项目二CAK4085数控车床液压泵特性
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵的工作原理及主要结构特点液压泵作为液压传动系统中的核心元件之一，主要用于将液体的机械能转化为液体的压力能，并输出给液压系统中的执行元件，实现液压系统的工作。
1.工作过程：液压泵通过旋转驱动轴将液体吸入泵腔，然后通过泵腔的构造形式将液体压缩，最后将压缩液体推送至输出管路，从而实现液体的压力增加。
液压泵主要通过动静液体间的容积周期变化来实现工作。
2.吸油过程：油液进入泵腔时，液体被叶轮推至泵腔的出口。
3.压油过程：液压泵的旋转运动使得叶片向轴心方向收缩，使得泵腔的容积缩小。
当泵腔的容积缩小到一定程度时，吸入管路中的液体将被压缩，从而进一步增加了液体的压力。
4.推油过程：压缩后的液体通过泵腔的输出口输出到液压系统的管路中。
液压泵的主要结构特点如下：1.泵体：液压泵的泵体通常由铸铁或铸钢等金属材料制成，具有较高的强度和刚度以承受高压力的冲击。
2.轴和轴承：液压泵的轴和轴承通常由高强度钢材制成，用于连接泵体和电机，同时支撑整个液压泵的运转。
3.叶轮：液压泵的叶轮是泵的旋转部件，通常由铸铁或铸钢制成。
叶轮的数量和形状会影响液压泵的输出流量和压力。
4.泵腔：液压泵的泵腔是液体流动的关键部件，通常为方形或椭圆形。
泵腔内的体积变化决定了液压泵的输出流量和压力。
5.定子：液压泵的定子通常由高强度的合金钢材料制成，用于固定泵腔和叶轮。
6.密封装置：液压泵的密封装置主要用于防止液体泄漏，通常采用密封圈、密封垫等形式进行密封。
1.压力范围广：液压泵可以根据需求提供不同的输出压力，能够满足不同工况下的工作要求。
2.输出流量大：液压泵的输出流量较大，能够为液压系统提供足够的液体供应。
3.工作稳定：液压泵的工作较为稳定，输出压力和流量的波动较小，能够保证液压系统的正常运行。
4.适应性强：液压泵能够适应各种不同的工作环境和场合，广泛应用于各个行业的液压传动系统中。
总之，液压泵是液压系统中的核心元件之一，它的工作原理和主要结构特点决定了液压泵具有较高的工作效率和可靠性，为液压系统的正常运行提供了重要保障。
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵的工作原理及主要结构特点液压泵是一种将机械能转化为液压能的装置，能将液体通过其中一种装置增压，并使其在管道中传递的装置。
液压泵的工作原理是通过驱动装置（通常是电动机）提供的机械能，使液体在泵内产生压力，并通过出口管道将液体压送到需要的地方。
液压泵的主要结构特点如下：1.泵体：液压泵的外部壳体，通常由铸铁或钢铸造而成，有很好的耐压性和密封性，能够保护内部的机械部件免受外界环境的影响。
2.轴承：液压泵内部的轴承承受泵的转动载荷，能够保证泵的转子在高速运动时的稳定性和可靠性。
3.转子：转子是液压泵的核心部件，由泵轴和叶片组成。
当转子旋转时，液体通过叶片的作用将机械能转化为液压能。
4.密封装置：密封装置用于保证液压泵内部的压力不会泄漏，通常包括密封圈、密封垫等。
密封装置的性能直接影响液压泵的效率和工作可靠性。
5.进口和出口：液压泵的进口和出口用于输送液体，进口处吸入液体，出口处将液体压送到需要的地方。
进口和出口通常配有阀门和连接管道，以控制液体的流动方向和流量。
液压泵的工作原理是将液体从低压区域通过泵吸入，经过压力区域的驱动下，将液体加压后从高压区域排出。
具体来说，液体从进口进入液压泵，经过泵体中的叶片和转子的旋转，产生离心力，并逐渐加压。
当液体的压力大于系统中的压力时，液体将从出口排出，并通过管道传递到需要的地方。
总的来说，液压泵通过驱动装置提供的机械能，将液体压力增加后输送到需要的地方。
液压泵的主要结构特点包括泵体、轴承、转子、密封装置和进口出口等。
液压泵的工作原理可以分为容积式泵和动量式泵两类，通过增加液体的压力来实现泵的工作。
液压泵的性能及选择
3.外啮合齿轮泵的构造
（1） 困油现象
由于齿轮啮合的重叠系数ε大于1, 就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在 两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一 个封闭容积,一部分油液也就被困在这 一封闭容积中。在封闭容积减小时,被 困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴 承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧 烈振动；当封闭容积增大时, 就会形 成局部真空,使原来溶解于油液中的空 气分离出来,形成了气泡,会引起噪 声、气蚀等一系列恶果。
2.排量和流量
排量：是泵主轴每转一周所排出液体体积的 理论值，如泵排量固定，则为定量泵；排量 可变则为变量泵。
流量：为泵单位时间内排出的液体体积。
qvt = Vn
{ 流量
1）理论流量 q t = Vn 2）实际流量 q = Vn ηv
3）额定流量：额定压力、额定转速下泵输出的流量
3.泵的功率
输出功率： Po = Fυ = pAυ = pqυ
1．轴向间隙与径向间隙过小
1．检测泵体、齿轮，重配间隙
过热 2．侧板和轴套与齿轮端面严重摩 2．修理或更换侧板和轴套
擦
谢谢大家！
2.2.3 叶片泵
叶片泵的特点与分类
{ 单作用 每转排油一次
分类 双作用 每转排油两次
优点：输出流量 均匀、脉动小、噪声低、 体积小。
缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。
二、液压泵的主要性能和参数
1.压力 1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工 作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路 上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标 准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压 力。 3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据 试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值， 称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄 漏会迅速增加。
关于数控车床液压元器件知识表述
关于数控车床液压元器件知识表述数控车床液压元器件是数控车床中的重要组成部分，它们起到控制和传递液压能量的作用。
液压元器件包括液压泵、液压阀、液压缸等，它们的性能和质量直接影响着数控车床的工作效率和加工精度。
液压泵是数控车床液压系统的动力源，它负责将机械能转换为液压能，提供给液压系统的各个执行元件使用。
液压泵的主要类型有齿轮泵、柱塞泵和液压马达等。
齿轮泵是一种常用的液压泵，它具有结构简单、体积小、重量轻的特点，适用于低压和小流量的工况。
柱塞泵是一种高性能的液压泵，它具有体积小、重量轻、输出功率大的特点，适用于高压和大流量的工况。
液压马达是一种将液压能转换为机械能的执行元件，它可以实现回转运动。
液压阀是数控车床液压系统中的控制元件，它负责控制液压系统的压力、流量和方向等参数。
液压阀的主要类型有换向阀、溢流阀和节流阀等。
换向阀用于控制液压系统的液压缸的运动方向，它可以实现前进、后退和停止等运动状态。
溢流阀用于控制液压系统的压力，当液压系统的压力超过设定值时，溢流阀会自动打开，将多余的液压油流回油箱，从而保护液压系统的安全运行。
节流阀用于控制液压系统的流量，它可以通过调节阀口的开度来控制液压系统的流量大小。
液压缸是数控车床液压系统中的执行元件，它负责实现工件的运动和定位。
液压缸的主要类型有单作用液压缸和双作用液压缸等。
单作用液压缸只能实现一个方向的运动，通常需要外力来实现反向运动。
双作用液压缸可以实现正向和反向的运动，它通过液压能将工件推动或拉回。
液压缸具有结构简单、功率密度大、定位精度高的特点，广泛应用于数控车床的进给和定位系统中。
数控车床液压元器件是数控车床中不可或缺的重要组成部分，它们通过控制和传递液压能量，实现数控车床的精密加工。
液压泵负责提供动力源，液压阀负责控制参数，液压缸负责实现工件的运动和定位。
这些液压元器件的性能和质量直接影响着数控车床的工作效率和加工精度，因此在选择和使用时需要特别注意其性能和适用条件。
实验七 液压泵的特性实验
实验七 液压泵的特性实验一、实验准备知识预习思考题1．液压泵的功能和种类 2．液压泵的特性3．液压泵的动态特性和静态特性分别指的是什么？实验基础知识液压泵是一种能量转换装置，它把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能，供液压系统使用。
液压泵（液压马达）按其在单位时间内所能输出（所需输入）油液体积可否调节而分为定量泵（定量马达）和变量泵（变量马达）两类；按结构形成可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
液压泵或液压马达的工作压力是指泵（马达）实际工作时的压力。
对泵来说，工作压力是指它的输出压力；对马达来说，则是指它的输入压力。
液压泵（液压马达）的额定压力是指泵（马达）在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。
液压泵（液压马达）的排量（用V 表示）是指泵（马达）轴每转一转，由其密封容腔几何尺寸变化所算得的排出（输入）液体体积，亦即在无泄漏的情况下，其轴转一转所能排出（所需输入）的液体体积。
液压泵（液压马达）的理论流量（用q t 表示）是指泵（马达）在单位时间内由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出（输入）的液体体积。
泵（马达）的转速为n 时，泵（马达）的理论流量为 q t =Vn 。
实际上，液压泵和液压马达在能量转换过程中是有损失的．因此输出功率小于输入功率。
两者之间的差值即为功率损失，功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分。
容积损失是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩（主要是内泄漏）而造成的流量上的损失。
对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量q 减小。
设泵的流量损失为q t ，则泵的容积损失可用容积效率ην来表征。
ην =tt t t q q q q q q q 111-=-= 泵内机件间的泄漏油液的流态可以看作为层流，可以认为流量损失q 1和泵的输出压力P 成正比，即q 1 = k 1P式中，k 1为流量损失系数。
因此有ην =Vnpk 11- 上式表明：泵的输出压力愈高，系数愈大，或泵的排量愈小，转速愈低，则泵的容积效率也愈低。
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵的工作原理及主要结构特点液压泵工作原理及叶片泵支红俊授课时间：2学时授课方法：启发式教学授课对象：职高学生重点、难点：泵和叶片泵的工作原理、叶片泵的符号液压泵引入：问：人与液压传动有无紧密的联系。
学生活动归纳：24小时伴随人的活动。
人的心血管系统是精致的液压传动系统。
问：血液为什么能周而复始、川流不息地在全身流动？学生活动归纳：依靠人的心脏。
二尖瓣问：心脏是如何工作的？学生活动归纳：如图所示：当心脏舒张时左边的二尖瓣打开，右边的二尖瓣关闭，产生吸血。
当心脏收缩时，左边的二尖瓣关闭，右边的二尖瓣打开，产生压血。
问：心脏工作的必备条件有哪些。
归纳：三条：1、内腔是一密闭容积；2、密闭容积能交替变化；3、有配血器官（二尖瓣）。
一、液压泵的工作原理如图所示：介绍结构及组成。
提问：找出液压泵与心脏工作原理的共同点。
学生活动归纳：1、柱塞与缸形成密封容积；23、单向阀起到配流作用。
提问：有什么不同点。
学生活动归纳：当密封容积增大时，产生部分真空，在大气压的作用下产生吸油。
举例说明：如图所示：将鸡蛋放到与其大小差不多杯口上，鸡蛋放不进去，若将燃烧的纸先放到水杯里，接着将鸡蛋放到瓶口上，鸡蛋在大气压的作用下迅速进入水杯里。
水杯问：液压泵的工作的条件有哪些。
学生活动归纳：1、应具备密封容积且交替变化。
2、应有配油装置。
3、吸油过程中油箱必须与大气相通。
一、叶片泵可分为：单作用和双作用叶片泵。
1、单作用叶片泵（1）结构和工作原理。
结构：如彩色立体挂图所示及教具演示。
分析：各零件的相互关系。
提问：找出密封容积，配油装置。
分析：由定子、转子、叶片和配油盘等构成密封容积。
工作原理：如自画挂图所示。
问：通过什么使密封容积变化产生吸油和压油的。
能否实现变量。
学生活动定子演示并分析：通过两个叶片之间密封 e容积的增大和减小，产生吸油和压油的。
吸油窗通过定子和转子偏心距的增大和减小来实现变量。
当偏心距越大，两个叶片之间从下转到上时，因容积差大，所以吸油量大；反之。
轴承数控车床液压系统的特点
轴承数控车床液压系统的特点：
(1)采用单向变量液压泵向系统供油，能量损失小。
(2)均换向阀控制卡盘，实现高压和低压夹紧的转换，并且分别调节高压夹紧或低压夹紧压力的大小，这样可根据工件情况调节夹紧力，操作方便简单。
(3)用液压马达实现刀架转位，可实现无级调速．并能控制刀架正、反转。
(4)用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，以实现套筒的伸出或缩回，并能调节尾座套筒伸出工作时的颈紧力大小，以适应不同工件的将要。
(5)压力表可分别显不系统相应处的压力，以便于故障诊断和调试。
液压系统的使用与维护为保证液压系统处于良好的工作状态和维护：1．使用轴承数控车床时应注意的事项
(1)使用前必须熟悉轴承数控车床液压设备的操作要领，治楚各液压元件所控制的执行元件和调节旋钮的旋向与压力、流量变化的关系，防止调节错误造成事故，
(2)要注意温度变化。
低温时，油温应达到20℃以上才准许顺序动作；温度高于60℃时应注意系统工作情况，异常升温时，应停车检查。
(3)停机4h的设备应先使液压泵空载运行5min，然后再启动执行
机构工作。
(4)经常保持液压油清洁，加油时要进行过滤，定期检查和更换液压油。
过滤器的滤芯应定期清洗或更换。
(5)各种液压元件未经主管部门同意不许私自拆换或调节。
液压系统出现故障时，不应擅自处理，应通知有关部门分析原因并排除。
根据轴承数控车床的相关应用，应根据个人工作需求概括出一份详细的使用计划和故障分析表，以便在使用中我们对相同问题的出现，有相应的应对措施。
本章咨询摘自/。
液压泵概述
3.选用液压泵的原则 (1)是否要求变量：根据工作要求变量选用变量泵，其中单作用 叶片泵的工作压力较低，仅适用于机床系统 (2)工作压力：目前各类液压泵的额定压力都有所提高，一般柱 塞泵的额定压力最高 (3)工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好，因此特别适于工作环 境较差的场合。 (4)效率：轴向柱塞泵的总效率最高；而同一种结构的柱塞泵， 排量大的总效率高，同一排量的液压泵，在额定工况（额定压 力、额定转速、最大排量）时总效率最高，因此，液压泵应在 额定工况（额定压力和额定转速）或接近额定工况的条件下工 作。
4.图形符号 液压泵
(a)单向定量液压泵 (c)双向定量液压泵
(b)单向变量液压泵 (d)双向变量液压泵
四、液压泵的分类和选用 1.液压泵的主要运动构件的形状和运动方式分为： 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 叶片泵分为单作用叶片泵和双作用叶片泵 柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵 2.根据液压泵排量能否改变分为定量泵和变量泵
总结： 液压泵主要是利用密封工作腔容积的周期性变化完成吸油和 压油操作。当密封工作腔容积增大时，形成一定的真空度完 成吸油操作；当密封工作腔容积减小时，油液受到挤压完成 压油操作。 2．液压泵工作的必要条件： 有密封工作腔存在且工作腔的容积发生周期性变化 吸、压油腔隔开（配流装置） 油箱必须与大气相通
第一节 液压泵概述 教学内容
掌握液压泵的基本工作原理和特点 理解液压泵的分类和选用 理解液压泵的主要性能参数
一、液压泵的工作原理及特点 1.液压泵的工作原理 是液压系统的动力元件，将原动机输入的机械能转换为液体的 压力能,向系统供油。
液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，一般称 为容积式液压泵，其基本工作原理如下： 柱塞安装在油缸内形成一个密封的空间，柱塞在弹簧的作用 下始终压紧在偏心轮上，电机驱动偏心轮旋转使柱塞作往复 运动，使密封容积的大小发生周期性的交替变化。 进油过程：当偏心轮偏心部分离开柱塞时，柱塞在弹簧力 的作用下向右移动，油缸内容积增大，产生真空，将油液从 油箱中吸入油缸，进油阀打开，出油阀关闭。 压油过程：当偏心轮压下柱塞泵，柱塞克服弹簧力将油缸 内的油液加压，当压力大于出油阀的弹簧压力时，高压油液 顶开出油阀压入系统，此时进油阀关闭。
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如果液压泵在能量转换过程中没有能量损失， 则输入功率与输出功率相等，即为理论功率
Pt pqt 2πnTt
二、液压泵的主要性能参数
• 液压泵的功率损失有容积损失和机械损失。 • 容积损失 液压泵流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理
论流量。液压泵的容积损失用容积效率来表示。 • 机械损失 液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输入功率总是大于理
在额定压力下，能保证使用寿命和性能所允 许的短暂运行的最高转速
为保证液压泵可靠工作或运行效率不致过 低所允许的最低转速
二、液压泵的主要性能参数
排量及流量
排量V
理论流量 t
实际流量 q
在不考虑泄漏的情况下，液压泵主轴每转一周， 所排出的液体的体积
在不考虑泄漏的情况下，液压泵在单位时间内
所排出的液体的体积 qt nV
谷容积大致等于轮齿的体积,那么齿轮泵的排量等于一个齿
轮的齿谷容积和轮齿容积体积的总和,即相当于以有效齿高
(h=2m)和齿宽构成的平面所扫过的环形体积,即
V DhB 2 zm2B
式中：D为齿轮分度圆直径，D=mz(cm); h为有效齿高,h=2m(cm)； B为齿轮宽(cm); m为齿轮模数(cm)； z为齿数。
在正常工作条件下，按试验标准 规定连续运转所能达到的最高压力
最高允许压力 pmax
泵短时间内所允许超载使用的极限压力
工作压力 p
吸入压力
实际工作时的输出压力，即液压泵出 口的压力
液压泵进口处的压力
二、液压泵的主要性能参数
转速
n 额定转速
最高转速 nmax
最低转速 nmin
在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间连 续运行并保持较高运行效率的转速
液压泵在单位时间内实际输出的液体体积 由于液压泵运转时存在泄漏，实际流量总小于 理论流量
二、液压泵的主要性能参数
排量及流量
额定流量 qn 瞬时理论流量 qtsh
流量不均匀系数 q
在额定压力、额定转速下，按试验标准规定 必须保证的输出流量
由于运动学机理，液压泵的流量往往具有脉 动性，液压泵某一瞬间所排的理论流量
工作。因此，液压泵的输入参量为机械参量(转矩T和转速 n)，输出参量为液压参量(压力p和流量q)。
主要内容
液压泵的工作原理 液压泵的主要性能参数 液压泵的分类 液压泵的图形符号
一、液压泵的工作原理
1—偏心轮 2—柱塞 3—缸体 4—弹簧 5—压油单向阀 6—吸油单向阀 a—密封油腔
单柱塞容积式泵的工作原理图
qv max qv min
qv
齿轮泵的流量结论
（1）流量与齿轮模数m的平方成正比。 （2）在泵的体积一定时，齿数少，模数就大，故输油量增加，但流 量脉动大；齿数增加时，模数就小，输油量减少，流量脉动也小。 （增加齿数有利于减小流量脉动） （3）输油量和齿宽B、转速n成正比。一般齿宽B=(6～10)m；转速n 为750r/min：1000 r/min、1500r/min，转速过高，会造成吸油不足 ，转速过低，泵也不能正常工作。（一般齿轮的最大圆周速度不应 大于5～6m/s。）
LOGO
项目二 CAK4085数控车床 液压泵特性分析
情景导入
液压泵，是液压系统中的能量转换装置。 主要介绍几种典型的液压泵的工作原理、结构特点、性能 参数以及应用。
液压泵
CAK4085数控车床
任务1 液压泵的工作原理及性能参数
液压泵将原动机输出的机械能转换成压力能，属于动力 元件，其功用是给液压系统提供足够的压力油以驱动系统
齿轮泵的流量
由于实际上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大,故上式 中的π常以3.33代替：
V 6.66zm2B
齿轮泵的实际流量q为 ： qv 6.66zm2Bnv 103
n——齿轮泵的转速
V ——齿轮泵的容积效率
实际上齿轮泵的输油量是有脉动的,故上式所表示的是泵的
平均输油量。 流量的脉动率为：
工作原理： 相互啮合的齿轮、外壳、前后端盖等组成泵密闭的工作 容积；当齿轮被驱动转动时，逐渐脱离啮合的一端容积 增大吸油，进入啮合的一端容积减小压油；啮合齿轮的 啮合线将吸油口和压油口隔离开；相互啮合的齿轮不断 的转动，实现齿轮泵的吸油和压油工作过程。
齿轮泵的流量
齿轮泵的排量V：相当于一对齿轮所有齿谷容积之和,假如齿
论上所需要的功率。机械损失用机械效率表示。
二、液压泵的主要性能参数
效率
机械效率 容积效率 总效率
m
Tt T
V
q qt
1 ql qt
1 ql nV
Po pi
Vm
三、液压泵的分类
按输出流量能否调节： 定量 变量 按结构形式 ：齿轮式 叶片式 柱塞式 按输油方向能否改变：单向 双向 按使用压力：低压 中压 中高压 高压
子任务2 齿轮泵
{ 外啮合
按啮合形式 内啮合
{ { 分类
按齿形曲线 渐开线
摆线
{ 直齿
按齿面 斜齿
人字齿
一、外啮合齿轮泵的结构
结构组成：齿轮泵是由一对相互啮合的齿轮、外壳、前 后端盖及轮轴等组成的。
二、外啮合齿轮泵的工作原理
齿轮泵动画
l—壳体 2—主动齿轮 3—从动齿轮
齿轮泵的工作原理图
二、外啮合齿轮泵的工作原理
在液压泵的转速一定时，因流量脉动造成的
流量不均匀程度
q
(qtsh )max (qtsh )min qt
二、液压泵的主要性能参数
功率
输入功率Pi 输出功率Po 理论功率Pt
原动机的输出功率，即实际驱动泵轴所需
的机械功率 Pi T 2πnT
输出功率(kW)用其实际流量q和进、出口压
一、液压泵的工作原理
液压泵的工作原理 吸油：密封容积增大，产生真空
容积式液压泵｛ 压油：密封容积减小，油液被迫压出
液压泵的工作条件
1. 形成密封容积
2. 密封容积变化
3. 吸压油腔隔开（配流装置）
二、液压泵的主要性能参数
液压泵的性能参数主要有压力、转速、排量、流量、功率 和效率。
压力 额定压力 pn
四、液压泵的图形符号
任务2 齿轮泵
主要内容
外啮合齿轮泵的结构 外啮合齿轮泵的工作原理 外啮合齿轮泵在结构上存在的问题 内啮合齿轮泵
任务2 齿轮泵
特点 齿轮泵是结构最简单的一种泵，制造方便，价格低廉， 工作可靠，自吸能力强，对油液污染不敏感，应用广泛。但 容积效率较低，轴承上的不平衡力大，工作压力不高。流量 脉动大，运行时噪声较高。