径 向柱塞泵是因为有多个柱塞径向地配置在一个共 同的缸体3内。缸体由电动机带动旋转，柱塞要靠 离心力耍出，但其顶部被定 子2的内壁所限制。定子2是 一个与缸体偏心放置的圆环。 因此，当缸体旋转时柱塞目 前生产中应用不广。
泵的转子K及其轴承上会受到不平衡的液 压力，大小为: P=pBD 式中 P—转子受到的不平衡液压力； p—泵的工作压力； B—定子的宽度； D—定子内直径。 计算泵的几何排量为： q=B[(R+e)2-(R-e)2]=4BRe=2Bde 理论流量为： QT=2Bde 式中 R—定子内半径； e—定子与转子的偏心量；
泵的摩擦损失由两部分组成
容积损失 主要是液压泵内部泄漏造成的流量 损失。容积损失的大小用容积效率表征PV 机械损失 指液压泵内流体粘性和机械摩擦 造成的转矩损失。机械损失的大小用机械效 率表征Pm Pm=MT/MP 液压泵的总效率 泵的总效率是泵的输出功率 与输入功率之比 P=Pm.PV
实际上叶片有一定厚度，叶片所占的空间减 小了密封工作容腔的容积。因此转子每转因叶片 所占体积而造成的排量损失为
式中，s—叶片厚度；θ—叶片倾角。
因此，双作用叶片泵的实际排量为
双作用叶片泵的实际输出流量为
式中，n—叶片泵的转速，ηpv—叶片泵的容积效率 。 叶片泵的流量脉动很小。理论研究表明，当叶 片数为4的倍数时流量脉动率最小，所以双作用叶 片泵的叶片数一般取12或16。
液压车的工作原理
液压车的工作原理
液压车的工作原理是基于液体的力传递原理。
液压车主要由液压系统、液压泵、液压马达、液压缸和控制装置等组成。
液压系统是整个液压车的能量转换和传递系统。
当液压泵工作时，通过机械作用将液体吸入到泵腔中，然后通过压力变化将液体推送到液压泵的出口。
液压泵输出的高压液体经过管道输送到液压马达或液压缸中。
液压马达是液压车的动力源，其内部的转子受到高压液体的驱动而旋转。
转子的转动通过液压马达的输出轴和液压车的动力传动机构连接，使车辆前进或回转。
液压缸是液压车的执行元件，其内部带有活塞。
当高压液体进入液压缸时，液体的压力作用在活塞上，从而将活塞推动。
液压缸的作用是改变液压车的姿态或起重物体的高度。
控制装置是液压车工作的调节和控制中心。
通过控制液压系统中的调压阀、扭矩调整阀和液压马达的调速装置等，可以实现液压车的前进、倒退、加速、减速、起重和降低等动作。
液压车的工作原理在于通过液压传动的方式将机械能转变为液体的压力能，然后再将压力能转化为机械运动能，以实现液压车的运动和操作。
液压系统能够提供较大的功率输出和精确的控制，因此在工程机械和运输车辆中得到广泛应用。
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(2) 限压式变量叶片泵的工作原理与特性曲线 见图6-7、 图6-8。
图6-7 限压式变量叶片泵的工作原理 1－最大流量调节螺钉 2－柱塞 3－转子 4－定子
5－限压弹簧 6－限定压力调节螺钉
图6-8 限压式变量叶片泵的特性曲线
四、柱塞泵 （1）轴向柱塞泵的工作原理和滑履结构 见图6-9、图6-10。 (2) 优缺点 优点是结构紧凑，径向尺寸小，能在高压和高转速 下工作，并具有较高的容积效率；缺点是结构复杂，价格昂贵。
图6-2 液压泵的基本原理 1－偏心轮 2－柱塞 3－泵体
4－弹簧 5、6－单向阀
二、齿轮泵 （一）工作原理
齿轮泵的工作原理如图6-3所示。 齿轮泵由于密封容积变化范围不能改变，故流量不可调，是定 量泵。
图6-3 齿轮泵的工作原理
（二） 优缺点 1.优点 齿轮泵结构简单，易于制造，价格便宜，工作可靠，维护方便。 2. 缺点 1) 工作中存在流量脉动和压力脉动，并产生振动和噪声。 2) 容积效率(指泵的实际流量与理论流量的比值)较低； 3) 所受的径向液压力不平衡。 由于存在上述缺点，齿轮泵一般只能用于低压轻载系统。但工程 实际中也有用于高压的齿轮泵。
图6-9 轴向柱塞泵的工作原理 1－配流盘 2－缸体 3－柱塞 4－斜盘
图6-10 滑履结构 1－缸体 2－柱塞 3－滑履 4－斜盘
五、泵用电动机功率的计算
（1) 泵的输出功率 (见图6-11)
假设系统的能量损失很小可以忽略不计，则得泵的输出功率：
Po=F =pA
因
A = q
故
Po = pq
图6-11 液压泵输出功率的计算
(2) 泵的配套电动机功率
式中
P = Po / = pq / P ——配套电动机的功率(W)； Po——液压泵的工作压力(Pa)； q ——液压泵的流量(m3/s)；
——液压泵的总效率。 通常，各种泵的值皆可由实验
给出：齿轮泵 ＝0.6～0.8；叶片泵 ＝0.75～0.85；柱塞泵
＝0.75～0.9O。
第六章 液压泵、液压马达 和液压缸
在液压系统中，液压泵、液压马达和液压缸都是能量转换装置。图 6-1为用液压图形符号表示的泵、马达和缸三者的作用与关系。
图6-1 液压泵、液压马达和液压缸的作用 1－液压泵 2－液压缸 3－液压马达 4－电动机
第一节 液 压 泵
一、液压泵的基本原理 图6-2是单柱塞液压泵的结构示意图，可以通过它说明液压泵 的基本原理。 液压泵是通过密封容积的变化来实现吸油和压油的。 常用的液压泵有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。
图6-14 缸体移动式双杆活塞液压缸
二、单杆活塞式液压缸
1. 单杆液压缸油路的正常连接（见图6-15） 往复运动速度与推力分析说明如下：
设活塞与活塞杆的直径分别为D和d 。
当无杆腔进油、工作台向左运动时，速度、推力分别为
v1 = q /A1 =4q /πD 2
F1 =pA1 = pπD 2 /4
当有杆腔进油、工作台向右运动时，速度、推力分别为
n = q /V
T = pV/2π
式中 n ——液压马达的输出转速(r/s)； q ——液压马达的输入流量 (m3/s)； V——液压马达的排量(m3/r)；
T——液压马达的输出转矩(N·m)； p ——液压马达的工作压力(Pa )。
4. 摆动液压马达 屬于另一种叶片式液压马达，其输出是往复摆动。摆动液压马 的结构原理和符号如图6-13所示。
三、叶片泵 1. 双作用式叶片泵 (1) 工作原理 见图6-4。双作用式叶片泵的流量不可调，是 定量泵。 (2) 优缺点 优点是输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较 高，工作压力较高（一般为中压，也有用于高压的）；缺点是结构 比较复杂，零件较难加工，叶片容易被油中的脏物卡死。 (3) 双联叶片泵和双级叶Байду номын сангаас泵 原理示意见图6-5。
液压缸两腔同时接通压力油，有
因为
q总 = q + q回
q总 = A1v3
q回 = A2 v3
所以
A1v3= q + A2 v3
整理后得 v3 = q /(A1-A2) = q /A3
F3 = F1- F 2 = p(A1-A2) = pA3 式中，A3为活塞两端有效作用面积之差，即活塞杆的截面积:
A3 = A1-A2 =πd 2 /4
图6-13 摆动液压马达 1－缸体 2－隔板 3－轴 4－叶片
第三节 液 压 缸
液压缸能将液压能转换成直线运动形式的机械能，输出速度和推 力。液压缸有两种基本型式，即活塞式液压缸和柱塞式液压缸。
一 、双杆活塞式液压缸 1. 缸体固定式双杆活塞液压缸（其工作原理及应用见图6-2）。 2. 缸体移动式双杆活塞液压缸（其结构与工作原理见图6-14）。
图6-4 双作用式叶片泵的工作原理 1－定子 2－转子 3－叶片 4－泵体
图6-5 双联叶片泵和双级叶片泵的符号示意 a) 双联叶片泵 b) 双级叶片泵
2．单作用式叶片泵 (1) 基本工作原理 见图6-6。单作用式叶片泵的流量可调, 是变量泵。
图6-6 单作用式叶片泵的工作原理 1－定子 2－转子 3－叶片
第二节 液压马达
1. 液压马达的类型 有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。 2. 叶片式液压马达的工作原理与优缺点 (1) 工作原理 见图6-12 (2) 优缺点 优点是体积较小，动作灵敏；缺点是泄漏较大， 效率较低。
图6-12 叶片式液压马达的工作原理
2. 液压马达的排量 液压马达的每转排油量称为排量。 排量不可调的马达为定量马达；排量可调的马达为变量马达。 3. 液压马达的转速与转矩
v2 = q /A2 =4q /π(D 2-d 2 )
F 2 =pA2 = pπ(D 2 -d 2 ) /4
比较上述各式，因 A1＞A2 ，所以 v1＜v 2 ，F1＞F 2 。这个特
点常用于实现机床的工作进给和快速退回。
图6-15 单杆活塞式液压缸的工作原理
2.单杆液压缸油路的差动连接 (见图6-16)
由于 A3＜A1 ，所以 v3＞v1 ，得到快速运动；但 F3＜F1 ，推
力减小。
在机床液压系统中，常通过控制阀来改变单杆缸的油路连接，从 而获得快进(差动连接)—工进(无杆腔进油)—快退(有杆腔进油)的进 给工作循环。