液压泵的性能及选择
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。
浅谈液压泵的主要性能参数
浅谈液压泵的主要性能参数液压泵的主要参数有压力、排量、流量、功率和效率等。
1.压力液压泵压力有工作压力、额定压力、最高允许压力和吸人压力等。
用P表示，单位为Mpa 1)工作压力p工作压力是指液压泵实际工作时的输出压力。
工作压力的大小取决于负载和管路的压力损失，随着外负的变化而变化，和液压泵的流量无关。
2)液压泵的额定压力Pn液压泵的额定压力指液压泵在正常工作条件下，按试验标淮规定的连续运转最高巧-力。
液压泵的实际工作压力要小于额定压力，如果工作压力大于额定压力时，液压泵就过载。
3)最高允许压力Pmax最高允许压力是指液压泵按试验标准规定的，允许短时间超过额定压力运行的最大压力值。
4)吸人压力吸人压力是指液压泵进口处的压力。
为了保证液压泵正常工作而不产生气穴，应限制液压泵的吸油髙度，即最低吸人压力必须大于相应的空气分离压力。
2，排量和流量1)排量排量是指液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得排出的液体体积。
排量用V 表示，其单位为L/r排量可啁节的液压泵为变量泵，徘量不可调节的液压泵为定量泵。
流量液压泵的流量是指在单位时间内排出的液体体积，有理论流量、实际流量和额定流量之分。
用q表示，单位为L/min。
(1)理论流量q1。
理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下，在单位时间内所徘出的液体的体积。
裉然，如果液压泵的排量为V，其主轴转速为"，则该液压泵的理论流量为q1=Vn(2)实际流量qp。
实际流量是指液压泵在工作时，考虑液压泵泄漏而输出的流量。
它等于理论流量减去泄漏流量△q即qp=q1-△q(3)额定流量qn额定流量是指液压泵在正常工作条件下，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。
实际流量和额定流量都小于理论流量。
3)功率液压泵的功率有输人功率、理论输出功率和实际输出功率。
用P表示.单位是W 或KW。
(1）输入功率P1。
液压泵是通过电动机带动，输人的是转矩T和转速n；即输人能量为机械能。
液压泵设计指南
液压泵设计指南液压泵是一种通过压力能转换为动能的装置，广泛应用于机械工程领域。
设计一款优质的液压泵需要考虑众多因素，包括泵的类型、工作原理、选材、结构设计等。
本文将从这些方面为您介绍液压泵的设计指南。
第一部分：液压泵的类型液压泵可以分为往复式泵和旋转式泵两大类。
往复式泵是通过往复运动产生压力的，适用于高压工况；旋转式泵则是通过旋转运动产生压力的，适用于低中压工况。
在选择液压泵类型时，需要根据工作条件和需求来确定。
第二部分：液压泵的工作原理液压泵的工作原理主要包括吸入、压缩和排出三个过程。
在吸入过程中，液压泵的进口处形成低压区域，使液体被吸入泵内；在压缩过程中，液体被压缩使其压力升高；在排出过程中，液体被排出泵体，传递到液压系统中。
设计液压泵时，需要充分考虑这些工作原理，确保泵的正常运转。
第三部分：液压泵的选材液压泵的选材对于泵的性能和寿命有着重要影响。
常见的液压泵材料有铸铁、钢、不锈钢等。
在选择材料时，需要根据泵的工作条件、液体介质的特性和预期使用寿命等因素进行综合考虑。
第四部分：液压泵的结构设计液压泵的结构设计包括泵体、泵轴、泵叶轮等部分。
泵体需要具备足够的强度和刚度，以承受液压泵工作时产生的压力和振动；泵轴需要具备足够的刚性和耐久性，以承受液压泵的转动力矩；泵叶轮需要具备良好的叶片形状和流道设计，以提高液压泵的效率。
第五部分：液压泵的性能评估设计液压泵时，需要对其性能进行评估。
主要包括流量、压力、效率、噪声等指标的测试和分析。
通过性能评估，可以对液压泵的优化设计提供参考和指导。
总结：液压泵的设计是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑液压泵的类型、工作原理、选材、结构设计等方面。
只有在设计过程中充分考虑这些因素，才能设计出高性能、高可靠性的液压泵。
希望本文的设计指南能对液压泵的设计工作提供一定的参考和帮助。
3《液压传动》液压泵
19
17
1）原因：径向液压力分布不均 啮合力 2）危害：轴承磨损、刮壳。 3）措施：缩小压油口，增加径 向间隙。 ※ 压油口缩小后，安装时注意不 能反转。
18
作用在泵轴上的径向力，能使轴弯曲，从而引起齿顶与泵壳体 相接触，从而降低了轴承的寿命，这种危害会随着齿轮泵压力的提 高而加剧，所以应采取措施尽量减小径向不平衡力，其方法如下： (1) 缩小压油口的直径，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围 内，这样压力油作用于齿轮上的面积减小，因而径向不平衡力也就 相应地减小。 （2）增大泵体内表面与齿轮齿顶圆 的间隙，使齿轮在径向不平衡力作用 下，齿顶也不能和泵体相接触。 （3）开压力平衡槽，如图所示， 开两个压力平衡槽1和2分别与低、高 压油腔相通，这样吸油腔与压油腔相 对应的径向力得到平衡，使作用在轴 承上的径向力大大地减小。但此种方 法会使泵的内泄漏增加，容积效率降 低，所以目前很少使用此种方法。
9
一、齿轮泵的工作原理 齿轮泵的工作原理
齿轮1、2的齿廓线（面）与壳体内 表面及前后端盖构成若干密封容积， 啮合线将高、低压腔隔离开来。 当齿轮按图示方向旋转时，下侧的轮 齿逐渐脱离啮合，其密封容积逐渐增 大，形成局部真空，油液在大气压力 的作用下从吸油口进入下部低压腔； 随着齿轮的转动，齿轮的齿谷把油液 从下侧带到上侧密封容积中，轮齿在 上侧进入啮合时，使上侧密封容积逐 渐减小，油液从上侧油高压腔将油液 排出。当齿轮泵不断地旋转时，齿轮 泵不断地吸油和排油
10
二、齿轮泵的排量和流量 1．排量与流量： 对于由一对齿数相等的齿轮组成的外啮 排量与流量： 合齿轮泵，其主轴旋转一周所排出的液体体积等于两齿轮轮齿 体积之和。对于标准齿轮而言，轮齿体积与齿谷容积是相同的。 这样，齿轮泵的几何排量等于一个齿轮的轮齿体积和齿谷容积 之和。考虑到齿顶间隙的液体从排液腔仍被带回到吸油腔，不 参与排液，则齿轮泵的几何排量等于以齿顶圆为外径、以 (Z－ 2)m的圆为内径、高为齿轮宽度B的圆筒体积
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
▪ 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
液压泵的性能参数 齿轮泵
径向间隙补偿原理
径向半圆支承块的下面也有两个背压室，各背压室均与压油腔相 同。在背压作用下，半圆支承块推动内齿环，内齿环又推动填隙片与 小齿轮齿顶相接触，形成高压区的径向密封。同时，可自动补偿各相 对运动间的磨损。
动力元件
齿轮泵
小结
• 齿轮泵的工作原理 • 齿轮泵的流量计算 • 齿轮泵的类型——外啮合、内啮合 • 齿轮泵的结构特点——困油现象、径向液压力不平衡及措施 • 高压齿轮泵的结构特点——轴向泄漏的补偿
动力元件
齿轮泵
作业
• 《流体传动与控制》教材 • P81，3-1、3-4
动力元件
齿轮泵
齿轮泵
分类
按结构形式分 按齿形曲线分
按工作压力分
外啮合式和内啮合式 渐开线形、圆弧齿形和摆线形 低压（<2.5 MPa）； 中低压（2.5 ~ 8 MPa）； 中高压（8~16 MPa）; 高压（≥16 MPa）；
中低压齿轮泵多用于机床传动系统，润滑及冷却装置。 中高压齿轮泵多用于工程机械、农业机械、轧钢设备、航空技术等。
齿轮泵的泄漏途径主要是： 端面间隙泄漏（也称轴向泄漏，约占75~80%）; 径向间隙泄漏（约占15~20%）; 齿面啮合处（啮合点）的泄漏。
动力元件
齿轮泵
1. 高压外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵主要采用浮动轴套或浮动侧板来自动补偿轴向间隙。 一般来说，外啮合齿轮泵只能补偿轴向间隙，补偿径向间隙较困难。
浮动轴套式
动力元件
齿轮泵
一、 渐开线形外啮合齿轮泵 1.工作原理
泵体
传动轴
动力元件
齿轮泵
一对相互啮 合的齿轮
6-液压泵的工作原理、类型及性能参数PPT模板
即
（2-6）
Tt Tt
m
Ti Ti
第 14 页
2
容积效率v
在转速一定的条件下，液压泵的输出功率与理论功率之比，或者液压泵的实际
流量与理论流量之比，定义为泵的容积效率，即
V
pq q
q
1
pqt qt
2 最高允许压力
在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，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。
3
工作压力
液压泵在实际工作时的输出压力，即液压泵出口的压力，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。
想一想
若用32 MPa额定压力的高压泵给液压系统供油，只要液压泵一启动起来就会输出32
第 10 页
三、 液压泵的功率
1
输入功率Pi
原动机的输出功率是液压泵的输入功率，即实际驱动泵轴旋转所需的机械功率，
其计算公式为
Pi Ti 2πnTi
式中，Ti ——驱动泵轴旋转所需的转矩。
（2-2）
第 11 页
2 输出功率Po
液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压力差 p 和输出流量q的乘积称为
10 MPa压力工况下工作，泵的容积效率 v 0.95 ，总效率 0.9，求驱动该泵
所需电动机的功率 Pi和泵的输出功率 P0？
解：（1）求泵的输出功率P0
液压泵的实际输出流量q
q qtV VnV 40.6 103 1 450 0.95 55.927 (L/ min)
（2-5）
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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。
输入功率： Pi = Ti 2π n (P0 ≤ Pi )
4.泵的效率
泵的容积效率：
ηV
=
qv qvt
=
qvt
− ∆qv qvt
= 1 − ∆qv qvt
泵的机械效率：
ηm
=
Tt Ti
⇒ ηm
=
pV
2π Ti
( Pt
=
pqvt
=
pVn = 2π nTt
⇒ Tt
=
pV )
2π
泵的总效率：η
=
P0 Pi
（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。）
卸荷措施：在前后盖板 或浮动轴套上开卸荷槽
开设卸荷槽的原 则：两槽间距a为最 小封闭容积，而使 闭死容积由大变小 时与压油腔相通， 闭死容积由小变大 时与吸油腔相通。
（2）径向不平衡作用力
• 1）原因 径向液压力分布不均
• 2）危害 轴承磨损、刮壳。
• 3）措施 缩小压油口，增加径 向间隙。
※ 压油口缩小后， 安装 时注意不能反转。
（3）端面泄漏
外啮 ①通过齿轮啮合处的间隙
合齿 轮运
②齿顶与齿轮壳内壁的间隙
转时 ③ 齿端面与侧板之间的间隙
泄漏 途径
（端面泄漏占80％—85
有三 ％当压）力增加时，前者不会改变，但
后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵
泄漏最主要的原因，故不适合用作
高压泵。
解决方
法：端面间隙补偿采用静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增 一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧板。
二、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
特点:
结构紧凑 尺寸小 重量轻 流量脉动小 噪声小
2. 摆线齿轮泵（转子泵）
特点: • 结构简单，体积小 • 重叠系数大，传动平稳 • 吸油条件好 • 脉动小，噪声小 • 齿形复杂，加工精度要
求高，造价高。
应用： 机床低压系统
三、齿轮泵的常见故障及排除方法
故障 现象
一、双作用叶片泵
1.结构特点
定子和转子同心 定子内曲线由四段圆弧和 四段过渡曲线组成 配油盘上有四个月牙形窗 口
2.工作原理
轻时重现象
排除方法
1．用涂脂法查出泄漏处。用密 封胶涂敷管接头并拧紧；修 磨泵体与泵盖结合面保证平 面度不超过0.005mm；用环氧 树脂黏结剂涂敷堵头配合面 再压进；更换密封圈
2．适当拧紧 3．重新安装，使其同心，紧固
连接件 4．更换齿轮或研磨修整 5．配磨齿轮、泵体和泵盖 6．检查并修复有关零件 7．修整卸荷槽，保证两槽距离 8．拆检，更换损坏件 9．拆检，重装调整
3） 泵的输出功率； 4）驱动电机功率。
解：
1）泵的理论流量
qvt=q.n.10-3=10×1200×10-3＝12 L/min
2) 泵的实际流量
qv ＝qvt .ηv＝12×0.92＝11.04 L/min
3) 泵的输出功率
4）驱动电机功率
Pm
=
Pi
=
p0
η
=
0.9 0.84
= 1.07(kw)
齿轮泵的流量结论
噪 声 大
产生原因
1．吸油管接头、泵体与泵盖的接 合面、堵头和泵轴密封圈等处 密封不良，有空气被吸入
2．泵盖螺钉松动 3．泵与联轴器不同心或松动 4．齿轮齿形精度太低或接触不良 5．齿轮轴向间隙过小 6．齿轮内孔与端面垂直度或泵盖
上两孔平行度超差 7．泵盖修磨后，两卸荷槽距离增
大， 产生困油 8．滚针轴承等零件损坏 9．装配不良，如主轴转一周有时
故障 现象
流量 不足 或压 力不 能升
高
产生原因
1．齿轮端面与泵盖接合面严重拉 伤，使轴向间隙过大
2．径向不平衡力使齿轮轴变形碰 擦泵体，增大径向间隙
3．泵盖螺钉过松 4．中、高压泵弓形密封圈破坏、
或侧板磨损严重
排除方法
1．修磨齿轮及泵盖端面，并清 除齿形上毛刺
2．校正或更换齿轮轴 3．适当拧紧 4．更换零件
=
pqv
2π nTi
= qv Vn
pV
2π Ti
ห้องสมุดไป่ตู้
= ηm .ηv
P0— 泵实际输出功率 Pi— 电动机输出功率
例题: 某液压系统，泵的排量q＝10m L/r，电机转速n＝ 1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率ηv＝0.92， 总效率η＝0.84，求：
1） 泵的理论流量； 2）泵的实际流量；