液压传动与控制__第三章动力元件2
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
流量——压力特性曲线
AB段 —— p ＜ p x ； BC段 —— p ＞ p x； B 点 —— p = px，为拐点。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
调节流量调节螺钉，可以改变e max 和q max，从而使AB线上下平移；
？如何实现
变量泵的调节
液压泵
柱塞泵
分 类：
按工作机构（柱塞）与泵体（缸） 的中心线的相对位置不同，分为：
径向泵 轴向泵
按泵的配流方式（泵的传动是否驱动缸体转动）不同，分为：
阀 配 流 —— 缸体不动，不易实现无级变速；
轴 配 流 —— 缸体转动的径向泵 端面配流 —— 缸体转动的轴向泵
易于实现 无级变速
液压泵
柱塞泵
一、 径向柱塞泵
（一）限压式变量叶片泵
利用其输出油压的反馈作用来自动调节偏心距，以调 节泵的输出流量的变量泵，称为限压式变量叶片泵，又称 压力反馈变量泵。
根据压力反馈的方式不同分为：内反馈式和外反馈式。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
1. 内反馈限压式变量叶片泵的变量原理
利用的是泵本身输出油压对定子产生径向力不平衡液压力的反馈作 用来调节 e ，从而改变流量，称为内反馈限压变量叶片泵。
1. 定 义 各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞中心线垂直于传动
轴中心线。
2. 工作原理 a. 组 成: 由定子、转子、配油轴、壳体等组成。
偏心安装 固定
液压泵
柱塞泵
径向柱塞泵
液压泵
柱塞泵
径向柱塞泵
液压泵
柱塞泵
径向柱塞泵
b. 工作原理（轴配流）:
其工作原理与单作用叶片泵的工作原理很相似。
液压泵
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
（二） 斜轴式柱塞泵
1. 工作原理
改变缸体的轴线与传 动轴之间的夹角，也就改 变了往复行程，从而改变 泵的排量。
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
2. A7V恒功率轴向柱塞变量泵
A7V泵多用于开式油路。其他类型的斜轴式泵在体积、 重量、成本等方面与斜盘式泵相比处于劣势，但A7V泵与开 式油路用斜盘泵相比，在性能、体积、重量和成本等方面都 不相上下，给写斜轴泵的应用开辟了新的途径。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
配流盘上的窗口为非对称布置（相对坐标轴而言）——油压对 定子内表面的作用力的合力 F也随之偏转θ角。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
➢当p↑，F x＞弹簧力（ksx0），定子右移，e↓，θ ↓，极限值为： e↓= 0，输出的油液完全用于补偿泄漏；
➢当p↓ ，F x＜弹簧力（ksx0），定子左移，e↑，θ↑ ，极限值为： e↑ = e max，输出油液流量最大；
2. 工作原理
a. 组成: 由定子、转子、叶片、配油盘、壳体及传动轴组成。
液压泵
叶片泵
单作用叶片泵
液压泵
叶片泵
单作用叶片泵
b. 结构特点：
液压泵
叶片泵
单作用叶片泵
定 定 心 配称 子 子 距 油布 内 与 为 盘置 表 转 e； 沿 ； 面子 轴 为安 线 圆装 方 柱的 向 形偏 对 ；
C. 工作原理
pAx ks (x x0 ) … ②
① ②
e
emax
Ax ( p ks
px )
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
e
emax
Ax ( p ks
px )
显然，当 p ＜ p x 时，e= e max ，泵的偏转角θ为最大， 流量最大；
当 e=0 时，p = p max ，此时，无论外界负载多大，p 都不再↑，因此称为限压式泵。
柱塞泵
径向柱塞泵
3. 流量计算
q
n 60
d
4
2
2eZV
d－柱塞直径； e－偏心距 ；
Z－柱塞数； n－转速（r/min）
4. 应用 拉床、压力机或船舶等高压大流量系统。
液压泵
柱塞泵
径向柱塞泵
二、 轴向柱塞泵
直轴式（倾斜盘式）—— 缸体轴线与传动轴轴线相重合； 斜轴式（倾斜缸式）—— 缸体轴线与传动轴轴线相交成一
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。
稳流量式变量泵在使用时，其 出口端必须加节流阀（2）。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
稳流量式变量叶片泵 首页
3.5 柱塞泵
柱塞式液压泵是靠柱塞的往复运 动，改变柱塞腔内的容积来实现吸压 油的。
特 点：
柱塞泵的工艺性能好（主要零件均为圆柱形），配合精度高，密封性 能好，工作压力较高。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，其 适用于高压、大流量、大功率的场合。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
2. 内反馈限压式变量叶片泵的变量特性
初始态
调定限定压力为p x ，此时，弹簧预压缩量为x0
px Ax ks x0
x0 px Ax / ks …①
（压力油作用于定子内表面在x方向的投影面积）
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
状态改变后 p↑至p ＞ p x，e↓。弹簧压缩量增加值为 x=e max – e，则：
称为双作用叶片泵，又称为卸荷式/平衡式叶片泵。
2. 工作原理
a. 组成: 双作用叶片泵的结构
与单作用叶片泵的结构基 本相同，也是由定子、转 子、叶片、配油盘、壳体 及传动轴等组成。
液压泵
叶片泵
双作用叶片泵
其不同之处在于：
转子和定子同心；
定子内表面的曲线由两段 大半径圆弧（R），两段小半 径圆弧（r）及两段过渡曲线 所组成；
单作用式 —— 通常做成变量泵； 按工作原理分：
双作用式 —— 通常做成定量泵；
中低压 —— ≤7MPa； 按工作压力分： 中高压 —— ≤16MPa；
高 压 —— 20~30 MPa；
液压泵
叶片泵
一、 单作用叶片泵
1. 定 义
泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各一次， 称为单作用叶片泵，也称非卸荷式泵。
柱塞泵在高速、高压下工作，所以由滑靴和斜盘、柱塞和缸体孔、 缸体和配流盘所形成的摩擦副，是影响柱塞泵工作性能和寿命的主要因 素。它们既要保证密封性，又要尽量减少磨损。
a）柱塞和滑靴——柱塞数量通常为奇数，取7，9，11。 b） 配流盘——具有阻尼孔，卸压槽。 c） 回程装置——中心弹簧，回程盘，钢球。
定角度；
（一） 直轴式柱塞泵
1. 工作原理 a. 点接触型轴向柱塞泵
液压泵
工作原理如图所示。
柱塞泵
轴向柱塞泵
如何形成可变密封容积？ 如何改变可变密封容积？
改变斜盘倾角，就可改变柱塞往 复运动形成的密闭容积的大小， 从而改变泵的排量。
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
b. 滑靴型轴向柱塞泵
为了克服点接触轴向柱塞泵的不足（挤压应力大，自吸能力不 好等），出现了带“滑靴型”的轴向柱塞泵。
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
（1）主体结构 主体结构主要由主轴、柱塞连杆副、缸体、中心杆（轴）、
球面配流盘等组成。
（2）变量机构
（3）特点 柱塞受力状态较斜盘式好，不仅可增大摆角来增大流量，
且耐冲击、寿命长。
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
（三） 轴向柱塞泵的流量计算
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
柱 塞 滑 履 组
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
配 流 盘
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
液压泵
柱塞泵
轴向柱塞泵
❖ 手动变量机构
转动手轮，使丝杠 转动，带动变量活塞作 轴向移动，通过轴销使 斜盘倾角改变，达到变 量的目的。这种变量机 构结构简单，但操纵不 轻便，且不能在工作过 程中变量。
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
外反馈限压式变量泵的结构原理与内反馈式基本相同。 因此，其q—p特性曲线相同。
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
限压式变量叶片泵
其不同之处在于：
配流盘上的配流窗 口对称于水平轴线
液压泵
叶片泵
变量叶片泵
定子偏心量的改变是 由左边的外反馈柱塞 来完成的。反馈柱塞 的油腔与压油腔相通。
密闭容积： 由叶片、定子内表面、转子外表面与两侧配流盘 围成；由于安装时存在偏心距，使密闭容积可变；
配流作用： 由配油盘和叶片共同作用实现。叶片将吸、压油 腔隔开；配油盘分别与吸、压油腔连通；
液压泵
叶片泵
单作用叶片泵
二、 双作用叶片泵
1. 定 义 泵的定子每旋转一周，每个密封工作容积吸/排油各两次，
调节压力调节螺钉，改变 限压弹簧的预压缩量，可 改变拐点B处的压力 p x， 从而使 BC 线左右平移。
更换不同刚度的弹簧（即改变ks），可得到不同斜率的 BC线，且ks越小，BC线越陡，pmax值越小；反之，越大。
液压部分习题答案
液压部分习题答案绪论二、判断题（×）1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。
（√）2、液压传动可在较大范围内实现无级调速。
（√）3、液压传动系统不宜远距离传动。
（√）4、液压传动的元件要求制造精度高。
（√）5、气压传动的适合集中供气和远距离传输与控制。
（√）6、与液压系统相比，气压传动的工作介质本身没有润滑性，需另外加油雾器进行润滑。
（×）7、液压传动系统中，常用的工作介质是气油。
（√）8、液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的, 如万吨水压机。
（√）9、与机械传动相比, 液压传动其中一个优点是运动平穏。
第一章液压传动基础二、判断题（√）1、以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力。
（×）2、液体在不等横截面的管中流动，液流速度和液体压力与横截面积的大小成反比。
（×）3、液压千斤顶能用很小的力举起很重的物体，因而能省功。
（√）4、空气侵入液压系统，不仅会造成运动部件的“爬行”，而且会引起冲击现象。
（×）5、当液体通过的横截面积一定时，液体的流动速度越高，需要的流量越小。
（√）6、液体在管道中流动的压力损失表现为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。
（√）7、2.液体能承受压力，不能承受拉应力（×）8、油液在流动时有粘性，处于静止状态也可以显示粘性。
（√）9、用来测量液压系统中液体压力的压力计所指示的压力为（×）10、以大气压力为基准测得的高出大气压的那一部分压力称绝对压力。
第二章液压动力元件三、判断题（×）1 .容积式液压泵输油量的大小取决于密封容积的大小。
（√）2. 齿轮泵的吸油口制造比压油口大，是为了减小径向不平衡力。
（×）3．叶片泵的转子能正反方向旋转。
（×）4．单作用泵如果反接就可以成为双作用泵。
（×）5. 外啮合齿轮泵中，轮齿不断进入啮合的一侧的油腔是吸油腔。
（×）6.理论流量是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。
液压传动与控制
液压传动与控制1.液压传动的工作原理以液体作为工作介质,并以其压力能进行能量传递的方式,即为液压传动;2.液压传动的特征⑴力或力矩的传递是按照帕斯卡原理静压传递定律进行的⑵速度或转速的传递按容积变化相等的原则进行;“液压传动”也称“容积式传动”;3.液压传动装置的组成⑴动力元件即各种泵,其功能是把机械能转化成压力能;⑵执行元件即液压缸直线运动和马达旋转运动,其主要功能是把液体压力能转化成机械能;⑶控制元件即各种控制阀,其主要作用是通过对流体的压力、流量及流动方向的控制,来实现对执行元件的作用力、运动速度及运动方向等的控制；也用于实现过载保护、程序控制等;⑷辅助元件上述三个组成部分以外的其他元件,如管道、接头、油箱、过滤器等,它们对保证系统正常工作是必不可少的;⑸工作介质是用来传递能量的流体,即液压油;4.液压油的物理性质⑴密度⑵可压缩性表示液体在温度不变的情况下,压力增加后体积会缩小、密度会增大的特性;⑶液体的膨胀性液体在压力不变的情况下,温度升高后其体积会增大、密度会减小的特性;⑷粘性液体受外力作用而流动或有流动趋势时,液体内分子间的内聚力要阻止液体分子的相对运动,由此产生一种内摩擦力;液体内部产生摩擦力或切应力的性质,称为液体的粘性;①动力粘度绝对粘度根据牛顿摩擦定理见流体力学而导出的粘度称为动力粘度,通常以μ表示;②运动粘度同一温度下动力粘度μ与密度ρ的比值为运动粘度,用v表示;③相对粘度条件粘度粘压特性在一般情况下压力对粘度的影响比较小,在工程中当压力低于5Mpa时,粘度值的变化很小,可以不考虑;粘温特性液压油粘度对温度的变化是十分敏感的,当温度升高时,其分子之间的内聚力减小,粘度就随之降低;5.液压泵的主要性能参数⑴压力①工作压力P 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力;②额定压力Ps 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峰值压力Pmax 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,称为液压泵的峰值压力;⑵排量和流量①排量V 液压泵每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积称为液压泵的排量;②理论流量qt 在不考虑液压泵泄漏的情况下,在单位时间内所排出的液体体积的平均值称为理论流量;③实际流量q 液压泵在某一具体工况下单位时间内所排出的液体体积称为实际流量;④额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定必须保证的流量,亦即在额定转速和额定压力下泵输出的流量称为额定流量;⑶功率和效率①液压泵的功率损失容积损失液压泵流量上的损失机械损失液压泵在转矩上的损失②液压泵的功率输入功率Pi 作用在液压泵主轴上的机械功率输出功率Po 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③液压泵的总效率液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值;6.齿轮泵的工作原理当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时轮齿脱开啮合的一侧,由密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合的一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就是齿轮泵的工作原理;7.齿轮泵的困油现像当齿轮啮合后,啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出而形成的现象;危害当容积有大变小时,油液受到挤压,造成油液发热,产生振动噪声,功耗增大,轴与轴承受到一附加负荷;当容积由小变大时,封闭空间的压力降低,造成气穴或气蚀,并使容积效率下降;措施在齿轮泵啮合部位侧面的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽;8.内泄漏三条途径泄漏①通过齿轮啮合处的间隙②通过泵体内孔和齿顶圆的径向间隙③通过齿轮两侧面和侧盖板间的端面间隙9.径向力不平衡现象齿轮泵是吸油,压油区对称的非平衡式液压油泵;从吸油腔到压油腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递减,因此,齿轮和轴受到径向不平衡力的作用;危害径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触扫膛现象,同时加速轴承的磨损,降低了轴承的寿命;措施①采用压缩压油口的办法,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力；②采用开油槽的办法;10.高压齿轮泵的特点⑴浮动轴套式⑵浮动侧板式⑶挠性侧板式11.叶片泵⑴单作用叶片泵多为变量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成一次吸油和压油;⑵双作用叶片泵均为定量泵在转子转一周的过程中,每个工作腔完成两次吸油和压油;12.液压缸的分类按结构形式的不同可分为活塞泵、柱塞泵、摆动式、伸缩式等;⑴活塞式液压泵①单活塞杆式②双活塞杆式③无活塞杆式差动连接当单活塞杆液压缸无杆腔和有杆腔同时接通压力油时,称为“差动连接;”差动连接时的推力比非差动连接时小,但速度比非差动连接时大;因此,差动连接是一种减小推力而获得高速的方法;⑵柱塞式液压缸⑶伸缩式液压缸⑷摆动式液压缸⑸增压缸⑹齿轮齿条式液压缸13.液压缸组件的构造一般来说,液压缸的结构主要包括缸体结构、活塞杆导向部分结构、活塞连接结构、密封装置、液压缸安装连接结构、缓冲装置及排气装置等;14.液压阀的分类⑴按功能分类①压力控制阀用来控制液压系统中液流压力的液压控制元件;②流量控制阀用来控制液压系统中液流流量的液压控制元件;③方向控制阀用来控制液压系统中液流的流动方向的液压控制元件;⑵按控制方式分类①定值或开关控制阀②比例控制阀③伺服控制阀⑶按连接方式分类①管式②板式③叠加阀④二通插装阀⑤螺纹插装阀15.方向控制阀⑴单向阀单向阀类似电路中的二极管,在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向流过,反向流动则被截止,因此也称为止回阀;作用保压、锁紧和消除油路干扰⑵换向阀换向阀借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上各管道的通断关系,使油路接通、断开或改变油液的流动方向,从而实现液压执行元件及其驱动机构的起动、停止或变换运动方向;根据换向时的操纵方式不同,换向阀可分为电磁换向阀、手动换向阀、机动换向阀、液动换向阀、电液换向阀等;16.压力控制阀⑴溢流阀溢流阀在液压系统中主要起定压或安全保护的作用;直动式溢流阀先导式溢流阀⑵减压阀直动式减压阀先导式减压阀⑶顺序阀顺序阀在液压系统中的主要作用是控制执行机构的先后顺序动作,以实现系统的自动控制;直动式顺序阀先导式顺序阀⑷压力继电器压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的小型电液控制元件;17.流量控制阀⑴节流阀最基本的控制阀⑵调速阀⑶分流阀18.过滤器的作用液压传动系统中的液压油不可避免地含有各种杂质,杂质混入液压油后,随着液压油的循环作用,进入液压元件内部,严重妨碍液压系统的正常工作;清除混入液压油中的杂质的最有效办法,除利用油箱沉淀一部分大颗粒杂质外,主要是利用各种过滤器来滤除;19.过滤器的分类⑴表面型过滤器粗过滤①网式过滤器②线隙式过滤器⑵深度型过滤器精过滤①纸质过滤器②烧结式过滤器⑶吸附型过滤器20.过滤器在液压系统中的安装位置过滤器只能单向使用⑴安装在液压泵的吸油管路上保护液压泵免遭较大颗粒的杂质的直接伤害⑵安装在压油管路上保护液压泵以外的其他液压元件⑶安装在回油路上保证流回油箱的油液是清洁的⑷安装在辅助泵的输油路上保证杂质不会进入主油路的各液压元件中⑸安装在支流管路上滤除混入油液中的杂质⑹单独过滤滤除油液中的全部杂质21.油箱的作用油箱的作用主要是储存油液,此外还起着散热、分离油液中的气体及沉淀污染物等作用;22.蓄能器的工作原理与功用蓄能器是液压系统中的一种能量储存装置;其主要作用如下：⑴作辅助动力源⑵补偿泄漏和保持恒压用⑶作紧急动力源⑷消除脉动与降低噪声⑸吸收液压冲击23.蓄能器的使用和安装⑴充气式蓄能器应使用惰性气体一般为氮气,允许工作压力视蓄能器结构形式而定;⑵不同的蓄能器各有其适用的工作范围;⑶囊式蓄能器原则上应垂直安装油口向下,只有在空间位置受限制时才允许倾斜或水平安装;⑷装在管路上的蓄能器必须用支板或支架固定;⑸蓄能器与管路系统之间应安装截止阀,供充气、检修时使用;蓄能器与液压泵之间应安装单向阀,以防止液压泵停车时蓄能器内储存的压力油液倒流;24.密封装置密封装置的作用是用来防止压力工作介质的泄漏和阻止外界灰尘、污垢和异物的侵入,是解决液压系统泄漏问题的最关键、最有效的手段;液压系统如果密封不良,可能会出现不允许的内、外泄漏;25.基本液压回路⑴压力控制回路①调压回路使液压系统整体或一部分的压力保持恒定或不超过某个数值;②减压回路使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力;③增压回路通过增压缸来实现提高液压系统中的某一支路的工作压力;④卸荷回路⑤保压回路在执行元件停止运动,而油液需要保持一定的压力时,需要用到保压回路;⑥平衡回路为防止立式液压缸和垂直运动的工作部件因自重而自行下滑,或在下行运动中由于自重而造成失控、失速的不稳定运动,常采用平衡回路;⑦卸压回路对容量大的液压缸和高压系统,应在保压与换向之间采取卸压措施;⑵速度控制回路①节流调速回路效率低工作原理是通过改变回路中流量控制阀通流面积的大小来控制进去执行元件的流量,以调节其运动速度;②容积调速回路容积调速回路是通过改变泵或马达的排量来实现调速的;主要优点没有节流损失和溢流损失,因而效率高,油液温升小,适用于高速、大功率调速系统;缺点变量泵和变量马达的结构较复杂,成本较高;③增速回路使液压执行元件获得所需要的高速,缩短机械的空程运动时间,从而提高系统的工作效率;④速度换接回路使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度;⑶方向控制回路①换向回路②锁紧回路通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在规定的位置上;③缓冲回路防止执行元件起动、停止时的冲击;④回转回路提高工作效率和整机机动性;⑷多执行元件控制回路①顺序动作回路实现多个执行元件按预定的次序动作的液压回路;②同步动作回路实现多个元件以相同的位移或相等的速度运动的液压回路;③互不干扰回路防止液压系统中的几个液压执行元件因速度快慢的不同而在动作上互相干扰的液压回路;⑸液压马达控制回路①液压马达串、并联回路适应行走机械的不同工况;②液压马达制动回路使液压马达迅速停转;。
学习任务2 液压传动系统动力和执行元件的学习
二、液压执行元件 (液压缸、液压马达)
1.液压缸
（1）活塞式液压缸 1）双杆式液压缸
（1）活塞式液压缸 1）双杆式活塞缸
活塞两端都有一根直径相等的活塞杆 伸出的液压缸称为双杆式活塞缸。
根据安装方式可分为缸筒固定式和活塞杆 固定式两种。
固定缸体时，工作台的往复 运动范围约为有效行程L的3 倍。
二、液压传动系统的组成
1)叶片泵具有结构紧凑、输出流量均匀、运转平稳、噪声小等优点。 2)自吸性和抗污染能力较差,结构复杂,造价高。 3)叶片泵多用于中高压液压系统中。
6.柱塞泵
柱塞泵是靠柱塞在缸体中做 往复运动造成密封容积的变 化来实现吸油与压油的。
柱塞泵的优点：
第一,构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔,加工方便,可 得到较高的配合精度,密封性能好,在高压下工作仍有较高的容积 效率。
当转子每转一周,每个工作空间要完成 两次吸油和压油, 称为双作用叶片泵。
这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压 油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所 以作用在转子上的油液压力相互平衡, 因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。
为了要使径向力完全平衡,密封空间数 (即叶片数)应当是双数。
（3）叶片泵的特点
视频
2.液压泵的主要性能参数 （1）压力 油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用而产生的。
由于油液自重而产生的压力一般很小,可忽略不计。 所以油液的压力为:
p--油液压强N/m2,也称帕(Pa) ; F一作用的外力，N; A-油液表面的承压面积,即活塞的有效作用面积, m2。
1)工作压力 实际工作时输出的压力。 压力取决于负载和管路上的压力损失，与液压泵的流量无关。
液压传动与控制技术介绍
六、习题与考核
1、习题：每章结后完成、教材后部分习题（由老师指定），鼓励学生完成全部习题。
2、考核：平时在绩（30—40%）：由作业、课堂问答和出勤确定
期末考试：（70—60%）：闭卷完成
授 课 计 划
学时
主要内容
重难点
2
绪论、液压基本概念、组成、优缺点
工作特性
1
调速回路小节
1
快速和速度换接回路
1
方向控制回路
液压锁
2
压力控制回路
互不干扰回路、卸压、调压、保压回路
2
多缸控制、同步动作、互不干扰回路
2
组合机床液压系统分析
2
万能外圆磨床系统分析（或万能液压机）
2
设计计算
2
设计计算举例
1
液压伺服系统简介
本授课计划的学时安排可根据学生的情况进行调整。
第一章 绪 论
一、教学目的
第三章 液压泵和马达
一、教学目的
掌握泵、马达的工作原理及参数计算。
二、教学重、难点
重点：结构与参数计算
难点：特性分析
三、学时安排
5学时，其中：概述与齿轮泵（马达）2节；叶片泵、柱塞泵（马达）2节；总结1节。
引入：
执行元件——动力元件容积式——非容积式
第一节 概述
一、泵和马达的工作原理及分类
1、工作原理
四、本课程的学时安排
本课程的总学时在50学时左右，具体安排见授课计划。
五、本课程的教材及参考书目
1、教材：《液压传动与控制》（第2版）贾铭新主编全国重点教材
该教材的特点：
（1）01年第2版、反映了国内外液压技术的新成就
液压传动
第一章1.液压传动的概念原理1.1.1概念液压传动是以密闭管道中受压液体为工作介质，进行能量转换，传递，分配，称之为液压技术，有称之为液压传动。
1.1.2工作原理1）帕斯卡原理即“施加于密封容器内平衡液体中的某一点的压力等值地传递到全部液体”因此有F1/A1=P1=P=P2=F2/A22）连续性原理如果不考虑液体的可压缩性，泄露和构件的变形，则挤压出的液体的体积等于推动上移的体积。
3）能量守恒定律略1.1.3液压系统的组成部分及作用若干液压元件和管路组成以完成一定动作的整体称液压系统。
（1）动力元件又称液压泵（2）执行元件见液压能转换成机械能的装置。
它是与液压泵作用相反的能量转换装置，是液压缸和液压马达的总称。
（3）控制元件液压系统中控制液体压力，流量和流动方向的元件总称为控制元件。
（4）辅助元件包括油箱管道管接头滤油器蓄能器加热器冷却器等。
（5）工作介质为液体通常是液压油。
1.2液压传动的主要特点及其应用1.2.1液压传动的主要优点（1）可实现大范围地无极调速，调速功能不受功率大小的限制（2）液压传动具有质量轻体积小惯性小响应快等特点。
（3）液压传动均匀平稳，负载变化时速度稳定。
（4）可实现过载自动保护。
（5）可根据设备要求与环境灵活安装，适应性强。
（6）以液压油为工作介质，具有良好的润滑条件。
（7）液压元件易于标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广应用。
1.2.2液压传动的主要缺点（1）效率较低（2）泄露问题（3）对污染敏感（4）检修困难（5）对温度敏感（6）对元件加工的精确度要求高第二章工作介质2.1液压油的主要物理特性2.1.1密度和重度定义：密度（重度）的定义为单位体积液体的质量（重量）。
2.1.1黏性和黏度1）牛顿黏性定律——黏度表达式t=f/a=udu/daa——相对运动层面积f——相对运动层内内摩擦力t——液体内部切应力（单位面积上的内摩擦力）du/dy——速度梯度u——比例系数称动力黏度2）黏度的表示方法和单位（1）动力黏度上式中的u为油液种类和温度决定的比例系数，他表示液体黏性的内摩擦程度，称动力黏度或绝对黏度。
第三章-补充知识-液压传动基础知识-精简版2020
二、液压传动的主要缺点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下缺点
1、由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄 漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
2、工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。由于液体介质的泄漏及可
液压传动
第一章 液压传动概述
第一节 液压传动的定义、工作原理及组成
一、基本概念 1、液压传动的定义
用液体作为工作介质，在密封的回路里，以液体的压力能进行能 量传递的传动方式，称之为液压传动。
2、液压控制的定义
液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一个自动控制系 统，具有反馈装置，系统具有较强的抗干扰能力,所以系统输出量 的精度高。
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点
1、液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置； 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)； 4、可自动实现过载保护； 5、一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动； 7、容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程
低速液压马达的基本形式是 径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作 用曲轴连杆式和静压 平衡式等。
低速液压马达的主要特点是：排量大，体积大，转速低，有的可低到每 分钟几转甚至不到一转。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达 几千 到几万 ，所以又称为低速大扭矩液压马达。
第三节 液压缸
一、 液压缸的类型和特点
3、 活塞式液压缸典型结构
液压传动第三章
4.限压式变量叶片泵
（1）.结构特点:
o
o’
弹簧、反馈柱塞、 限位螺钉。 转子中心固定，
定子可以水平移动
e
来改变流量。
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外反馈、限压
（2）.工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，
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4.限压式变量叶片泵（续）
限压式变量叶片泵在工作过程中,当工作压力p小于预先调定的限 定压力pc时,液压作用力不能克服弹簧的预紧力,这时定子的偏心距保 持最大不变,因此泵的输出流量q不变,当工作压力p大于预先调定的限 定压力pc时，泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈 小,且当p达到一定值时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力 是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制 方式称为外反馈式。
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1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理(续1）
CB—B齿轮泵的结构
1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉 10-压环 11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销
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m
Tt
Ti
pVn qv
总效率：是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值,即：
Po pi
pqv 2 n Ti
2 n Ti V n
v m
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3.2
齿轮泵
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3.2.1 外啮合齿轮泵 1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理
(1).主要结构：齿轮、壳体、端盖等
液压传动习题
一、填空 1.液压系统由一般 液压系统由一般（ 1.液压系统由一般（ 2.液压传动是以（ 2.液压传动是以（ 液压传动是以 来传递动力。 来传递动力。
答案：液体、压力能 答案：液体、
）五个主要组成部分。 五个主要组成部分。 ）为传动介质，依靠液体的（ 为传动介质，依靠液体的（ ）
答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、 答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质
6.液压泵或液压马达的总效率等于 6.液压泵或液压马达的总效率等于 和 的 乘积。 乘积。 答案：容积效率、 答案：容积效率、机械效率 7.变量叶片泵通过改变 来改变输出流量， 7.变量叶片泵通过改变 ，来改变输出流量，轴向 来改变输出流量。 柱塞泵通过改变 ，来改变输出流量。 答案：偏心距、 答案：偏心距、斜盘倾角的大小 8.液压泵按结构形式常分为 8.液压泵按结构形式常分为 、 、 。 答案：齿轮泵、叶片泵、 答案：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵
第二章 液压流体力学基础
6.在研究流动液体时， 的假想液体称为理想液体。 6.在研究流动液体时，将既 在研究流动液体时 又 的假想液体称为理想液体。 答案：无粘性、 答案：无粘性、不可压缩 7.当液压缸的有效面积一定时 当液压缸的有效面积一定时， 决定。 7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由 决定。 答案： 答案：流量 8.液体的流动状态用 来判断。 8.液体的流动状态用 来判断。 答案： 答案：雷诺数 9.液体的连续性方程为 它说明液体在管路中流动时， 9.液体的连续性方程为 ，它说明液体在管路中流动时，通过 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__ __是相等 __比 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__比。 答案： =q=常数 流量、 常数、 答案：v1A1=v2A2=q=常数、流量、反 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失 液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 答案：沿程压力、 答案：沿程压力、局部压力 __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因 是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 11. __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 答案：液压冲击、 答案：液压冲击、空穴现象 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 ，一 液体中混入空气时， 般可认为液体是 。液体中混入空气时，其压缩性 将 。 答案：可压缩性、不可压缩的、 答案：可压缩性、不可压缩的、增强
液压传动习题 (3)
第三章液压泵和液压马达一、填空题1、液压泵是一种能量转换装置，它将机械能转换为_________，是液压传动系统中的动力元件。
2、液压传动中所用的液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的，所以都属于_________。
3、泵每转一转，由其几何尺寸计算而得到的排出液体的体积，称为_________。
4、在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内排出的液体体积称为泵的________。
二、单项选择题1、为了使齿轮泵能连续供油，要求重叠系数 ＿＿＿。
A、大于1B、等于lC、小于12.泵常用的压力有：A.泵的输出压力B.泵的最高压力C.泵的额定压力泵实际工作的压力是（）；泵的极限压力是（）；根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力是（）3、柱塞泵中的柱塞往复运动一次，完成一次＿＿＿。
A、吸油B、压油C、吸油和压油4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的A.泵的输出压力B.泵的最高压力C.泵的额定压力5．改变轴向柱塞变量泵倾斜盘倾斜角的大小和方向，可改变＿＿＿。
A、流量大小B、油流方向C、流量大小和油流方向6、泵的额定转速和额定压力下的流量称为（）A.实际流量B.理论流量C.额定流量7、YB型叶片泵置于转子槽中的叶片是依靠＿＿＿使叶片紧贴在定子内表面上的。
A、叶片的离心力B、叶片根部的压力C、叶片的离心力和叶片根部的压力8、在实际中，常把泵的压力为零时的流量视为( )A.实际流量B.理论流量C.额定流量9.驱动液压泵的电机功率应比液压泵的输出功率大，是因为（）。
A、泄漏损失；B、摩擦损失；C、溢流损失；D、前两种损失。
10、影响液压泵容积效率下降的主要原因（）。
A、工作压力B、内摩擦力C、工作腔容积变化量D、内泄漏11、负载大，功率大的机械设备上的液压系统可使用（）。
A、齿轮泵B、叶片泵C、柱塞泵D、螺杆泵12、外反馈限压式变量叶片泵q—p特性曲线中，改变曲线A—B段的上下平移的方法（）A、改变工作压力B、调节流量调节螺钉C、调节弹簧预压缩量D、更换刚度不同的弹簧13．外啮合齿轮泵的特点有（）。
《液压与气压传动》(第3版)习题答案刘建明
《液压与气压传动》教材(第3版)习题参考答案第1章习题P4 小节习题：（1）机械能、液压能。
（2）动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质。
（3）动力元件。
（4）机械能、机械能。
（5）压力、流量和流动方向。
（6）1．液压传动的优点１）能方便地实现无级调速，且调速范围大。
２）容易实现较大的力和转矩的传递。
液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯性小。
３）液压传动装置工作平稳，反应速度快，换向冲击小，便于实现频繁换向。
４）易于实现过载保护，而且工作油液能实现自行润滑，从而提高元件的使用寿命。
５）操作简单，易于实现自动化。
６）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。
2．液压传动的缺点1）液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比。
2）在工作过程中能量损失较大，传动效率较低。
3）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
4）液压传动出现故障时，不易诊断。
P7 小节习题：（1）由于液体内磨擦力的作用，而产生阻止液层间的相对滑动。
（2）动力黏度、运动黏度、相对黏度。
（3）运动黏度，υ，m2/s，mm2/s。
（4）黏度较低。
（5） 40℃运动黏度，mm2/s。
（6）石油型、乳化型和合成型。
（7）水分、空气、微小固体颗粒、胶质状生成物。
（8）a.堵塞过滤器，使液压泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类元件小孔或缝隙，使阀动作失灵。
微小固体颗粒还会加剧零件磨损，擦伤密封件，使泄漏增加。
b.水分和空气混入会降低液压油的润滑能力，加速氧化变质，产生气蚀；还会使液压液压系统出现振动、爬行等现象。
（9）a.严格清洗元件和系统。
b.尽量减少外来污染物。
c.控制液压油的温度。
d.定期检查、清洗和更换滤芯。
e.定期检查和更换液压油。
本章习题 1.填空题（1）法向力， N/㎡ 即 pa 。
（2）压力 和 流量 。
（3）绝对压力 和 相对压力，相对压力 。
（4）输入流量。
（5）沿程压力损失 和局部压力损失 。