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机械能转换为液体压力能的能量转换装置。
2、按形成液压泵密封工作容积的结构不同，液压泵可分为柱塞泵、叶片泵
和齿轮泵。
3、按液压泵输出流量情况不同，液压泵可分为定量泵和变量泵。
4、按液压泵吸排油口可转换情况不同，液压泵可分为单向泵和双向泵。
5、按液压泵主轴每转工作容积大小变化次数不同，液压泵可分为单作用泵和双作用泵。
6、在液压传动中所采用的各种液压泵，都是通过其容积变化进行吸排油的。
7、液压泵的额定压力和最大压力是泵本身所具有的性能，其值的大小受泵的结构强度和泵的密封性的限制。
8、液压泵的铭牌压力是指额定压力，液压泵的铭牌流量是指额定流量。
9、所谓高压泵，是指泵的额定压力和最大压力值较高。
10、在实际工作过程中，液压泵的工作压力并不是随着外负载的增大而无限制的增大，当额定压力时，液压泵过载而进行过载保护。
11、由于泄漏的影响，液压泵的理论流量大于实际流量。
12、液压泵的瞬时流量是脉动变化的，一般用流量脉动变化系数表示。
13、理论上，液压泵的压力和流量无关。
实际中，由于泄漏的影响，当压力增大时，泵的流量减小。
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大于理论转矩，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，柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。
16、斜盘式轴向柱塞泵是通过调整斜盘倾角的大小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柱塞数目和柱塞数目的奇偶性，
其中，柱塞数目的奇偶性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，叶片泵可分为单作用泵和双作用泵，
其中，单作用泵为变量泵，双作用泵为定量泵。
19、为了便于叶片的甩出，单作用叶片泵的叶片前倾安装。
为了减少叶片与定子之间的磨损，双作用叶片泵的叶片后倾安装。
20、根据泵齿轮啮合方式的不同，齿轮泵可分为外啮合和内啮合。
21、影响齿轮泵流量脉动变化系数的因素是齿数，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10～20 ，当齿轮泵作为系统的辅助泵使用时，应选择泵的齿数为5～10 。
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，可以使泵的流量减小、泵的流量脉动变化系数减小。
而减少齿轮泵的齿数，可以使泵的的流量增大、泵的流量脉动变化系数增大。
23、确定液压泵的参数时，应根据所有液动机同时工作时的最大流量之和来确定泵的流量，应根据液动机中的最大工作压力来确定泵的压力。
二、选择题：（每题1分，共10分）
1、液压泵的随外负载的变化而变化。
A、额定压力
B、铭牌压力
C、最大允许压力
D、工作压力
2、下列有关高压泵的说法正确的是。
A、工作压力较高。
B、工作压力和额定压力、最大允许压力都较高。
C、额定压力和最大允许压力较高。
D、工作压力较低，额定压力、最大允许压力都较高。
3、下列说法正确的是。
A、工作压力大小取决于外负载。
B、额定压力大小取决于外负载。
C、最大允许压力大小取决于外负载。
D、额定压力、最大允许压力和工作压力大小都取
决于外负载。
4、下列说法正确的是。
A、压力增大，泵的流量减小。
B、压力增大，泵的理论流量减小。
C、压力增大，泵的实际流量减小。
D、压力增大，泵的流量保持不变。
5、下列液压泵中所能承受工作压力最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
6、下列液压泵中输出流量最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
7、下列液压泵中流量脉动变化系数最小的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
8、下列液压泵中输出功率最大的泵是。
A、直轴式轴向柱塞泵。
B、斜轴式轴向柱塞泵。
C、叶片泵。
D、齿轮泵
9、下列液压泵中效率最高的泵是。
A、柱塞泵。
B、叶片泵。
C、齿轮泵
10、下列液压泵中结构尺寸最大的泵是。
A、柱塞泵。
B、叶片泵。
C、齿轮泵
三、判断题：（每题1分，共20分）
1、所谓变量泵，是指泵的压力和流量随着负载的变化而变化。
（错）
2、所谓变量泵，是指泵的压力随着负载的变化而变化。
（错）
3、所谓变量泵，是指泵的流量随着负载的变化而变化。
（错）
4、所谓低压泵，是指泵的工作压力较低。
（错）
5、所谓高压泵，是指泵的工作压力较高。
（错）
6、所谓高压泵，是指泵的额定压力和最大允许压力较高。
（对）
7、所谓低压泵，是指泵的额定压力和最大允许压力较低。
（对）
8、泵的工作压力取决于外负载。
（对）
9、泵的额定压力取决于外负载。
（错）
10、泵的最大允许压力取决于外负载。
（错）
11、泵的工作压力是由泵本身的性能决定而与外负载无关。
（错）
12、泵的额定压力和最大允许压力是由泵本身的性能决定而与外负载无关。
（对）
13、液压泵的流量和压力无关。
（对）
14、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，流量减小。
（错）
15、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，理论流量减小。
（错）
16、由于泄漏的影响，液压泵的压力增大，实际流量减小。
（对）
17、液压泵的理论流量大于实际流量。
（对）
18、液压泵的理论流量小于实际流量。
（错）
19、液压泵的瞬时流量是变化的。
（对）
20、由于液压泵瞬时流量的变化而使工作机构运行的平稳性受到影响。
（对）
四、名词解释：（每题1分，共17分）
1、液压泵
2、定量泵
3、变量泵
4、单向泵
5、双向泵
6、单作用泵
7、双作用泵
8、高压泵
9、低压泵10、泵的工作压力11、泵的额定压力12、泵的最大允许压力13、泵的转排量14、泵的理论流量15、泵的实际流量16、泵的瞬时流量17、泵的额定流量
五、问答题：（共28分）
1、试举例简要分析液压泵工作的基本原理？（6分）
2、液压泵工作的充要条件是什么？（3分）
3、试分析液压泵压力和流量的特性关系，并绘制出特性曲线图。
（5分）
4、简述柱塞泵、叶片泵和齿轮泵的主要优缺点及应用。
（8分）
5、在设计液压传动系统时，应如何选择液压泵？（6分）。
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
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案第2章 液压传动基础2-7 解： st t t E t 51121==︒2.351.45123040>==︒E E E ︒-︒=46.7ν ）（）（s mm s mm 2232389.33887.0276.3451.4451.46.7≈=-=-⨯= )(10390010389.33236s P m kg v a ⋅⨯=⨯⨯==--ρμ2-8 解：机械（杠杆）增力75025⋅=⋅'F F )(6)(600025750KN N F F ===' 液压增力 2244d F D Gππ'= )(04.41613342222KN F d D G =⨯='⋅=2-9 解：取等压面M-M21gh p gh p a s a ρρ+=+ )m kg 800( 10175603321=⨯⨯==h h s ρρ2-10 解：（1）取等压面M-M由于不计油液重量，不计大气压力（管内相对压力为1个标准大气压）则U 形管左边A M p p =左 ， 右边gh p g M ρ=右即 gh p A ρ=)(760)(76.08.9106.1310101325.036mm m g p h g A g ==⨯⨯⨯==ρ （2）管内压力为1个工程大气压（a MP 0981.0）)(1110)(1.118.9900100981.06cm m g p h y a y ==⨯⨯==ρ 2-11 解：（a ）)(3.6)(103.61.0410546242MPa P d Fp a =⨯=⨯⨯==ππ (b))(3.642MPa d Fp ==π2-12 解： v d Av q V 24π== )(85.025*********1062526242s m A q v v =⨯⨯=⨯⨯⨯==-ππ w p v g h p v g h p ∆+++=++22222211112121ραρραρ 式中a p p =1， 01=h ， 01=v ，2h =H ，代入上式，整理可得2222222v d l v gH p p a ρλραρ⋅++=- el e R vdR <=⨯⨯⨯==--5.10621020102585.063ν=2300， 层流，2=α 0705.075==eR λ 2p p a -285.090010254.00705.0285.029004.08.9900232⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=-=4545(Pa)第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，95.0=V η，9.0=η 求：?0=P ， ?=i P解：（1）求液压泵的输出功率液压泵的实际流量)min (5.27595.01450102003LVn q q v v vt v =⨯⨯⨯===-ηη液压泵的输出功率 )(92.45)(1092.451065.27510103460kW W pq P v =⨯=⨯⨯⨯== （2）求电机的驱动功率)(519.092.450kW P P i ===η3-7 已知：m =3mm ，z =15， b =25mm ， n=1450r/min ， m in/25L q v = 求：?=V ， ?=V η 解：)(48.22102531566.666.6322r mL b zm V =⨯⨯⨯⨯==- )min (59.3214501048.223L Vn q vt =⨯⨯==-7671.059.3225===vt v v q q η （可见齿轮泵容积效率较低）3-8 已知：转子外径d =83mm ，定子内径D =89mm ，叶片宽度b =30mm求：（1）当rmL V 16=时，?=e ； （2）?max =V 解：（1）beD V π2=)(954.0)(0954.010893014.321622mm cm bD V e ==⨯⨯⨯⨯==-π （2）)(32mm d D e =-= )(30.501086330223max rmL beD V =⨯⨯⨯⨯==-ππ 3-9 已知：︒=18γ，d =15mm ，D =116mm ， z =7， 95.0==m V ηη，n =980r/min ，p =32MPa 求：?max =V ， ?=vt q ， ?=V q ， ?=i P解：z r D d V ⋅=tan 42max π)(60.46718tan 1161542r mL =⨯︒⨯⨯⨯=π )min (67.4598060.46L Vn q vt =⨯== )min .(38.4395.067.45Lq q v vt v =⨯=⋅=η m v v i pq P P ηηη==0)(6.25)(2563595.095.0)106/(1038.433246kW W ==⨯⨯⨯⨯=第4章 液压执行元件4-4 已知：p =3.5MPa ， D =0.09m ， d =0.04m ， v =0.0152m/s求：F =？，?=V q解：)(86.17)(178585.3)(422kN N d D F ==⨯-=π )(40152.022d D vA q v -⨯==π =7.76×10-5m 3/s = 4.6L/min4-6 已知：min /30L q V =, MPa p 4=求：（1）若 v 2 =v 3 = 4m/min ，D =？，d =? (2) F =?解： D =1.414d 324v d q v ⋅=π34v q d v π= )(78)(108.760/614.3)106/(30424mm m d =⨯=⨯⨯⨯=- 查表4-4，取d =80mm)(14.1132mm d D ==查表4-5，取D =110mm)(38)(37994411044221kN N p D F ==⨯⨯==ππ)(18)(178984)80110(4)(422222kN N p d D F ==⨯-=-=ππ )(20)(20096423KN N p d F ===π4-7 已知：单杆缸， D =125mm ，d =90mm ， min /40L q v =，a MP p 5.21= ，02=p求：（1）无杆腔进油，v 1，F 1=?（2）有杆腔进油，v 2，F 2=?（3）差动连接，v 3，F 3=？解：（1）无杆腔进油)(66.30)(30665.212544212111kN N p D A p F ==⨯⨯===ππ(2)有杆腔进油5.210)90125(4)(422122212⨯⨯-⨯=⋅-==ππp d D A p F =14768N=14.77(kN)min)/(77.6)/(1128.0)(42221m s m d D q A q v v v ==-==π (3)差动连接)(9.15)(15896259044212313KN N p d A p F ==⨯⨯===ππmin)/(29.6)/(105.01090106/4044624233m s m d q A q v v v ==⨯⨯⨯⨯===-ππ第5章 液压控制元件5-6 解：（a ）a MP p 2=， (b)a MP p 11=5-7 解：(a) 取决于调定压力值低的阀；（b ）取决于调定压力值高的阀。
第三章 液压泵和液压马达
二、轴向柱塞式液压马达
轴向柱塞式液压马达的工作原理可参照轴向柱塞泵
斜盘 2-缸体 3-柱塞 4-配流盘 5-轴 6-弹簧
2、结构特点
齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：
（1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平衡液压力，
因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，
因此进油口大小相等。
（2）齿轮马达的内
泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低压腔去，而必须单独的泄漏通
道引到壳体外去。因为齿轮马达低压腔有一定背压，如果泄漏油
积每转内吸油、压油两次，
称为双作用泵。双作用使
流量增加一倍，流量也相
应增加。
压油
吸油
图3-13 双作用叶片工作原理
2、结构上的若干特点
（1）保持叶片与定子内表面接触
转子旋转时保证叶片与定子内表面接触时泵正常工作的必要 条件。前文已指出叶片靠旋转时离心甩出，但在压油区叶片顶部 有压力油作用，只靠离心力不能保证叶片与定子可靠接触。为此， 将压力油也通至叶片底部。但这样做在吸油区时叶片对定子的压 力又嫌过大，使定子吸油区过渡曲线部位磨损严重。减少叶片厚 度可减少叶片底部的作用力，但受到叶片强度的限制，叶片不能 过薄。这往往成为提高叶片泵工作压力的障碍。
容积式液压泵的共同工作原理如下：
（1）容积式液压泵必定有一个或若干个周期变化的密封容积。密 封容积变小使油液被挤出，密封容积变大时形成一定真空度，油液 通过吸油管被吸入。密封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。 （2）合适的配流装置。不同形式泵的配流装置虽然结构形式不同， 但所起作用相同，并且在容积式泵中是必不可少的。
结束
§3-3 叶片泵和叶片油马达
叶片泵有两类：双作用和单作用叶片泵，双作用 叶片泵是定量泵，单作用泵往往做成变量泵。而马达只 有双作用式。
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。
《液压与气动技术》第三章解读
p3
F3 A3
4MPa
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第三部分拓展题及答案
T3-4
解：(1) V 100.7 / 106 0.95
(2)
36.550.95 34.72(L / min)
(3)泵的驱动功率在第一种情况下为4.91KW。第二种情况 下为1.69kw
T3-5试分析双作用叶片液压泵配油盘(图T3-5)
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第三部分拓展题及答案
T3-2图T3-2所示
解 (a) p 0;(b) p 0;(c) p p;(d ) p F / A
(e) p 2TM / VMM M
T3-3如图T3-3所小的液压系统
解：
p1
F1 A1
2MPa
p2
F2 A2
3MPa
油困难。 3-3解液压泵的工作压力和额定压力的区别如下。 ①工作压力是指液压泵出日处的实际压力值，由外界负载决
定，而额定压力是指液压泵连续工作中允许达到的最高压力， 其值由液压泵的结构强度和密封性决定。
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第二部分主教材习题及答案
②从数值上看，正常工作时实际压力不会超过额定压力，但 在外负载突然增大的瞬间实际压力也可能超过额定压力。
往复运动的同时改变工作腔的容积来实现压油和吸油。 7.常用液压泵的性能比较(表3-1 )
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第二部分主教材习题及答案
3-1 解:在液压泵运转的过程中，密封工作腔容积发生周期 性变化，容积增大时将油液吸入，容积减少时将油液压出。 压油腔与吸油腔之间用配流装置隔开。
3-2解:①密闭的工作腔。 ②容积可周期性变化的工作腔。 ③将吸油腔和压油腔隔开的配流装置。 ④吸油过程中油箱必须通大气或增压，以免形成真空造成吸
电液控制-液压动力元件
忽略了库仑摩擦力等非线性负载。 以上三个方程中的变量均是在平衡工作点的增量，去掉了增量 符号“△”。
三个基本方程完全描述了阀控液压缸的动态特性。取它们的拉 式变换，可得
可据此绘制出阀控液压缸系统的方框图。以阀芯位移XV 为指令信号，外负载力FL为干扰信号。图a、 b 分别以负载流量 QL和负载压力pL为中间变量。 通过对方程消去中间变量或由方框图化简，可得阀芯输 入位移和外负载力同时作用时液压缸活塞总输出位移为：
（3）K=0，mt=0，Bp=0时，传递函数为
液压伺服系统常常是整个控制回路的一个部件，如水轮 机调节系统等，此时其传函常可简化为这三种形式。
（三）阀控液压缸系统的频率响应分析
1、无弹性负载时的情形 （1）对输入指令Xv的频响分析 其传递函数为：
可绘制出其伯德图如下图所示，它由比例、积分和二阶振 荡环节组成。系统的主要性能参数为：速度放大系数（速度增益） Kq/Ap，液压固有频率ωh和液压阻尼比ξh。 A、速度放大系数（速度增益）Kq/Ap 表示阀对液压缸活塞 输出速度控制的灵敏度，它直接影响系统的稳定性、响应速度和 控制精度。 Kq/Ap增大时可提高系统的响应速度和精度，但使系 统的稳定性变坏。 在工作零点处Kq0最大，而Kc0最小，系统的稳定性最差，故在计 算系统稳定性时取零位处。 Kq会随负载压力pL的增大而降低， 为保证系统的工作速度和良好的控制性能，常需限制 pL 2Ps / 3
阻尼比表示系统的相对稳定性，一般液压伺服系统的液 压阻尼比较小，需要提高阻尼比值以改善系统性能。所用方法 有： （a）设置旁路泄漏通道，即在液压缸两个工作腔之间设置旁 路通道增加泄漏系数Ctp，但增大了功率损失，降低了系统的 总压力增益和系统刚度，增大了外负载力引起的误差。 （b）采用正开口阀。正开口阀的Kc0值较大，可增加阻尼比， 但会降低系统刚度，零位泄漏量引起的功率损失大，还会带来 非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。 （c）增加负载的粘性阻尼，但需另外设置阻尼器，增加了结 构的复杂性。
03第三章 液压泵x
际输入转矩Tt之比。即
m
Tt T Tt Tt Tl 1 1 Tl / Tt
式中Tl——转矩损失。 （6）总效率：泵的实 际输出功率P与实际输入功 率Pr之比，即
P Pr pq
T
Tt qt
q
T
v m
液压泵性能特性曲线 如右图：
4.转速 （1）额定转速：额定压力下，允许液压泵 连续运转的最高转速（容积效率最高）。 （2）最高转速：额定压力下，允许短暂运 行的最大转速（受“汽穴”现象限制）。 （3）最低转速：运行液压泵正常运转的最 低转速（受容积效率的限制）。 5.自吸能力 液压泵正常运转时，并不发生汽穴或汽蚀 的条件下，吸液口允许的最低压力。
（3）工作压力：泵实际工作时的压力，其 大小取决于外负载和排油管路上的压力损失。 液压泵按工作压力分： 低压泵 <2.5 MPa 机床 中压泵 2.5~8 MPa 机床 中高压泵 8~16 MPa 工程、冶金、农 业机械 高压泵 16~32 MPa 工程、冶金、采掘 机械 超高压泵 >32 MPa 液压支架 （4）吸入压力：泵入口处的压力。
外反馈限压变量叶片泵变量原 理
内反馈限压变量叶片泵变量原理
3）限压变量叶片泵 的工作性能（右图） 用在机床液压系统中 要求执行元件有快、慢速 和保压阶段的场合。
叶片泵的特点：
优点：运转平稳，流量均匀，噪声小。 缺点：结构复杂，吸油特性不太好，对 油液的污染比较敏感。
第四节 柱塞泵
一、径向柱塞泵 1.轴配流径向柱塞泵 1）组成：转子 偏心安装； 定子 柱塞——径向装入转子； 配流轴——固定不动。 2）工作原理（右图）
2）设置专门的配流机构； 3）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大 于大气压力。 3.液压泵的分类 液压泵按其在每转一周所能输出的油液体 积是否可调节分成定量泵和变量泵。 按构成密封又可以变化的容积空间的零件 结构来划分：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。 二、液压泵的压力建立条件及其安装高度 1.压力建立条件——外载荷 液压泵的压力，一般是指其出口截面3-3处 的液压力。根据伯努利方程可得
第三章：液压动力元件
第三章液压动力元件教学内容：本章首先介绍液压泵和马达的工作原理，接着介绍了齿轮泵及齿轮马达、叶片泵及叶片马达、柱塞泵及柱塞马达的基本结构与工作原理，最后简介几种泵和马达的工作特点。
教学重点：1．对容积式泵和马达工作原理进行阐述，对容积式泵和马达的效率进行计算；2．介绍几种泵和马达：齿轮泵及齿轮马达、叶片泵及叶片马达、柱塞泵及柱塞马达的基本结构、工作原理与效率；3．简介几种泵和马达的工作特点、优缺点与应用领域。
教学难点：1．泵马达的基本原理及效率计算；2．柱塞泵及柱塞马达基本结构与工作原理；3．分析马达产生输出扭矩的方法。
液压动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。
液压系统是以液压泵作为系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。
§3-1液压泵的概述一、液压泵的工作原理及特点1.液压泵的工作原理图3—1 液压泵工作原理图液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，图3-1所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图，图中柱塞2装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。
原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。
当a有小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油箱a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。
这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。
2.液压泵的特点单柱塞液压泵具有一切容积式液压泵的基本特点：(1)具有若干个密封且又可以周期性变化空间。
液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。
这是容积式液压泵的一个重要特性。
(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
3第三章液压泵及液压马达(1)
2. 工作原理
3. 流量
q 2 k z m2 b n V
4. 特点
流量和压力的脉动较小；无困油区，噪声较低； 加工难价格高；轮齿接触应力小，泵的寿命较长。
（二）摆线形内啮合齿轮泵
1 . 主要组成
摆线齿轮泵又称为转子泵，由两齿轮及 前后端盖等组成。且两齿轮相差一个齿。
2. 工作原理
吸油 —— 左半部分，轮齿脱开啮合，容积↑ 压油 —— 右半部分，轮齿进入啮合，容积↓
三 液压泵（马达）的性能参数
液压泵（马达）的性能参数主要有： 压力 转速
排量和流量 功率和效率
一、 排量、流量和压力
1. 压 力
⑴ 工作压力（p） —— 液压泵（或马达）工作时输出液体的实际压力。 其值取决于负载（包括管路阻力）。
(2) 额定压力（p n）—— 油泵（或马达）铭牌上标注的压力值。指在 连续运转情况下所允许使用的工作压力。它能使泵（或马达）具有较高的 容积效率和较长的使用寿命。
轴套 采用浮动轴套的中高压齿轮泵结构图
2. 高压内啮合齿轮泵
➢ 轴向间隙补偿原理
与外啮合齿轮泵浮动侧板的补偿相似，也是利用背压使两侧的浮 动侧板紧贴在小齿轮、内齿环和填隙片端面上；磨损后，也可利用背 压自动补偿。
➢ 径向间隙补偿原理
径向半圆支承块（15）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（6）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。
qt qm
qm q qm
1
q qm
(6) 马达总效率（ηm）
液压马达的总效率是实际输出功率与实际输入功率的比值，即：
m
第3章 液压动力元件
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3.1 液压动力元件概述
3.1.2 液压泵的工作原理
1.工作原理 工作原理 液压泵是通过密封容积的变化来完成吸油和压油的。 液压泵是通过密封容积的变化来完成吸油和压油的。 如图3-2所示，泵体3和柱塞 形成一个密封容积。吸油过程中 所示，泵体 和柱塞2形成一个密封容积。 所示 和柱塞 形成一个密封容积 ，当偏心轮1在电动机的带动下顺时针向下旋转半周时，柱塞 当偏心轮 在电动机的带动下顺时针向下旋转半周时， 在电动机的带动下顺时针向下旋转半周时 在弹簧6的作用下向下移动，密封容积逐渐增大，形成局部真 在弹簧 的作用下向下移动，密封容积逐渐增大， 的作用下向下移动 空，油箱内的油液在大气作用下，顶开单向阀4进人密封容积 油箱内的油液在大气作用下，顶开单向阀 进人密封容积 实现吸油压油过程中， ，实现吸油压油过程中，当偏心轮沿顺时针方向继续旋转半 周时，它推动柱塞向上移动，密封容积逐渐减小， 周时，它推动柱塞向上移动，密封容积逐渐减小，油液受柱 塞挤压而产生压力，使单向阀4关闭，油液顶开单向阀5而输 塞挤压而产生压力，使单向阀 关闭，油液顶开单向阀 而输 关闭 人系统，这就是压油。液压泵的供油压力为P，供油流量为q 人系统，这就是压油。液压泵的供油压力为 ，供油流量为 其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值， 。其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值，因而这种液 压泵又称容积泵。 压泵又称容积泵。
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3.1 液压动力元件概述
2)额定压力 额定压力 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定， 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。 高压力称为液压泵的额定压力。泵的额定压力由自身结构和 寿命所决定，通常标在液压泵的铭牌上。 寿命所决定，通常标在液压泵的铭牌上。 3)最高允许压力 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， 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。 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，一般为额定压力的1. 倍 压力，泵的泄漏会迅速增加，一般为额定压力的 1倍。