液压泵的选用
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第三章 液压泵
3.6 航空液压泵的特性及选用
3.6.1、液压泵的气穴
广义地说，在某一温度下当油泵吸油腔压力降 低到空气分离压以下时，混溶与油中的空气就分离 出来形成气泡；而当吸油压力继续降低到该温度的 饱和蒸汽压力以下时，油液便汽化沸腾，形成大量 的气泡，这些现象统称为气穴现象。
3.6.1、液压泵的气穴
当气(汽)泡被带到高压油腔时，在高压作用 下，气(汽)泡便急剧溃灭或急剧缩小体积， 从而产生局部液压冲击现象，引起零件表面 的剥蚀损坏，表现为气蚀现象；同时也使得 泵的输出压力不稳定，影响设备正常工作。
3.6.4、液压泵的性能比较及选用
设计液压系统时，应根据所要求的工作情况合 理选择液压泵。
外啮合齿轮泵实物结构
内啮合齿轮泵实物结构
单作用式叶片泵
双作用叶片泵
单柱塞式液压泵
径向柱塞泵
通过齿轮端面与端盖之间的轴向间隙；
轮齿啮合线处的接触间隙。
因此，普通齿轮泵的容积效率比较低，输出压力也 不易提高。在高压齿轮泵中，一般都使用轴向间隙 补偿装置以减少轴向泄漏，提高其容积效率。
3、径向力不平衡
1.齿轮受到来自压油腔 高压油的油压力作用；
2.压油腔的油液沿泵体 内孔和齿顶圆之间的径 向间隙向吸油腔泄漏时， 其油压力是递减的，也 作用于齿轮上。
3.4.5、柱塞泵优缺点及选用
优点：
1、工作压力、容积效率及总效率均最高； 2、可传输的功率最大； 3、较宽的转速范围； 4、较长的使用寿命及功率密度高； 5、良好的双向变量能力。
3.4.5、柱塞泵优缺点及选用
缺点：
1、对介质洁净度要求较苛刻； 2、流量脉动较大，噪声较高； 3、结构较复杂，造价高，维修困难。
排量和流量
液压泵的主要性能参数
液压与气压传动
第二章 能源装置及辅件
Part 2.2.2 液压马达的主要性能参数
容积效率v:
v
qt q
qt Vn
转速n：
n
q V
v
理论转矩Tt： 2πnTt pVn
机械效率m：
m
T Tt
Tt
pV 2π
液压与气压传动
第二章 能源装置及辅件
Part 2.2.2 液压马达的主要性能参数
实际转矩T：
吸油：密封容积增大，产生真空 压油：密封容积减小，油液被迫压出
容积式
液压与气压传动
第二章 能源装置及辅件
构成液压泵的基本条件（必要条件）
1）形成密封工作腔； 2）密封工作腔容积大小交替变化； （变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通） 3）吸压油腔隔开（配流装置）。
液压泵的基本特点
1）具有一个或若干个周期性变化的密封容积； 2）具有配流装置； 3）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
m
Tt T
Tt
Tt T
（2-4）
2nTt pqt pVn
Tt
pV 2π
m
pV 2πT
对液压泵而言，驱动泵的转矩总是大于理论上需要的转矩。
液压与气压传动
第二章 能源装置及辅件
总效率η ——液压泵的输出功率与输入功率之比
Po Pi
pq
T
pqTt TpVn
qTt qtT
vm
（2-5）
式（2-5）表明： 液压泵的总效率等于容积效率与机械效率之乘积
液压与气压传动
第二章 能源装置及辅件
Part 2.2.2 液压泵的主要性能参数
1.液压泵的压力 工作压力是指液压泵出口处的实际压力，其大小取决于负载。
液压泵类型的选择
9. 控制元件主要用来在液气压系统中控制流体的（ ）。 A. 压力 B. 流量 C. 方向 D. 工作负载
按工作特点可以分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀 压力控制阀：用来控制或调节系统的流体压力。如溢流阀、减压 阀、顺序阀和平衡阀 流量控制阀：用来控制或调节系统的流体流量。如节流阀、调速 阀、分流集流阀、溢流节流阀等 方向控制阀：用来控制和改变系统中流体的方向。如单向阀、 液控单向阀、换向阀等
10. 在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回 路中，若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时，泵 的工作压力（ ）。 A. 增加 B. 减小 C. 不变
调速阀装在进油路上，回油路上或旁油路上都可达到改善 速度负载特性使速度稳定性提高的目的。
二、多项选择题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）
2. 液压泵和空气压缩机是液压与气动的动力原件， 均是系统中的（ ）转换装置。 A. 动量 B. 能量 C. 气压
能源装置部分------把机械能转换成流体的压力 能的装置，一般指的就是液压泵了，要是气动就 是空气压缩机。
3. 回油管末端要浸在液面下且其末端切成（ ）倾 角并面向箱壁，以使回油冲击箱壁而形成回流以 利于冷却油温，又利于杂质的沉淀。 A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°
5.当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp> （3～5）ⅹ105Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变 化对节流阀流量变化的影响（ ）。 A. 越大 B. 越小 C. 基本不变 D. 无法判断
流量特性方程 q = KLAΔp m
刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp 变化，即使阀的开口面积A 不变 ，也会导致流经阀的流量q 不稳定。 定义：阀的开口面积A 一定时 ， T = dΔp/dq = Δp1-m/ KLAm 为节流阀的刚性 。 T 越大，节流阀的性能越好。故薄刃口（m=0.5 ）多作节流阀阀口。 Δp 大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压力损失增大，而且可能因阀 口太小而堵塞，一般取Δp ＝（0.15～0.4 ）MPa。
液压泵的种类和分类原理
液压泵的种类和分类原理液压泵的种类和工作原理液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。
它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。
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。
液压系统中常用的泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵 3种。
一． Gear pump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。
电动机带动油泵齿轮旋转时，由于一对齿轮脱开，使泵体吸油腔容积逐渐增大，形成局部真空油液在大气压力的作用下经油管、泵体进入吸油腔。
进入吸油腔的油液在密封的工作窨中随齿轮转动沿泵体内进入排油腔，在排油腔充满油液的齿间由于齿啮合，使该腔的容积逐渐减少，把齿间的油液挤压出去，在外载荷的作用下形成油压，随着齿轮的连续旋转，油泵便不断地吸油和排油。
2（1）输油泵是卧式回转泵，主要有泵体、前后盖、主从动齿轮、安全阀体、轴承、轴承座及密封装置等零件组成，具体结构见附图。
（2）泵体、前后盖、轴承座为灰口铸体件，齿轮用优质碳素钢制作，也可根据用户特殊需要，用铜材或不锈钢材料制作。
（3） 2CY1.1-5型油泵的轴承座内装有轴向密封，采用三个耐油橡胶圈和一个挡圈组成的橡胶圈密封，调节压紧盖上的两只螺栓可调节密封的松紧程度，滑动轴承采用粉末冶金。
2CY12-60油泵的盖内装有机械密封，轴承采用单系列向心球轴承或圆柱滚子轴承，靠输送的油液自动润滑。
（4）泵体内均装有安全阀，当排油管道阀门关闭或油路系统发生鼓掌，油压超过泵的排出压力时，安全阀门便自动开启，使油液部分或全部地回流至油腔，对泵和管道安全起保护作用。
（5）油泵通过弹性联轴器与电机联接，并安装在公共底版上。
二Vane pump叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。
这种泵流量均匀，运转平稳，噪音小，工作压力和容积效率比齿轮泵高，结构比齿轮泵复杂。
工作原理：叶片泵的工作原理及结构（一）双叶片泵的工作原理1.定子(内腔型线):（转子和定子一般是针对电机等原动机来说的。
液压动力元件
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3.2 齿轮泵
• 齿轮泵的种类很多，按工作压力大致可分为低压齿轮泵(p≤2.5MPa)、 中压齿轮泵(p>2.5~8MPa)、中高压齿轮泵(p>8~16MPa)和高压齿轮 泵(p>16~32MPa)四种。目前国内生产和应用较多的是中、低压和中 高压齿轮泵，高压齿轮泵正处在发展和研制阶段。 • 齿轮泵按啮合形式的不同，可分为内啮合和外啮合两种，其中外啮合 齿轮泵应用更广泛，而内啮合齿轮泵则多为辅助泵。
• 3.2.2 内啮合齿轮泵
• 内啮合齿轮泵有渐开线齿形和摆线齿形两种，其结构示意如图3-5所示。 这两种内啮合齿轮泵工作原理和主要特点皆同于外啮合齿轮泵。
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3.2 齿轮泵
• 与外啮合齿轮泵相比，内啮合齿轮泵内可做到无困油现象，流量脉动 小。内啮合齿轮泵的结构紧凑，尺寸小，质量轻，运转平稳，噪声低， 在高转速工作时有较高的容积效率。但在低速、高压下工作时，压力 脉动大，容积效率低，所以一般用于中、低压系统。在闭式系统中， 常用这种泵作为补油泵。内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂，加工困难， 价格较贵，且不适合高速高压工作状况。
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3.5 液压泵的选用
• 液压泵是液压系统提供一定流量和压力的油液动力元件。它是每个液 压系统不可缺少的核心元件，合理地选择液压泵对于降低液压系统的 能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠 工作都十分重要。 • 选择液压泵的原则是:根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的 要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小 确定其规格型号。 • 表3-2列出了液压系统中常用液压泵的主要性能比较。 • 一般在机床液压系统中，往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵; 而在农业机械、港口机械以及小型工程机械中往往选择抗污染能力较 强的齿轮泵;在负载大、功率大的场合往往选择柱塞泵。
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。
液压传动课程设计液压泵型号参数手册
液压传动课程设计液压泵型号参数手册一、概述随着工程技术的不断发展，液压传动技术在工业生产和机械领域中得到了广泛应用。
液压泵是液压传动系统中的重要组成部分，其型号参数对于系统的运行和性能起着至关重要的作用。
本手册旨在对液压泵型号参数进行详细的介绍和说明，为液压传动课程设计提供参考资料。
二、液压泵的概述1. 液压泵的定义液压泵是将机械能转换为液体动能的装置，它能够吸入液体并将液体加压后输出，为液压系统提供动力。
2. 液压泵的分类液压泵根据其工作原理和结构形式的不同可以分为柱塞泵、齿轮泵、涡轮泵等多种类型。
三、液压泵型号参数手册1. 柱塞泵型号参数柱塞泵是一种常用的液压泵，其型号参数包括排量、工作压力、转速等。
在选择柱塞泵型号时，需根据具体的液压系统要求和工作条件进行综合考虑。
2. 齿轮泵型号参数齿轮泵是另一种常见的液压泵，其型号参数主要包括齿轮数、流量、压力等。
齿轮泵的性能直接影响着液压系统的稳定性和可靠性。
3. 涡轮泵型号参数涡轮泵是一种高速涡轮式泵，其型号参数需要特别关注其出口压力和效率等指标。
在设计涡轮泵应用时，需充分考虑系统的流量需求和工作环境条件。
四、液压泵性能测试为了确保液压泵的正常工作和稳定性能，需要进行液压泵性能测试。
测试内容主要包括流量测试、压力测试、效率测试等，测试结果将直接影响着液压系统的性能和可靠性。
五、液压泵的选型和应用在液压传动系统设计中，正确的液压泵选型非常重要。
合理的选型可以有效提高系统的工作效率和降低能耗，同时也能保证系统的安全稳定运行。
根据液压系统的流量需求、工作压力和工作环境条件等因素进行综合考虑，选择适合的液压泵型号。
六、结语液压泵作为液压传动系统中的重要组成部分，其型号参数对于系统的运行和性能至关重要。
本手册对液压泵型号参数进行了详细的介绍和说明，希望能够为液压传动课程设计和实际应用提供帮助和参考。
在今后的工程实践中，需要根据具体情况选择合适的液压泵型号，并进行严格的性能测试，以确保系统的安全稳定运行。
第二章 液压泵
的措施：
▪ 采用浮动配流盘实现端面
间隙补偿
▪ 减小通往吸油区叶片根部
的油液压力（↓p）
▪ 减小吸油区叶片根部的有
效作用面积 –阶梯式叶片（↓s ） –子母叶片（↓b ） –柱销式叶片 （↓b ）
单作用叶片泵
工作原理
• 定子 内环为圆
• 转子 与定子存在 偏心e，铣有z 个叶 片槽
• 叶片 在转子叶片 槽内自由滑动，宽度 为B
• 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
双作用叶片泵工作原理
工作原理 由定子内环、
转子外圆和左右配流盘组成的 密闭工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋转， 叶片在离心力作用下紧贴定子 内表面，因定子内环由两段大 半径圆弧、两段小半径圆弧和 四段过渡曲线组成，故有两部 分密闭容积将减小，受挤压的 油液经配流窗口排出，两部分 密闭容积将增大形成真空，经
• 齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 • 叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵 • 柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵
按排量能否变量分定量泵和变量泵。
• 单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
• 是否要求变量 要求变量选用变量泵。 • 工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 • 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 • 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。 • 效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
• 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t
=1-Δq /qt=1-kp /nV 式中 k 为泄漏系数。
泵的功率和效率
▪ 采用浮动配流盘实现端面
间隙补偿
▪ 减小通往吸油区叶片根部
的油液压力（↓p）
▪ 减小吸油区叶片根部的有
效作用面积 –阶梯式叶片（↓s ） –子母叶片（↓b ） –柱销式叶片 （↓b ）
单作用叶片泵
工作原理
• 定子 内环为圆
• 转子 与定子存在 偏心e，铣有z 个叶 片槽
• 叶片 在转子叶片 槽内自由滑动，宽度 为B
• 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
双作用叶片泵工作原理
工作原理 由定子内环、
转子外圆和左右配流盘组成的 密闭工作容积被叶片分割为四 部分，传动轴带动转子旋转， 叶片在离心力作用下紧贴定子 内表面，因定子内环由两段大 半径圆弧、两段小半径圆弧和 四段过渡曲线组成，故有两部 分密闭容积将减小，受挤压的 油液经配流窗口排出，两部分 密闭容积将增大形成真空，经
• 齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 • 叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵 • 柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵
按排量能否变量分定量泵和变量泵。
• 单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
• 是否要求变量 要求变量选用变量泵。 • 工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 • 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 • 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵。 • 效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
• 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t
=1-Δq /qt=1-kp /nV 式中 k 为泄漏系数。
泵的功率和效率
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排量V
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。一般定量泵因密 封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。 排量与流量的关系: q为泵单位时间内排出的液体体积（L/min），有理论流量 q th和实际流量q ac两种。
即: q= V n
容积效率和机械效率
流量 液体在通道中流动时，垂直于液体流动方向的通 道截面称为通流截面。单位时间内流过某通流截面的液体 体积称为流量，用符号q表示。
例 如图所示串联油缸，q = 120L/min，d1=100mm， D1=150mm，d2=150mm。求二缸运动速度v1和v2。另外，q1、 q2、q3是否相等？
（2）、液压泵与电动机参数的选用
①、选择液压泵的原则 是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶 片泵是变量泵。 工作压力：柱塞泵压力31.5MPa；叶片泵压力6.3MPa, 高压化以后可达16MPa；齿轮泵压力2.5MPa，高压化以后 可达21MPa。 工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好。 噪声指标：低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵 和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。 效率：轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排 量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最 高。
三、课题任务实施过程
1、资讯
任务二.doc
2、决策
1）、相关知识介绍 2）、小组讨论分析
3、计划 4、实施 5、检查 6、评估
（1）﹑液压泵的性能参数
综合上面分析，可知液压传动系统中某处油液的压力是 由于受到各种形式负载的挤压而产生的，压力的大小决定于 负载，并随负载变化而变化。当某处有几个负载并联时，压 力的大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取决于克服负载的各个压力值中的最小值。应特别 注意的是压力建立的过程是从无到有、从小到大迅速进行的。 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。
泵的总效率、功率
已知：活塞向右运动的速度v = 0.04m /s，外 界负载F= 9720N，活塞有效工作面积A = 0.008m2， K漏 = 1.1，K压 = 1.3，选用定量液压泵的额定压 力为2.5×106Pa，额定流量为4.17×10-4m3 / s。 试问此泵是否适用？如果泵的总效率为0.8，驱动 定量液压泵的电动机功率应为多少？
计算举例：例2－2 已知某液压系统如图2－12所示，工作时， 活塞上所受的外载荷为F=9720N，活塞有效工作面积A＝0.008m2， 活塞运动速度v=0.04m/s。.问应选择额定压力和额定流量为多 少的液压泵？驱动它的电机功率应为多少?
例2－3如图2－12所示的液压系统，巳知负载F=30000N， 活塞有效面积A=0.01m2，空载时的快速前进的速度为0.05 m/s，负载工作时的前选速度为0.025 m/s，选取k压＝1.5， k流＝1.3 ， ＝0.75 ，.试从下列已知泵中选择一台合适 的泵，并计算其相应的电动机功率。已知泵如下： YB32型叶片泵，Q额＝32L/min，p额＝63kgf/cm2 YB40型叶片泵，Q额.＝40 L/min，p额＝63kgf/cm2 YB-50型叶片泵，Q额.＝50 L/min，p额＝63 kgf/cm2
液压泵的选用
张秋容
一、教学目标
1、能力目标 能为简单液压系统选用合适的液压泵及 驱动电机。 2、知识目标 了解液压泵的性能参数，掌握液压泵 及其驱动电机的选用原则。
二、任务过程分析
1、资讯：学生通过任务书了解本课题任务要求，为组合钻床动 力滑台液压系统选用液压泵及驱动电机。 2、决策：教师提供线索，小组讨论分析，确定选用液压泵及其 驱动电机需完成系统执行元件的最高工作压力及最大流量的计算。 3、计划：对任务书进行分析，确定压力及流量的计算方法。 4、实施：学生根据计算压力及流量的过程进行计算，并根据计 算结果查询相关表格选择液压泵和电机的型号规格。出现问题共 同分析，进行计划调整，遇到无法解决的问题请向老师请教。 5、检查：各小组检查本组计算结果，自查无误后将结果报告老 师。 6、评价：各小组自述本组任务完成过程及方法，其他同学及老 师给予评价或修改意见。
②液压泵大小的选用
液压泵的选择，通常是先根据对液压泵的性能要求来选 定液压泵的型式，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—液压泵所需输出的流量，m3/min。 K流—系统 的泄漏系数，取1.1~1.3 ；Q缸一液压缸所需提供的最大流 量，m3/min。 若为多液压缸同时动作，Q缸应为同时动作的几个液压缸所 需的最大流量之和。 在P泵、Q泵求出以后，就可具体选择液压泵的规格， 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 常可放大25%。泵的额定流量略大于或等于所求出的Q缸值即 可。
③、电动机参数的选择 驱动液压泵所需的电动机功率可按下式确定： 式中：PM－电动机所需的功率，kw p泵－泵所需的最大工作压力，Pa, Q泵－泵所需输出的最大流量，m3/min η － 泵的总效率。 各种泵的总效率大致为：齿轮泵0.6 ~ 0.7，叶片泵0.6~ 0.75；柱塞泵0.8 ~0.85。