液压传动 第3版

二、双作用叶片泵 (一) 双作用叶片泵的 工作原理 (见图3-9) (二) 双作用叶片泵的 排量和流量 (见图3-9) 1.排量
书名：液压传动 第3版 ISBN： 978-7-111-26746-1 作者：丁树模 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
第三章 液压泵和液压马达
本章学习要求 1.掌握液压泵和液压马达的工作原理，熟悉液压泵和液压马达的
职能符号。 2.掌握液压泵和液压马达的主要性能参数，熟悉各相关参数之间
的关系式。 3.熟悉限压式变量叶片泵的流量压力特性，了解ຫໍສະໝຸດ Baidu盘式轴向柱塞
泵的结构要点。 4.了解各类液压泵的主要性能及应用场合。 5.了解轴向柱塞式液压马达、内曲线径向柱塞式液压马达和叶片
式摆动液压马达的结构特点及应用。
液压泵是液压系统的动力元件，其功用是供给系统压力油。从 能量观点看，它把原动机输入的机械能转换为输出油液的压力能。 液压马达则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能转换为 输出轴转动的机械能，用来拖动负载作功。
式中， qv 为液压泵的泄漏量，它是实际流量qv与理论流量qvt
之间的差值。
qv随p增大而增大，导致qv随p增大而减小，它们的变化曲
线示于图3-4中。
(2)机械效率 液压泵在工作时存在机械摩擦(相对运动零件
之间的摩擦及液体粘性摩擦)，因此驱动泵所需的实际输入转矩Ti 必然大于理论转矩Tt。理论转矩与实际输入转矩的比值称为机械 效率，以m表示
三、内啮合齿轮泵 1．渐开线齿形内啮合齿轮泵(其结构原理见图3-8a) 2. 摆线齿形内啮合齿轮泵 (其结构原理见图3-8b)
第三节 叶 片 泵
一、叶片泵的优缺点及结构形式
(1)优点 主要有流量均匀、运转平稳、噪声低、体积小、重 量轻等优点。
(2)缺点 主要是对油液污染较敏感，转速不能太高。 (3)结构形式 有双作用式(常做成定量泵)和单作用式(多为 变量泵)两种。
2．液压泵的排量和流量 (1)排量 由泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得的泵的每转排油
体积称为泵的排量。排量用V表示，其常用单位为mL/r。
(2)理沦流量 由泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得的泵在单位 时间内的排油体积称为泵的理论流量。泵的理论流量等于排量和转速 的乘积，即
qvt=Vn
(3)实际流量 泵的实际流量是指泵工作时的实际输出流量。 (4)额定流量 泵的额定流量是指泵在正常工作条件下，按试验标 准规定必须保证的输出流量。 由于泵存在泄漏，所以泵的实际流量或额定流量都小于理论流量。
=(qvmax- qvmin)/ qv
齿数愈少，脉动率就愈大，其值最高可达20％以上。流量 脉动引起压力脉动，随之产生振动与噪声，所以高精度机械不 宜采用齿轮泵。
(三)外啮合齿轮泵的结构要点(见图3-5、3-6、3-7) 1.困油现象及其消除措施 2.径向作用力不平衡及减小措施 3.端面泄漏及端面间隙的自动补偿
(2)输入功率 液压泵的输入功率为泵轴的驱动功率，其值为
Pi=2nTi 式中 Ti ---液压泵的输入转矩； n ---泵轴的转速。
液压泵在工作中，由于有泄漏和机械摩擦，就有能量损失，故
Po ＜ Pi 。
图3–3
4．液压泵的效率 (1)容积效率 液压泵实际流量与理沦流量的比值称为容积
效率，以v表示 v=qv/qvt=(qvt-qv)/qvt=1-qv/qvt
图3–2
二、液压泵的性能参数 1．液压泵的压力
(1)工作压力 液压泵的工作压力是指泵工作时输出油液的实际 压力。
(2)额定压力 泵在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运 转的最高压力称为泵的额定压力。
由于液压传动的用途不同，系统所需要的压力也不相同，为了 便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为几个等级，列于表 3–1中。
3．液压泵的功率
(1)输出功率 泵的输出为液压能，表现为压力p和流量qv。以
图3–3所示的泵–缸系统为例，当忽略输送管路及液压缸中的能量 损失时，液压泵的输出功率应等于液压缸的输入或输出功率，即泵
的辅出功率Po有如下表达式：
Po=Fv =pAv =pA(qv/A)=pqv
上式表明，在液压传动系统中，液体所具有的功率，即液压功 率等于压力和流量的乘积。
m=Tt/Ti
因泵的理论功率(当忽略能量损失时)表达式为
Pt = pqvt = pVn = 2nTt
则有
Tt = pV /2
故得
m = pV /2Ti
(3)总效率 泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率
= Po/Pi = pqv /2nTi = (qv /Vn )( pV /2Ti) = vm
V = dhb = 2zm2b 式中 d---齿轮节圆直径，d =mz；
h---齿轮有效齿高，h =2m；
b---齿轮齿宽；
m---齿轮模数。 通常按经验公式计算排量：V = 6.66zm2b
2.流量
qv = 6.66zm2bnv 上式中的qv是平均流量，而齿轮泵的瞬时流量是脉动的。
设qvmax 、 qvmin表示最大、最小瞬时流量，则流量脉动率为
第二节 齿 轮 泵
一、齿轮泵的优缺点及结构形式 (1) 优点 结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重 量轻，自吸性能好，允许转速较高，对油的污染不敏感，工作 可靠，便于维护修理。 (2) 缺点 流量脉动大，噪声大，排量不可调(定量泵)。 (3) 结构形式 有外啮合式和内啮合式两种。
二、外啮合齿轮泵 (一)外啮合齿轮泵的工作原理 (如图3-5所示) (二)外啮合齿轮泵的排量和流量 1.排量
图3-1a、b所示为用符号表示泵和马达的能量转换关系。
第一节 液压泵概述
一、液压泵的基本原理及分类 图3–2所示为一单柱塞液压泵的工作原理。 可见，液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排 油量的大小取决于密封腔的容积变化，故这种泵又称为容积式泵。 构成容积式泵的两个必要条件是： 1)有周期性的密封容积变化。密封容积由小变大时吸油，由大 变小时压油。 2)有配流装置。它保证密封容积由小变大时只与吸油管连通； 密封容积由大变小时只与压油管连通。 按照结构形式的不同，液压泵分为齿轮式、叶片式、柱塞式和 螺杆式等类型；按照输出油液的流量可否调节，液压泵又有定量式 和变量式之分。