第3章液压泵概要
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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。
液压-第3章 液压泵(34)
齿轮泵被广泛地应用于采矿设备、冶金设备、建筑机 械、工程机械和农林机械等各个行业。 齿轮泵按照其啮合形式的不同，有外啮合和内啮合两 种，外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。
11
3.2.1 外啮合齿轮泵的结构及工作原理
壳体 对齿轮
泵主要由主、从动齿轮，驱动轴， 壳体及端盖等主要零件组成。 壳体、两侧端盖和齿轮的各个齿 间槽组成密封工作腔。 齿轮的啮合线将左、右两腔隔开， 形成了吸、压油腔。
这种吸入和排出油液的转换称为配流。
密封工作腔吸油时 密封工作腔压油时
吸油腔 压油腔
4
吸油腔压力取决于泵吸油口至油箱液面高度和管线的沿程压力损失。 压油腔压力取决于负载和管线的沿程压力损失。 输出流量只决定于工作腔的几何尺寸和柱塞 的往复次数（或角速度），而与油腔压力无 关。 液压泵是依靠密封工作腔容积大小交替变 化来实现进、排油，故液压泵又称为容积 式泵。
25
r
e
3.3.2
双作用叶片泵
定子 叶片 转子 配油盘
3.3.2.1 工作原理 双作用叶 片泵的原理和 单作用叶片泵 相似，不同之 处只在于定子 内表面是由两 段长半径圆弧、 两段短半径圆 弧和四段过渡 曲线组成，且 定子和转子是 同心的。
双作用叶片泵
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3.3.2.1 工作原理 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，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。
2
齿谷容积稍大于轮齿体积，所以排量要增加系数k： k=1.06~1.12
V 2 k m z B (1.06 ~ 1.12)2 m z B
第三章 液压泵
目录
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
液压泵概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 液压泵的选用
3.1 液压泵概述
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
3.1 液压泵概述
液压泵的工作原理动画
4—压油腔
3.2 齿轮泵
螺杆泵的工作原理 螺杆的啮合线把主动螺杆和从动螺杆的螺旋槽分割成多个相互 隔离的密封腔。随着螺杆的旋转，这些密封工作腔一个接一个地在 左端形成，不断地从左到右移动。主动螺杆每转一周，每个密封工 作腔便移动一个螺旋导程。因此，在左端吸油腔，密封油腔容积逐 渐增大，进行吸油，而在右端压油腔，密封油腔容积逐渐减小，进 行压油。由此可知，螺杆直径愈大，螺旋槽愈深，泵的排量就愈大； 螺杆愈长，吸油口2和压油口4之间密封层次愈多，泵的额定压力就 愈高。
(qsh max ) (qsh min ) q 100% q
3.2 齿轮泵
结构特点分析
1. 泄漏问题
泵体的内圆和齿顶径向间隙的泄漏 齿面啮合处间隙的泄漏 齿轮端面间隙的泄漏
齿轮泵由于泄漏量较大，其额定工作压力不高，要想提 高齿轮泵的额定压力并保证较高的容积效率，首先要解决沿端 面间隙的泄漏问题。
3.2 齿轮泵
齿轮泵的困油现象
3.2 齿轮泵
结构特点分析
3. 不平衡的径向力
在齿轮泵中，作用在齿轮外圆上的压力是不相等的。齿轮周围压 力不一致，使齿轮轴受力不平衡。从泵的进油口沿齿顶圆圆周到出油 口齿和齿之间的油的压力，从压油口到吸油口按递减规律分布，这些 力的合力构成了一个不平衡的径向力。其带来的危害是加重了轴承的 负荷，并加速了齿顶与泵体之间磨损，影响泵的寿命。可以采用减小 压油口的尺寸、加大齿轮轴和轴承的承载能力、开压力平衡槽、适当 增大径向间隙等办法来解决。
第3章液压泵-资料
（3.13）
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，因此需用3.33 ~ 3.50来代替上式中的值（齿数少 时，取大值），以补偿误差。即齿轮泵的排量为
V(6.66~7)zm2b
（3.13）
由此得齿轮泵的输出流量为
q(6 .66~7)zm 2bnv
（3.15）
齿轮泵的排量和流量(2/2)
消除困油的方法，通常是在两端盖板上开卸荷槽 （图3.8（d）中的虚线），使封闭容积减小时，通过右 边的卸荷槽与压油腔相通；封闭容积增大时，通过左边 的卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽的间距必须确保在任 何时(2) 径向不平衡力 在齿轮泵中，液体作用在齿轮外缘的压力是不均匀 的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递 增，因此齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。工作压力 越高，径向不平衡力也越大。径向不平衡力很大时，能 使泵轴弯曲，导致齿顶接触泵体，产生摩擦；同时也加 速轴承的磨损，降低轴承使用寿命。为了减小径向不平 衡力的影响，常采取缩小压油口的办法，使压油腔的压 力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内；同时适当增大 径向间隙，使齿顶不和泵体接触。
齿轮泵结构分析(5/5)
通常采用的自动补偿端面间隙装置有浮动轴套式和 弹性侧板式两种。浮动轴套式齿轮泵的浮动轴套是浮动 安装的，轴套外侧的空腔与泵的压油腔相通。所引入压 力油使轴套或侧板紧贴在齿轮侧端面上，泵输出的压力 愈高，贴得愈紧，因而自动补偿端面磨损和减小间隙。 当泵工作时，浮动轴套受油压的作用而压向齿轮端面， 将齿轮两侧面压紧，从而补偿了端面间隙。
V2(R2r2)b
泵的实际输出流量为
q V n v 2 (R 2 r2) b n v
体积对排量无影响。因为 在压油腔，叶片缩回排出的液 体体积补偿了叶片在压油腔所 占的体积。
第三章 液压泵
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双作用叶片泵
结构组成 – 定子 其内环由两段大半径R 圆弧、两段小半 径 r 圆弧和四段过渡曲线组成 – 转子 铣有Z个叶片槽，且与定子同心，宽度 为b – 叶片 在叶片槽内能自由滑动 – 左、右配流盘 开有对称布置的吸、压油窗口 – 传动轴
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工作原理 （动画） • 当转子依顺时针方向旋转时，左上角和右下角的 叶片向转子外伸出，使密封工作腔容积逐渐增大， 形成局部真空，于是经配油盘上相应的腰形窗口 将油吸入，实现吸油过程；右上角和左下角的叶 片向转子内缩进，使密封工作腔容积逐渐缩小， 原来吸入的油液受挤压后经配油盘上相应的窗口 压入系统，实现排油过程。在吸、压油窗口之间 有一段封油区将它们隔开，避免吸、排油口互相 窜通。 排量公式
工作原理是柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸 油和压油。与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最 小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种 高效率的泵，但制造成本相对较高，该泵用于高 压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和 径向式两种形式。 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向 布置的泵称为轴向柱塞泵。
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2.3叶片液压泵
• 叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作 用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵可作变 量泵用。 • 双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片 槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。 • 单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次， 故称为单作用。
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液压泵的图形符号
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2.2 齿轮泵
• 齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，根据啮合形 式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
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。
2012-4-23
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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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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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第三讲.液压泵、马达
m3/s。
qt=V.n· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (3-1)
3.2.3容积效率、机械效率和总效率
※引入：由于液压泵存在泄漏和各种摩擦,所以泵在能量转换 过程中是有损失的，即输出功率小于输入功率，两者之间 的差值即为功率损失，功率损失表现为容积损失和机械损 失，功率损失可用效率来表示。 （1）容积效率。容积损失是由于泵存在泄漏（泄漏流量为△q） 所造成的，所以泵的实际流量小于理论流量qt。实际流量可 表示为
1）直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵
2）斜轴式轴向柱塞泵
5.液压泵的职能符号 液压泵的职能符号如图2-14所示。
表2-1列出了最常用泵的各种性能值
§3.4液压泵与电动机参数的选用
1.液压泵的选用 ※先根据液压泵的性能要求来选定液压泵的类型， 再根据液压泵所应保证的压力和流量来确定它的 具体规格。 ※液压泵的工作压力是根据执行元件的最大工作压 力来确定的，考虑到压力损失，泵的最大工作压 力可按下式计算： P泵≥K压· P缸 式中:P泵表示液压泵所需提供的压力（Pa）;K压表示 系统中压力损失系数，一般取1.3—1.5；P缸表示 液压缸中所需的最大工作压力（Pa）。
※液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量，即：
Q泵 ≥ K流Q缸 式中：Q泵表示液压泵所需输出的流量（m3/min）; K流表示系统的泄漏系数，一般取1.1---1.3；Q缸表示液压缸 所需提供的最大流量（m3/min）。
※在P泵和Q泵求出以后，就可选择液压泵的规格，选择时应
使实际选用泵的额定压力大于所求出的P泵值，通常大于 25％.泵的额定流量一般略大于或等于所求出的Q泵 值。 2.电动机参数的选择
q= qt。- △q· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （3-2） 容积损失可用容积效率ηv来表示，它等于泵的实际流量与理论
qt=V.n· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (3-1)
3.2.3容积效率、机械效率和总效率
※引入：由于液压泵存在泄漏和各种摩擦,所以泵在能量转换 过程中是有损失的，即输出功率小于输入功率，两者之间 的差值即为功率损失，功率损失表现为容积损失和机械损 失，功率损失可用效率来表示。 （1）容积效率。容积损失是由于泵存在泄漏（泄漏流量为△q） 所造成的，所以泵的实际流量小于理论流量qt。实际流量可 表示为
1）直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵
2）斜轴式轴向柱塞泵
5.液压泵的职能符号 液压泵的职能符号如图2-14所示。
表2-1列出了最常用泵的各种性能值
§3.4液压泵与电动机参数的选用
1.液压泵的选用 ※先根据液压泵的性能要求来选定液压泵的类型， 再根据液压泵所应保证的压力和流量来确定它的 具体规格。 ※液压泵的工作压力是根据执行元件的最大工作压 力来确定的，考虑到压力损失，泵的最大工作压 力可按下式计算： P泵≥K压· P缸 式中:P泵表示液压泵所需提供的压力（Pa）;K压表示 系统中压力损失系数，一般取1.3—1.5；P缸表示 液压缸中所需的最大工作压力（Pa）。
※液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量，即：
Q泵 ≥ K流Q缸 式中：Q泵表示液压泵所需输出的流量（m3/min）; K流表示系统的泄漏系数，一般取1.1---1.3；Q缸表示液压缸 所需提供的最大流量（m3/min）。
※在P泵和Q泵求出以后，就可选择液压泵的规格，选择时应
使实际选用泵的额定压力大于所求出的P泵值，通常大于 25％.泵的额定流量一般略大于或等于所求出的Q泵 值。 2.电动机参数的选择
q= qt。- △q· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · （3-2） 容积损失可用容积效率ηv来表示，它等于泵的实际流量与理论
3第三章 液压泵
泵的输出功率可由下式求得 N出 P Q 63 105 53 103 / 60 5565W 总效率为输出功率与输入功率之比 N出 5565 0.795 N 入 7000 机械效率 m
0.795 0.840 v 0.946
maojian@
2 2
R，r 定子圆弧部分的长短半径；
叶片倾角；
s 叶片厚度； z 叶片数。
maojian@
§3-4 柱塞泵
一、径向柱塞泵的工作原理和流量计算
图3—22 径向柱塞泵的工作原理 1—柱塞 2—缸体 3—衬套 4—定子 5—配油轴
maojian@
径向柱塞泵的排量和流量计算：
二、内啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵优点： 1.结构紧凑,体积小； 2.零件少,转速可高达10000r/mim； 3.运动平稳,噪声低； 4.容积效率较高。 内啮合齿轮泵缺点： 1.转子的制造工艺复杂。
maojian@
汽车自动变速器的内啮合齿轮泵
maojian@
§3-3 叶片泵
5 6
2)电机驱动功率 P输入 P输出 / 45.9 / 0.9 51kW
maojian@
三、液压泵的类型
1.液压泵类型
柱塞式 轴向柱塞式 径向柱塞式 单作用叶片式 双作用叶片式 外啮合式 内啮合式
maojian@
液 压 泵
叶片式
齿轮式
maojian@
例2:某液压泵输出压力为200×105Pa，转速 n=1450r/min，排量为100 ml/r，该泵的容积效 率为0.95、总效率为0.9，试求这时泵的输出功 率和电动机的驱动功率。
解：1)泵的输出功率： P输出 pq实际 p V nv 200 10 100 10 1450 0.95 45916W 60 45.9kW
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ω
输出参量 流量 Q 压力 p
pQ T
ω
泵
8
容积式液压泵的工作原理
B
泵排出
Q
O
C
A
泵吸入
9
液压泵的工作原理举例
凸轮1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大，产生 真空，油液便通过吸油阀5吸入；
柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过 压油阀6排到系统中去。
6
液压泵的工作原理
◆工作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的.原动机带 动泵旋转时，通过一定机构使泵内的密封工作腔的容 积发生变化，由配流装置使密封工作容积轮流和吸油 口或压油口相通，从而使泵进行吸油和排油
密封容积大 密封容变小
泵吸油 输入：转矩和转速 泵压油 输出：压力和流量
基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压 传动中用到的都是容积式液压泵。
6
5
4
3
2
1
图2.1液 压 泵 的 工 作 原 理
由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。
10
柱塞泵工作原理
11
液压泵的工作原理小结 ◆小结1： 泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的 输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化量 的大小来决定的 单向阀5、6起配流装置的作用
12
液压泵的工作原理小结
◆小结2：液压泵的基本工作条件 •有若干个作周期变化的密封工作容积，其容积变化能 完成吸油和压油过程 •有相应的配流装置能分开吸、压油腔且有良好密封性 •吸油时，油箱必须与大气相通；压油时泵的压力决定 于油液排出时所遇到的阻力
液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容 积发生变化来工作的；不同的是在原理上是互逆的， 输入的是压力和流量输出的是转速和转矩
19
◆流量
理论流量qt 指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内 输出的油液体积。其值等于泵的排量V和泵轴转速n 的乘积，即 实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。 由于工作中泵的出口压力不等于零，因而存在泄漏量 Δq=klp 工作压力越高，泄漏量越大，使得泵的实际 流量小于泵的理论流量，即
显然当液压泵处于卸荷（非工作）状态时，这时输 出的实际流量近似为理论流量
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因此液压泵工作的必需条件：
（1）必须有一个大小能作周期性变化的 封闭容积； （2）必须有配流动作，即
封闭容积加大时吸入低压油 封闭容积减小时排出高压油 （3）高低压油腔不得连通。
14
◆泵的分类
根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是 液压泵的共同特点，因而这种泵又称为容积泵。
液压泵按其在单位时间内所能输出油液体积 能否调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形 式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况下， 液压泵在每一工作周期中吸入或排出的油液体积 只取决于工作构件的几何尺寸，如柱塞泵的柱塞 直径和工作行程。
15
◆泵的职能符号
单向定量泵 双向定量泵 单向变量泵 双向变量泵
16
液压泵的性能参数
◆压力 工作压力P：指液压泵出口处的实际压力值。 工作 压力值取决于液压泵输出到系统中的液体在流动过 程中所受的阻力。阻力(负载)增大，则工作压力升 高；反之则工作压力降低 额定工作压力：指液压泵在连续工作过程中允许达 到的最高压力。额定压力值的大小由液压泵零部件 的结构强度和密封性来决定。超过这个压力值，液 压泵有可能发生机械或密封方面的损坏。
机械损失指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩 损失其大小用机械效率来表示
22
泵容积损失 泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。 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 ql 为，则 qt q ql 。
液压和气压传动与控制 第3章 液压泵
1
◆内容提要：
本章主要介绍液压动力元件的几种典型液压泵 （齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、性能参 数、基本结构、性能特点及应用范围等）。
◆教学基本要求： 通过本章的学习，要求掌握这几种泵的工作原
理（泵是如何吸油、压油和配流的）、结构特点、 及主要性能特点；了解不同类型的泵之间的性能 差异及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
2
◆重点和难点：
本章重点内容: 通过本章学习，要求掌握液压泵的工作原理、功能、
性能参数（压力和流量等）、性能特点及应用范围。 本章的难点: ①密闭容积的确定（特别是齿轮泵）。②容积效率 的概念。 ③额定压力和实际压力的概念。 ④外反馈 限压式变量叶片泵的特性。 ⑤柱塞泵的变量机构。
3
◆本章内容目录：
额定流量qn 泵在额定转速和额定压力下输出的实际 流量
20
◆功率 泵的输入量： 转矩T 、转速 n 泵的输出量： 压力p、流量q 理论输入功率＝输出功率: Pt＝ pqt ＝ pVn ＝ Tt2n Tt = pV / 2
21
◆效率 实际上泵在能量转换过程中有容积损失和机械损失 容积损失主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失，其 大小用容积效率来表示
5
3.1 液压泵基本概述
◆液压系统的能量使用情况
机电系统的工作过程通常伴随着对能量的控制和使用， 只有这样系统才能有目的的工作。液压系统是一类独具 特点的机电系统。从能量的使用情况看，这类系统输入、 输出的都是机械能（也有电信号输入，但那是控制信号， 能量很小），系统中传递的则是由流动的液体携带的压 力能。在液压系统的入口和出口都有能量转换元件，完 成机械能和压力能之间的转换。在系统中则有相应的控 制元件，控制着对压力能的使用
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◆压力分级： 低压小于2.5 MPa ； 中压 2.5~8 MPa； 中高压 8~16MPa； 高压 16~32 MPa； 超高压大于32 MPa
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◆排量 排量V：指在无泄漏情况下，液压泵转一转所 能排出的油液体积。 可见，排量的大小只与液压泵中密封工作容腔 的几何尺寸和个数有关 排量的常用单位是（ml/r）
3.1 液压泵基本概述 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 3.4 柱塞泵 3.5 液压泵的噪声及其控制 3.6 各类液压泵的性能比较及其选用
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◆液压系统的能量使用情况图
动力元件：是指液压系统的液压泵。由电动机驱动， 把输入的机械能转换成油液的压力能输入到系统中去， 为系统的工作提供动力。下面将介绍液压系统中的动 力元件
输出参量 流量 Q 压力 p
pQ T
ω
泵
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容积式液压泵的工作原理
B
泵排出
Q
O
C
A
泵吸入
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液压泵的工作原理举例
凸轮1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大，产生 真空，油液便通过吸油阀5吸入；
柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过 压油阀6排到系统中去。
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液压泵的工作原理
◆工作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的.原动机带 动泵旋转时，通过一定机构使泵内的密封工作腔的容 积发生变化，由配流装置使密封工作容积轮流和吸油 口或压油口相通，从而使泵进行吸油和排油
密封容积大 密封容变小
泵吸油 输入：转矩和转速 泵压油 输出：压力和流量
基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压 传动中用到的都是容积式液压泵。
6
5
4
3
2
1
图2.1液 压 泵 的 工 作 原 理
由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。
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柱塞泵工作原理
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液压泵的工作原理小结 ◆小结1： 泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的 输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化量 的大小来决定的 单向阀5、6起配流装置的作用
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液压泵的工作原理小结
◆小结2：液压泵的基本工作条件 •有若干个作周期变化的密封工作容积，其容积变化能 完成吸油和压油过程 •有相应的配流装置能分开吸、压油腔且有良好密封性 •吸油时，油箱必须与大气相通；压油时泵的压力决定 于油液排出时所遇到的阻力
液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容 积发生变化来工作的；不同的是在原理上是互逆的， 输入的是压力和流量输出的是转速和转矩
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◆流量
理论流量qt 指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内 输出的油液体积。其值等于泵的排量V和泵轴转速n 的乘积，即 实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。 由于工作中泵的出口压力不等于零，因而存在泄漏量 Δq=klp 工作压力越高，泄漏量越大，使得泵的实际 流量小于泵的理论流量，即
显然当液压泵处于卸荷（非工作）状态时，这时输 出的实际流量近似为理论流量
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因此液压泵工作的必需条件：
（1）必须有一个大小能作周期性变化的 封闭容积； （2）必须有配流动作，即
封闭容积加大时吸入低压油 封闭容积减小时排出高压油 （3）高低压油腔不得连通。
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◆泵的分类
根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是 液压泵的共同特点，因而这种泵又称为容积泵。
液压泵按其在单位时间内所能输出油液体积 能否调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形 式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况下， 液压泵在每一工作周期中吸入或排出的油液体积 只取决于工作构件的几何尺寸，如柱塞泵的柱塞 直径和工作行程。
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◆泵的职能符号
单向定量泵 双向定量泵 单向变量泵 双向变量泵
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液压泵的性能参数
◆压力 工作压力P：指液压泵出口处的实际压力值。 工作 压力值取决于液压泵输出到系统中的液体在流动过 程中所受的阻力。阻力(负载)增大，则工作压力升 高；反之则工作压力降低 额定工作压力：指液压泵在连续工作过程中允许达 到的最高压力。额定压力值的大小由液压泵零部件 的结构强度和密封性来决定。超过这个压力值，液 压泵有可能发生机械或密封方面的损坏。
机械损失指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩 损失其大小用机械效率来表示
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泵容积损失 泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。 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 ql 为，则 qt q ql 。
液压和气压传动与控制 第3章 液压泵
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◆内容提要：
本章主要介绍液压动力元件的几种典型液压泵 （齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、性能参 数、基本结构、性能特点及应用范围等）。
◆教学基本要求： 通过本章的学习，要求掌握这几种泵的工作原
理（泵是如何吸油、压油和配流的）、结构特点、 及主要性能特点；了解不同类型的泵之间的性能 差异及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
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◆重点和难点：
本章重点内容: 通过本章学习，要求掌握液压泵的工作原理、功能、
性能参数（压力和流量等）、性能特点及应用范围。 本章的难点: ①密闭容积的确定（特别是齿轮泵）。②容积效率 的概念。 ③额定压力和实际压力的概念。 ④外反馈 限压式变量叶片泵的特性。 ⑤柱塞泵的变量机构。
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◆本章内容目录：
额定流量qn 泵在额定转速和额定压力下输出的实际 流量
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◆功率 泵的输入量： 转矩T 、转速 n 泵的输出量： 压力p、流量q 理论输入功率＝输出功率: Pt＝ pqt ＝ pVn ＝ Tt2n Tt = pV / 2
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◆效率 实际上泵在能量转换过程中有容积损失和机械损失 容积损失主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失，其 大小用容积效率来表示
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3.1 液压泵基本概述
◆液压系统的能量使用情况
机电系统的工作过程通常伴随着对能量的控制和使用， 只有这样系统才能有目的的工作。液压系统是一类独具 特点的机电系统。从能量的使用情况看，这类系统输入、 输出的都是机械能（也有电信号输入，但那是控制信号， 能量很小），系统中传递的则是由流动的液体携带的压 力能。在液压系统的入口和出口都有能量转换元件，完 成机械能和压力能之间的转换。在系统中则有相应的控 制元件，控制着对压力能的使用
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◆压力分级： 低压小于2.5 MPa ； 中压 2.5~8 MPa； 中高压 8~16MPa； 高压 16~32 MPa； 超高压大于32 MPa
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◆排量 排量V：指在无泄漏情况下，液压泵转一转所 能排出的油液体积。 可见，排量的大小只与液压泵中密封工作容腔 的几何尺寸和个数有关 排量的常用单位是（ml/r）
3.1 液压泵基本概述 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 3.4 柱塞泵 3.5 液压泵的噪声及其控制 3.6 各类液压泵的性能比较及其选用
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◆液压系统的能量使用情况图
动力元件：是指液压系统的液压泵。由电动机驱动， 把输入的机械能转换成油液的压力能输入到系统中去， 为系统的工作提供动力。下面将介绍液压系统中的动 力元件