第三章 液压泵 改 2015.10.9
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第三章 液压泵
(2)理论流量理论流量是指在不考虑液压泵 的泄漏流量的情况下，在单位时间内所排 出的液体体积的平均值。显然，如果液压 泵的排量为V,其主轴转速为n,则该液压泵的 理论流量为 qv t ：
qvt Vn
(3)实际流量 qv
它是泵工作时的输出流量，这时的流量必 须考虑到泵的泄漏。它等于泵理论流量减 去泄漏损失的流量 qv ，即：
②输入功率 液压泵的输入功率是指作用在 液压泵主轴上的机械功率,当输入转矩为， 角速度为ω时,有：
pin T 2nT
(3-7)
③输出功率 液压泵的输出功率是指液压泵 在工作过程中的实际吸、压油口间的压差 Δp和输出流量q的乘积,即：
pou pqv
(3)液压泵的效率
液压泵的输出功率总是小于输入功率，两 者之差即为功率损失，功率损失又可分为 容积损失(泄漏造成的流量损失)和机械损失 (摩擦造成的转矩损失)。通常容积损失用容 积效率 V 来表征，机械损失用机械效率 m 来表征。
m
pV
2T
液压泵的总效率
值
为其实际输出功率和实际输入功率的比Biblioteka Pou Pin
pqV
2nT
qV Vn
pV
2T
Vm
液压泵的各个参数和压 力之间的关系如图3-2所 示。
图3-2 液压泵的特性曲线
例题：3-8 某液压泵的工作压力 为10.0MPa，转速为1450.0r/min， 排量为46.2mL/r，容积效率为 0.95，总效率为0.9。求泵的实际 输出功率和驱动该泵所需的电机 功率。
（3）齿轮泵的泄漏途径
在液压泵中，运动件间是靠微小间隙密封的。这 些微小间隙从运动学上形成摩擦副，而高压腔的 油液通过间隙向低压腔泄漏是不可避免的；齿轮 泵压油腔的压力油可通过三条途径泄漏到吸油腔 去：一是通过齿轮啮合线处的间隙（齿侧间隙）， 二是通过体定子环内孔和齿顶间隙的径向间隙 （齿顶间隙），三是通过齿轮两端面和侧板间的 间隙（端面间隙）。在这三类间隙中，端面间隙 的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油 液就越多。因此为了实现齿轮泵的高压化，为了 提高齿轮泵的压力和容积效率，需要从结构上来 采取措施，一般采用对齿轮端面间隙进行自动补 偿的办法。
第三章_液压动力装置
6. 流量计算和流量脉动
Rr 1）流量： q 2b[ ( R r ) cos sz ]nv
2 2
其中：b - 叶片宽度 R - 定子长轴半径 r - 定子短轴半径 θ – 叶片倾角 吸 s – 叶片厚度 2) 流量脉动：
理论上每一瞬间密封容积的变化一样， 制造时长、短径圆弧很难保证同心。
1. 径向力不平衡
径向不平衡力的产生：液压力 液体分布规律： 沿圆周从高压腔到低压腔， 压力 沿齿轮外圆逐齿降低。 因此：p↑，径向不平衡力明显，增大齿轮和轴承的磨损、 刮壳，并会产生振动 和噪声。 改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。 增大泵体内表面和齿顶间隙 开压力平衡槽，会使容积效率减小
2、柱塞泵分类
*斜盘式 轴向柱塞泵 < 按柱塞排列方式 < 径向柱塞泵 斜轴式
轴向柱塞泵的典型结构
缸体、柱塞、配油盘、斜盘
* 缸体转动 * 斜盘、配油盘不动
2、工作原理
V密形成—柱塞和缸体配合而成 右半周，V密增大，吸油 V密变化，缸体逆转 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔 。 轴向柱塞泵变量原理：倾斜角γ= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 方向变化，输油方向变化 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量泵
3、工作原理：
V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流 盘围成。 右上、左下，叶片伸出，V密↑吸油 V密变化：转子逆转< 左上、右下，叶片缩回，V密↓压油 吸压油口隔开： 配油盘上封油区及叶片 。
4、双作用叶片泵特点：
1）∵ 转子转一转，吸、压油各两次。 ∴称双作用式 2）∵ 吸、压油口对称，径向力平衡。 ∴称卸荷式
噪声大
流量不足或 压力不 能升高
液压油泵ppt课件
按结构分类：
齿轮泵
外啮合 内啮合 双联齿轮泵
油泵
叶片泵 柱塞泵
单作用
双作用
轴向 径向
直轴（斜盘） 斜轴
按流量（排量）变化分类：定量泵，变量泵
2012-4-23
东昌学院·机电工程系
4
四、各油泵代号及职能符号
代号（铭牌）： （1）齿轮油泵 CB 1 2 3 4 5
CB -齿轮油泵 1--系列 2--压力分级(ABCDE，查液压传动手册) 3--理论排量 ml/r 4--安装形式 5--连接形式(B-板式，F-法兰，L-管式)
压力分级
压力范围 /105Pa
A级 低压
B级 中压
0-25 >25-80
C级 中高压
D级 高压
E级 超高压
>80-160 >160-320 >320
(3)最高压力 是指液压泵密封能力和结构强度使它达到的最大工作压力。
后两种压力不是泵实际工作时的压力，切勿混淆。
{（1）理论流量
2.流量 （2）实际流量 （3）额定流量
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1
二、工作原理
1.液压泵工作过程 P
l1
l2
F1 p1
W F2 p2
液压传动所用的液压泵都是容积式泵，即靠密闭容积的 变化来吸油和排油。
吸油口和排油口在泵内被隔开。所以，对这类泵，只要
能够实现容积变化就能吸、排液体。
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2
2.液压泵正常工作的基本条件 ⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；
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8
齿轮泵
外啮合 内啮合 双联齿轮泵
油泵
叶片泵 柱塞泵
单作用
双作用
轴向 径向
直轴（斜盘） 斜轴
按流量（排量）变化分类：定量泵，变量泵
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四、各油泵代号及职能符号
代号（铭牌）： （1）齿轮油泵 CB 1 2 3 4 5
CB -齿轮油泵 1--系列 2--压力分级(ABCDE，查液压传动手册) 3--理论排量 ml/r 4--安装形式 5--连接形式(B-板式，F-法兰，L-管式)
压力分级
压力范围 /105Pa
A级 低压
B级 中压
0-25 >25-80
C级 中高压
D级 高压
E级 超高压
>80-160 >160-320 >320
(3)最高压力 是指液压泵密封能力和结构强度使它达到的最大工作压力。
后两种压力不是泵实际工作时的压力，切勿混淆。
{（1）理论流量
2.流量 （2）实际流量 （3）额定流量
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二、工作原理
1.液压泵工作过程 P
l1
l2
F1 p1
W F2 p2
液压传动所用的液压泵都是容积式泵，即靠密闭容积的 变化来吸油和排油。
吸油口和排油口在泵内被隔开。所以，对这类泵，只要
能够实现容积变化就能吸、排液体。
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2.液压泵正常工作的基本条件 ⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；
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一、液压泵[共4页]
![一、液压泵[共4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/b3dba20476eeaeaad1f330f8.png)
第三章 液压系统与主要机器构造工作原理1012速合流捣碎机液压回路图如图3-34所示。
4．第2备用回路（液压回转前叉）使用液压回转前叉附件时，将第2第和遥控阀移动到右回转一侧，先导液压油被供应到控制阀Par2油口。
第4液压泵出油口排出的液压油，被供应到控制阀Pr油口，流经第2备用滑阀，流入液压回转前叉，前叉向右回转。
从液压回转前叉流出的回油经过第2备用滑阀，回到液压油箱。
在第2和排油管路中的液压油不经过控制阀，回到液压油箱。
第2备用回路（液压回转前叉）图如图3-35所示。
第二节 液压泵、调节器、齿轮泵、马达的构造与工作原理一、液压泵液压泵由2台泵组成，安装在同一根轴上的2台泵用1挡齿轮组合在一起，通过齿轮机构将回转力分配到各轴上，将原动机的回转力传到前侧驱动轴上，以驱动2个泵，还可以同时驱动安装在不同轴上的辅助泵。
液压泵可以大致分为：用来控制回转运动的回转组件、用来控制液压油排油量的斜反组件、用来切换液压油吸入和排出的阀体组件以及用来传递齿轮泵驱动轴的PTO组件。
回转组件由驱动轴F、缸体、活塞滑片斜板、球面衬套和油缸弹簧组成。
驱动轴两端由轴承支撑。
滑片被活塞夹紧形成球形接头，同时可减轻由负荷压力所产生的推力，且滑片有一个凹形部分，可取得液压平衡，使滑片板向上轻轻滑动，活塞滑片的副组件通过压板、球面衬套，在油缸弹簧作用下被滑片板夹住，使滑片板可以顺利地滑动。
缸体也在油缸弹簧的作用下被阀板夹住。
斜板组件由斜板、滑片板、斜板支撑台、倾斜衬套、倾斜销和伺服活塞组成。
斜板由滑片滑动面相反方向形成的圆筒状部分的斜板支撑台支撑。
调压阀控制液压被导向伺服活塞两侧的液压腔，伺服活塞左右运动，斜板通过倾斜销的球部在斜板支撑台上滑动，从而改变倾斜角度（α）。
阀块组件由阀块、阀板和阀板销组成。
阀板安装在阀块上，有2个爪状油口，其作用为向缸体供应和回收液压油。
由阀板切换的液压油通过阀块连接到外部配管。
如此，驱动轴被原动机（电动机、发动机等）驱动后，通过花键连接，缸体也同时转动。
液压第三章液压动力元件(液压泵)
《液压传动》练习题第三章液压动力元件（液压泵）一、填空题：（每空0.5分，共25分）1、液压泵是一种将原动机输入的转换为液体的能量转换装置。
2、按形成液压泵密封工作容积的结构不同，液压泵可分为、和。
3、按液压泵输出流量情况不同，液压泵可分为和。
4、按液压泵吸排油口可转换情况不同，液压泵可分为和。
5、按液压泵主轴每转工作容积大小变化次数不同，液压泵可分为和。
6、在液压传动中所采用的各种液压泵，都是通过其进行吸排油的。
7、液压泵的额定压力和最大压力是泵本身所具有的性能，其值的大小受和的限制。
8、液压泵的铭牌压力是指，液压泵的铭牌流量是指。
9、所谓高压泵，是指泵的和值较高。
10、在实际工作过程中，液压泵的并不是随着外负载的增大而无限制的增大，当时，液压泵过载而进行过载保护。
11、由于泄漏的影响，液压泵的理论流量实际流量。
12、液压泵的瞬时流量是的，一般用表示。
13、理论上，液压泵的压力和流量。
实际中，由于泄漏的影响，当压力增大时，泵的减小。
14、由于液压泵在实际工作过程中存在着机械损失，所以，原动机实际输入液压泵的实际转矩应理论转矩，以补偿液压泵运转时的机械损失。
15、根据泵柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，柱塞泵分为和。
16、斜盘式轴向柱塞泵是通过的方法而调整泵的流量大小。
17、影响轴向柱塞泵流量脉动变化系数的因素有和，其中，对轴向柱塞泵流量脉动变化系数的影响较大。
18、根据泵主轴每转的吸排油次数不同，叶片泵可分为和，其中，为变量泵，为定量泵。
19、为了便于叶片的甩出，单作用叶片泵的叶片安装。
为了减少叶片与定子之间的磨损，双作用叶片泵的叶片安装。
20、根据泵齿轮啮合方式的不同，齿轮泵可分为和。
21、影响齿轮泵流量脉动变化系数的因素是，所以，应根据泵的具体使用情况而合理的选择齿轮泵的齿数。
当齿轮泵作为系统的主泵使用时，应选择泵的齿数为，当齿轮泵作为系统的辅助泵使用时，应选择泵的齿数为。
22、对于齿轮泵而言，当齿轮泵的外形尺寸一定时，增加齿轮泵的齿数，可以使泵的流量、泵的流量脉动变化系数。
第三章液压泵课件高教兰建设
1．检测泵体、齿轮，重配间隙 2．修理或更换侧板和轴套
§3-4 叶片泵
叶片泵
单作用 双作用 每转排油一次 变量 每转排油两次 定量
分类
{
优点：结构紧凑，体积小，输出流量均匀， 运动平稳，噪声低，容积效率高，寿命 长。 缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。且制造工艺要求较高。
1、双作用叶片泵
(1) 双叶片结构 (2) 子母叶片结构
2、单作用叶片泵
（1）结构：转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。
单作用叶片泵由转子1、定子2、叶 片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内 表面，定子和转子间有偏心距。叶片 装在转子槽中，并可在槽内滑动，当 转子回转时，由于离心力的作用，使 叶片紧靠在定子内壁，这样在定子、 转子、叶片和两侧配油盘间就形成若 干个密封的工作空间。
（2）工作原理
密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成） 吸油过程：叶片伸出→V ↑ → p ↓ →吸油； 排油过程：叶片缩回→V ↓ → p ↑ →排油。 旋转一周，完成一次吸油，一次排油——单作用泵 径向力不平衡——非平衡式叶片泵 （一个吸油区，一个排油区）
单作用叶片泵的主要缺点是转子受到来自排油腔的单向压 力,由于径向力不平衡,使轴承上所受的载荷较大,称非平衡式 叶片泵,故不宜用作高压泵。
噪声大 或压力 波动大
1．泵轴中心弹簧折断，使柱 塞回程不够或不能回程， 缸体与配流盘间密封不良 2．配油盘与缸体间接合面不 容积效率低 平或有污物卡住以及拉毛 或压力 3．柱塞与缸体孔间磨损或拉 提升不 伤 高 4．变量机构失灵 5．系统泄漏及其他元件故障
1．更换中心弹簧 2．清洗或研磨、抛光配油盘与缸 体结合面 3．研磨或更换有关零件，保证其 配合间隙 4．检查变量机构，纠正其调整误 差 5．逐个检查，逐一排除
液压泵PPT课件
一般泵安装位置使吸油高度不宜过大，否则将
造成吸油不充分或油泵吸油口处的绝对压力小于液 压油的气体分离压力，甚至小于液压油的饱和蒸汽 压力而吸入大量气体，产生气穴和气蚀，使泵的工 作环境恶化。
一般泵的吸油高度不超过500mm。
四、内啮合齿轮泵
四、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
内啮合齿轮泵
特点:
结构紧凑，尺寸小，重量轻 流量脉动小，噪声小。
二、液压泵的主要性能参数
• 1. 排量 V
m3/r
• 2. 流量
• 1）理论流量 qt Vn
• 2）实际流量 q qt ql
• 3）额定流量
液压泵在额定转速、额定压力下，按实验标准规定必须保证的流量。
按实验标准规定，液压泵能够实现连续运转的最高压力称为液 压泵的额定压力
二、液压泵的主要性能参数
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
P i T t 2n T t P p q t p V n
Tt
pV 2
• 5. 液压泵的效率 • 1）容积效率 • 2）机械效率 • 3)总效率
液压泵实际输出的液压功率与实际输入的 机械功率的比值称为液压泵的总效率
一种抽吸设备，水平管出口通大气，当水平管内液 体流量达到某一数值时，垂直管子将从液箱内抽吸 液体。液箱表面与大气相通，水平管内液体和被抽 吸液体相同。若不计液体流动时的能量损失，问水 平管内流量达到多大时才能开始抽吸。
10
9 8
7 6
5 4
3 2 1
（1）动力元件 — 泵（机械能 压力能） （2）执行元件 — 缸、马达（压力能 机械能） （3）控制元件 — 阀（控制方向、压力及流量） （4）辅助元件 —油箱、油管、滤油器 （5）工作介质—液压油
造成吸油不充分或油泵吸油口处的绝对压力小于液 压油的气体分离压力，甚至小于液压油的饱和蒸汽 压力而吸入大量气体，产生气穴和气蚀，使泵的工 作环境恶化。
一般泵的吸油高度不超过500mm。
四、内啮合齿轮泵
四、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
内啮合齿轮泵
特点:
结构紧凑，尺寸小，重量轻 流量脉动小，噪声小。
二、液压泵的主要性能参数
• 1. 排量 V
m3/r
• 2. 流量
• 1）理论流量 qt Vn
• 2）实际流量 q qt ql
• 3）额定流量
液压泵在额定转速、额定压力下，按实验标准规定必须保证的流量。
按实验标准规定，液压泵能够实现连续运转的最高压力称为液 压泵的额定压力
二、液压泵的主要性能参数
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
P i T t 2n T t P p q t p V n
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• 5. 液压泵的效率 • 1）容积效率 • 2）机械效率 • 3)总效率
液压泵实际输出的液压功率与实际输入的 机械功率的比值称为液压泵的总效率
一种抽吸设备，水平管出口通大气，当水平管内液 体流量达到某一数值时，垂直管子将从液箱内抽吸 液体。液箱表面与大气相通，水平管内液体和被抽 吸液体相同。若不计液体流动时的能量损失，问水 平管内流量达到多大时才能开始抽吸。
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9 8
7 6
5 4
3 2 1
（1）动力元件 — 泵（机械能 压力能） （2）执行元件 — 缸、马达（压力能 机械能） （3）控制元件 — 阀（控制方向、压力及流量） （4）辅助元件 —油箱、油管、滤油器 （5）工作介质—液压油
竞赛 液压泵讲解
液压传动课件
b) 轴向间隙补偿装置 浮动侧板、 滑动轴套、挠性侧板
液压传动课件
2、不平衡径向力及平衡措施
2
产生原因：齿轮泵在工作过 程中，压油腔和吸油腔存在 压力差，因此作用在齿轮外 圆上的压力不相等，使齿轮 轴受力不平衡。
危害：轴承载荷增加； 轴受径向力而变形；
液Hale Waihona Puke 传动课件措施：2 缩小压油孔
液压传动课件
C1o-1ntents
3-1 液压泵概述
一、液压泵基本工作原理和种类
1、液压泵（容积泵）基本工作原理
为什么叫 容积泵？
组成：凸轮、柱塞、弹簧、缸
体、两个单向阀。柱塞与缸体之 间形成密闭容积。
原理：凸轮旋转一周，柱塞左
右往返运动一次，向右运动吸油， 向左运动排油。泵每转一转排出 油液的体积称为排量，其大小只 与泵的结构参数有关。
液压传动课件
齿轮泵类型
2 齿轮泵被广泛应用于各种低压系统中，在结构上可分为外啮合 式和内啮合式两类。
液压传动课件
一、外啮合齿轮泵
1、外啮合齿2 轮泵的工作原理
结构组成
一对几何参数完 全相同的齿轮
泵体，前、后 盖板，长短轴
液压传动课件
C1o-1工n作te原n理ts
它是如何满足容积泵正常 工作的必备条件的？
动画演示
液压传动课件
2、外啮合齿轮泵的排量、流量计算
1-1 排量（转子转一周泵排出的的液体体积）
当齿轮齿数为z、模数为m、节圆直径为D（等于mz）、有效齿高 为h（等于2m）、齿宽为b时，齿轮泵的排量近似值为
VP Dhb 2zm 2b
齿轮泵是定量泵还是变量泵？
实际上，齿槽容积比轮齿体积稍大一些，并且齿数越少差值越大， 为补偿误差, 齿轮泵的排量取经验数值为
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16
第3章 液压泵
液压泵的图形符号
第3章 液压泵
★ 3.2 柱塞泵
柱塞泵是依靠柱塞在缸体内作往 复运动使泵内密封工作腔容积发 生变化实现吸油和压油的。
按柱塞排列方式分为轴向柱塞 泵和径向柱塞泵。其中，轴向 柱塞泵又分为斜盘式和斜轴式。 径向柱塞泵又分为配油轴式和 阀配流式。
18
第3章 液压泵
适应场合
柱塞泵特别适合于高压、大流量和大功率 的系统中以及流量需要调节的场合下。
龙门刨床、液压机、工程机械、矿山冶 金机械、船舶
19
第3章 液压泵
★ 3.2 柱塞泵
配油轴 式径向 柱塞泵
20
第3章 液压泵
3.2.1 径向柱塞泵
衬套与工作腔对应 开有油孔，安装在 配油轴与转子中间。 径向柱塞泵每旋转 一转，工作腔容积 变化一次，完成吸 油、压油各一次。 改变其偏心距可使 其输出流量发生变 化，成为变量泵。
3.3.1 双作用式叶片泵
排量计算 不考虑叶片厚度和倾角
1 2 2 V ' 2z (R r )B 2 2 ( R 2 r 2 ) B
若考虑叶片厚度和倾角
R r bz 2 2 V 2 B ( R r ) cos
3.3.1 双作用式叶片泵
3.3.1 双作用式叶片泵
• 1.工作原理
• 图中，当转子 顺时针方向旋 转时，密封工 作腔的容积在 左上角和右下 角处逐渐增大， 为吸油区。
图2.12 双作用叶片泵工作原理 1—定子；2 —压油口；3 —转子；4 —叶片；5 —吸油口
3.3.1 双作用式叶片泵
在左下角和右上角处逐渐减小，为压油 区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、 压油区隔开。 这种泵的转子每转一转，每个密封工 作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为 双作用叶片泵。
29
第3章 液压泵
原理
流量计算
轴向柱塞泵是靠改变斜 盘的倾角，从而改变每 个柱塞的行程使得泵的 排量发生变化的。
q
4
d D tanzn v
2
30
排量计算
V
4
d D tan z
2
流量计算
q
4
d D tan znv
2
第3章 液压泵
结构特点
• 三对磨擦副：柱塞与缸体孔，缸体与配流盘 ，滑履与斜盘。容积效率较高，额定压力可 达31.5MPa。 • 泵体上有泄漏油口。 • 传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承支承。 • 由于柱塞在缸体中运动的速度不是恒速，因 此输出流量有脉动，为减小瞬时理论流量的 脉动性，取柱塞数为奇数：5，7，9。 • 为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力 突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口 前端开有减振槽或减振孔。
流量计算
R r bz 2 2 qt Vn 2 B ( R r ) n cos R r bz 2 2 q qtv 2 B ( R r ) nv cos
3.3.1 双作用式叶片泵
配油盘
24
第3章 液压泵
3.2.2 轴向柱塞泵
轴向柱塞泵可分为斜盘式和斜轴 式两种。
25
第3章 液压泵
轴向柱塞 泵的组成 结构
缸 体
配 油 盘
柱 塞 滑 履 组
26
第3章 液压泵
下面主要介 绍斜盘式轴 向柱塞泵
第3章 液压泵
斜盘式轴向柱塞泵 工作原理
28
第3章 液压泵
工作原理
V密形成—柱塞和缸体配合而成。 右半周，V密增大，吸油 V密变化 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体底 部的通油孔。
2
2
d 2 ezn v
23
第3章 液压泵
（1）柱塞头部装有滑履，滑履与定 子内圆为面接触，接触面的比压很 小。
结构 特点 （2）可以实现多泵同轴串联，液压 装置结构紧凑。
（3）改变定子相对缸体的偏心距可 以改变排量，且变量方式多样。
（4）柱塞在缸体中移动速度是变化 的，因此输出流量有脉动，当柱塞 数为奇数时，流量脉动较小。。
• （3）为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内 表面，一般采用叶片槽根部全部通压力油腔 的办法。 • （4）合理设计过渡曲线形状和叶片数 z 8， 可使理论流量均匀，噪声低。
限压式变量泵
第3章 液压泵
★ 3.4 齿轮泵
齿轮泵是液压系统中 最常见的一种泵，在 结构上可分为外啮合 齿轮泵和内啮合齿轮 泵两种。 无论是哪一种， 都属于定量泵。
3
（2）实际流量 q:液压泵在某一具体工况下，单位时间 内实际排出的液体体积。因存在泄漏流量Δ q
q qt q
（3）额定流量 qn:泵在正常工作条件下，按试验标准规 定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。
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第3章 液压泵
功率
（1）输入功率 Pi :作用在液压泵主轴上的机械功 率，当输入转矩为 Ti ， 角速度为 时：
V 6.66 zm B
2
液 压 泵
理论流量
qt V n 6.66 zm2 Bn
其中： n——泵的转速
实际流量
q qtV 6.66 zm2 BnV
其中：ηV ——泵的容积效率
流量脉动率
上述q是齿轮泵的平均流量，实际上，在齿轮啮合过程齿轮泵的瞬 时流量是脉动变化的。 设qmax和qmin分别表示齿轮泵的最大、最小瞬时流量，则流量脉动 率σ为 q q
P i Ti
（2）输出功率 P ：在液压泵工作过程中的实际 吸、压油口间的压差 p 和输出流量 q 的乘积。 在实际计算中，若邮箱与大气相通，压力差 p 往往用液压泵出口压力 p 代替。
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Po pq
第3章 液压泵
效率
（1）容积效率：用来表示液压泵的容积损失。
q qt q q V 1 qt qt qt
21
工作 原理
第3章 液压泵
缺点
（1）由于该泵上下各 部分为吸油区和压油区， 因此，泵在工作时受到 径向不平衡力作用，易 磨损，限制其转速和压 力的提高。 （2）径向尺寸太大， 结构复杂，自吸能力差。
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第3章 液压泵
V
泵的排量：
4
d 2ez
2
泵的实际输出流量：
q
4
d 2ezn v
3.3.2 单作用式叶片泵
• 单作用叶片泵的特点
• • 1）可以通过改变定子的偏心距来调节泵的排量和流量。 2）处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用，为了使叶 片可靠的和定子表面相接触，压油腔一侧的叶片底部要通 过特殊的沟槽和压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和 吸油腔相通。只靠离心力顶在定子内表面上。 • 3）因为定子内环为偏心圆，因此转子转动时，叶片矢径 是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数， 以减小流量脉动率。 • 4）由于转子自受到不平衡的径向液压力的作用，这种泵 不易用于高压。
32
第3章 液压泵
★3.2.3 柱塞泵优点
工作压力高。 因此，其工 作中泄漏较 小，容积效 率较高。
结构紧凑。 特别是轴向 柱塞泵其径 向尺寸小， 转动惯量也 较小。
流量调节 方便。
33
3.3 叶片泵
★ 3.3 叶片泵
适应场合
机械制造中的专用机床、自动线等中 低压液压系统中。
34
3.3 叶片泵
液压泵的工作原理
液压系统中所用的各种液压 泵的工作原理都是依靠液压 泵密封工作腔容积大小交替 变化来实现吸油和压油的， 因此称为容积式液压泵 。
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第3章 液压泵
1.液压泵的工作原理
单柱塞式液压泵 工作原理
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第3章 液压泵
构成液压泵的基本条件是：
（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的 空间。 （2）密封工作容腔大小交替变化，变大时与 吸油口相通，变小时与压油口相通。 （3）吸油口与压油口不能相通。
（2）机械效率：用来表示液压泵的机械损失。
Tt 1 m Ti 1 T Tt
（3）液压泵的总效率
Po pqtV mv Tt Pi
m
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第3章 液压泵
液压泵的 功率流程图
第3章 液压泵
4.液压泵的分类 按液压泵的排量能否变化分为 定量泵和变量泵。 按泵的结构来分主要有： 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 螺杆泵 液压泵按进出油口的方向是否可 变还可以分为单向泵和双向泵。
• 排量计算
工作容积 V’=V1-V2
V ' V1 V2
1 B [( R e) 2 ( R e) 2 ] 2 4 ReB z
2 其中 z
排量 V zV ' 4 R e B
3.3.2 单作用式叶片泵
• 流量计算
流量
qt Vn 4 Re Bn q qtv 4 Re Bnv
• 叶片泵是一种常见的液压泵，可以分为单 作用叶片泵和双作用叶片泵两种。前者用 作变量泵；后者为定量泵。
单作用叶片泵
双作用叶片泵
3.3.1 单作用式叶片泵
• 单作用叶片 泵转子每转 一周，吸、 压油各一次， 故称为单作 用叶片泵。 • 1.工作原理
图2.7单作用叶片泵工作原理 1—压油口;2 —转子;3 —定子;4 —叶片;5 —吸油口
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第3章 液压泵
液压泵的主要性能参数
1） 液压泵的压力
2） 液压泵的排量
3） 4） 5）
液压泵的流量 液压泵的功率
效率
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第3章 液压泵
压力 （1）工作压力 P：液压泵实际工作时的输出 压力。
（2）额定压力 Ps：在正常工作条件下，按试验 标准规定，允许液压泵连续运转的最高压力。
第3章 液压泵
液压泵的图形符号
第3章 液压泵
★ 3.2 柱塞泵
柱塞泵是依靠柱塞在缸体内作往 复运动使泵内密封工作腔容积发 生变化实现吸油和压油的。
按柱塞排列方式分为轴向柱塞 泵和径向柱塞泵。其中，轴向 柱塞泵又分为斜盘式和斜轴式。 径向柱塞泵又分为配油轴式和 阀配流式。
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第3章 液压泵
适应场合
柱塞泵特别适合于高压、大流量和大功率 的系统中以及流量需要调节的场合下。
龙门刨床、液压机、工程机械、矿山冶 金机械、船舶
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第3章 液压泵
★ 3.2 柱塞泵
配油轴 式径向 柱塞泵
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第3章 液压泵
3.2.1 径向柱塞泵
衬套与工作腔对应 开有油孔，安装在 配油轴与转子中间。 径向柱塞泵每旋转 一转，工作腔容积 变化一次，完成吸 油、压油各一次。 改变其偏心距可使 其输出流量发生变 化，成为变量泵。
3.3.1 双作用式叶片泵
排量计算 不考虑叶片厚度和倾角
1 2 2 V ' 2z (R r )B 2 2 ( R 2 r 2 ) B
若考虑叶片厚度和倾角
R r bz 2 2 V 2 B ( R r ) cos
3.3.1 双作用式叶片泵
3.3.1 双作用式叶片泵
• 1.工作原理
• 图中，当转子 顺时针方向旋 转时，密封工 作腔的容积在 左上角和右下 角处逐渐增大， 为吸油区。
图2.12 双作用叶片泵工作原理 1—定子；2 —压油口；3 —转子；4 —叶片；5 —吸油口
3.3.1 双作用式叶片泵
在左下角和右上角处逐渐减小，为压油 区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、 压油区隔开。 这种泵的转子每转一转，每个密封工 作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为 双作用叶片泵。
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第3章 液压泵
原理
流量计算
轴向柱塞泵是靠改变斜 盘的倾角，从而改变每 个柱塞的行程使得泵的 排量发生变化的。
q
4
d D tanzn v
2
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排量计算
V
4
d D tan z
2
流量计算
q
4
d D tan znv
2
第3章 液压泵
结构特点
• 三对磨擦副：柱塞与缸体孔，缸体与配流盘 ，滑履与斜盘。容积效率较高，额定压力可 达31.5MPa。 • 泵体上有泄漏油口。 • 传动轴是悬臂梁，缸体外有大轴承支承。 • 由于柱塞在缸体中运动的速度不是恒速，因 此输出流量有脉动，为减小瞬时理论流量的 脉动性，取柱塞数为奇数：5，7，9。 • 为防止密闭容积在吸、压油转换时因压力 突变引起的压力冲击，在配流盘的配流窗口 前端开有减振槽或减振孔。
流量计算
R r bz 2 2 qt Vn 2 B ( R r ) n cos R r bz 2 2 q qtv 2 B ( R r ) nv cos
3.3.1 双作用式叶片泵
配油盘
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第3章 液压泵
3.2.2 轴向柱塞泵
轴向柱塞泵可分为斜盘式和斜轴 式两种。
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第3章 液压泵
轴向柱塞 泵的组成 结构
缸 体
配 油 盘
柱 塞 滑 履 组
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第3章 液压泵
下面主要介 绍斜盘式轴 向柱塞泵
第3章 液压泵
斜盘式轴向柱塞泵 工作原理
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第3章 液压泵
工作原理
V密形成—柱塞和缸体配合而成。 右半周，V密增大，吸油 V密变化 左半周，V密减小，压油 吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体底 部的通油孔。
2
2
d 2 ezn v
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第3章 液压泵
（1）柱塞头部装有滑履，滑履与定 子内圆为面接触，接触面的比压很 小。
结构 特点 （2）可以实现多泵同轴串联，液压 装置结构紧凑。
（3）改变定子相对缸体的偏心距可 以改变排量，且变量方式多样。
（4）柱塞在缸体中移动速度是变化 的，因此输出流量有脉动，当柱塞 数为奇数时，流量脉动较小。。
• （3）为保证叶片自由滑动且始终紧贴定子内 表面，一般采用叶片槽根部全部通压力油腔 的办法。 • （4）合理设计过渡曲线形状和叶片数 z 8， 可使理论流量均匀，噪声低。
限压式变量泵
第3章 液压泵
★ 3.4 齿轮泵
齿轮泵是液压系统中 最常见的一种泵，在 结构上可分为外啮合 齿轮泵和内啮合齿轮 泵两种。 无论是哪一种， 都属于定量泵。
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（2）实际流量 q:液压泵在某一具体工况下，单位时间 内实际排出的液体体积。因存在泄漏流量Δ q
q qt q
（3）额定流量 qn:泵在正常工作条件下，按试验标准规 定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。
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第3章 液压泵
功率
（1）输入功率 Pi :作用在液压泵主轴上的机械功 率，当输入转矩为 Ti ， 角速度为 时：
V 6.66 zm B
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液 压 泵
理论流量
qt V n 6.66 zm2 Bn
其中： n——泵的转速
实际流量
q qtV 6.66 zm2 BnV
其中：ηV ——泵的容积效率
流量脉动率
上述q是齿轮泵的平均流量，实际上，在齿轮啮合过程齿轮泵的瞬 时流量是脉动变化的。 设qmax和qmin分别表示齿轮泵的最大、最小瞬时流量，则流量脉动 率σ为 q q
P i Ti
（2）输出功率 P ：在液压泵工作过程中的实际 吸、压油口间的压差 p 和输出流量 q 的乘积。 在实际计算中，若邮箱与大气相通，压力差 p 往往用液压泵出口压力 p 代替。
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Po pq
第3章 液压泵
效率
（1）容积效率：用来表示液压泵的容积损失。
q qt q q V 1 qt qt qt
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工作 原理
第3章 液压泵
缺点
（1）由于该泵上下各 部分为吸油区和压油区， 因此，泵在工作时受到 径向不平衡力作用，易 磨损，限制其转速和压 力的提高。 （2）径向尺寸太大， 结构复杂，自吸能力差。
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第3章 液压泵
V
泵的排量：
4
d 2ez
2
泵的实际输出流量：
q
4
d 2ezn v
3.3.2 单作用式叶片泵
• 单作用叶片泵的特点
• • 1）可以通过改变定子的偏心距来调节泵的排量和流量。 2）处在压油腔的叶片顶部受到压力油的作用，为了使叶 片可靠的和定子表面相接触，压油腔一侧的叶片底部要通 过特殊的沟槽和压油腔相通。吸油腔一侧的叶片底部要和 吸油腔相通。只靠离心力顶在定子内表面上。 • 3）因为定子内环为偏心圆，因此转子转动时，叶片矢径 是转角的函数，瞬时理论流量是脉动的。叶片数取为奇数， 以减小流量脉动率。 • 4）由于转子自受到不平衡的径向液压力的作用，这种泵 不易用于高压。
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第3章 液压泵
★3.2.3 柱塞泵优点
工作压力高。 因此，其工 作中泄漏较 小，容积效 率较高。
结构紧凑。 特别是轴向 柱塞泵其径 向尺寸小， 转动惯量也 较小。
流量调节 方便。
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3.3 叶片泵
★ 3.3 叶片泵
适应场合
机械制造中的专用机床、自动线等中 低压液压系统中。
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3.3 叶片泵
液压泵的工作原理
液压系统中所用的各种液压 泵的工作原理都是依靠液压 泵密封工作腔容积大小交替 变化来实现吸油和压油的， 因此称为容积式液压泵 。
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第3章 液压泵
1.液压泵的工作原理
单柱塞式液压泵 工作原理
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第3章 液压泵
构成液压泵的基本条件是：
（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的 空间。 （2）密封工作容腔大小交替变化，变大时与 吸油口相通，变小时与压油口相通。 （3）吸油口与压油口不能相通。
（2）机械效率：用来表示液压泵的机械损失。
Tt 1 m Ti 1 T Tt
（3）液压泵的总效率
Po pqtV mv Tt Pi
m
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第3章 液压泵
液压泵的 功率流程图
第3章 液压泵
4.液压泵的分类 按液压泵的排量能否变化分为 定量泵和变量泵。 按泵的结构来分主要有： 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 螺杆泵 液压泵按进出油口的方向是否可 变还可以分为单向泵和双向泵。
• 排量计算
工作容积 V’=V1-V2
V ' V1 V2
1 B [( R e) 2 ( R e) 2 ] 2 4 ReB z
2 其中 z
排量 V zV ' 4 R e B
3.3.2 单作用式叶片泵
• 流量计算
流量
qt Vn 4 Re Bn q qtv 4 Re Bnv
• 叶片泵是一种常见的液压泵，可以分为单 作用叶片泵和双作用叶片泵两种。前者用 作变量泵；后者为定量泵。
单作用叶片泵
双作用叶片泵
3.3.1 单作用式叶片泵
• 单作用叶片 泵转子每转 一周，吸、 压油各一次， 故称为单作 用叶片泵。 • 1.工作原理
图2.7单作用叶片泵工作原理 1—压油口;2 —转子;3 —定子;4 —叶片;5 —吸油口
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第3章 液压泵
液压泵的主要性能参数
1） 液压泵的压力
2） 液压泵的排量
3） 4） 5）
液压泵的流量 液压泵的功率
效率
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第3章 液压泵
压力 （1）工作压力 P：液压泵实际工作时的输出 压力。
（2）额定压力 Ps：在正常工作条件下，按试验 标准规定，允许液压泵连续运转的最高压力。