液压泵和液压马达的工作原理
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。
液压马达与液压泵的区别
液压马达与液压泵的区别
液压马达和液压泵的相同点
①从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电动机带动时，输出的是压力能(压力和流量)这就是液压泵;若输入压力油，输出的是机械能(转矩和转速)，则变成了液压马达。
②从结构上看，二者是相似的。
③液压马达和液压泵的工作原理均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。
对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。
对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工作容积减小时排出低压油。
液压马达和液压泵的不同点
①液压泵是将电动机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高;液压马达是将液体的压力能转为机械能的转换装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。
因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。
②液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，而像齿轮泵和叶片泵等液压泵的转向有明确的规定，只能单向转动，不能随意。
液压马达是将液压能转换为连续回转运动机械能的执行元件。
液压马达与液压泵具有同样的基本结构要素——密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。
从工作原理而言，液压马达与液压泵都是依靠密封工作腔容积的变化而工作的，但因两者使用目的不同，结构上存在许多差异，一般不能直接互逆通用，只有少数泵能作液压马达使用。
液压马达的工作原理
液压马达的工作原理液压马达是一种将液压能转换为机械能的装置，广泛应用于各种工程机械和工业设备中。
本文将介绍液压马达的工作原理及其组成部分，以及相关原理和应用。
一、液压马达的工作原理液压马达的工作原理基于流体力学原理，主要是通过液体的压力来驱动液压马达的转动。
液压马达由进口阀组、柱塞或齿轮等组成，它们的工作原理有所不同，但基本上都是通过液体的流动来驱动转动。
液压马达的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：第一步，液压泵将液体从外部供应源吸入，并通过管道输送到液压马达的进口端。
第二步，液体进入液压马达后，受到进口阀组的控制，压力将液体驱动到柱塞或齿轮上。
第三步，液体在柱塞或齿轮的作用下，产生一定的转动力，使液压马达的轴承和转子开始转动。
第四步，液体经过转子的作用后，再次通过出口阀组流出，返回到外部环境。
通过上述步骤，液压马达就完成了液体能量到机械能量的转换过程。
当液体不断从进口流入时，液压马达会稳定地运转，提供所需的机械动力。
二、液压马达的组成部分液压马达主要由进口阀组、柱塞或齿轮、轴承和转子等组成。
1. 进口阀组：作为液体流入液压马达的控制口，主要由进口阀门和相关管道组成。
进口阀组可以控制液体的流速和流量，保证液压马达的正常工作。
2. 柱塞或齿轮：液压马达的核心组成部分，柱塞马达内部有多个柱塞同时工作，通过液压传动力量，使柱塞不断作出往复运动，从而带动转子旋转。
齿轮马达内部则由齿轮齿条配合运动，将液体能量转化为机械能。
3. 轴承：液压马达中的轴承主要用于支撑转子并提供承载能力，确保液压马达的稳定运转。
4. 转子：是液压马达的主要运动部件，通过转子的旋转来驱动输出轴承，并提供机械能。
三、液压马达的原理和应用液压马达工作原理的应用十分广泛，常见于各类工程机械和工业设备中。
1. 工程机械：液压马达广泛应用于挖掘机、装载机、推土机等工程机械中。
它们通过液压马达的驱动，实现各种工作装置的动力传递，提高工作效率和精度。
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
第三章 液压泵与液压马达
（三）液压泵排量和流量
1.排量Vp (m3/r) 是指在不考虑泄漏的情况下，液压泵主轴每转一 周所排出的液体体积。 2.理论流量qt (m3/s) 是指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内排出的 液体体积。 qt =Vn 3.实际流量qp 指液压泵工作时的输出流量。 qp= qt - △ q 4.额定流量qn 指在额定转速和额定压力下泵输出的流量。
（动画） 2、工作原理：
旋转一周，完成二次吸油，二次排油——双作用泵
径向力平衡——平衡式叶片泵(两个吸油区，两个排油区）
3、 流量计算
忽略叶片厚度:
V=2π(R2-r2)B q=Vnηv = 2π(R2-r2)Bn ηv
如考虑叶片厚度: V=2π(R2-r2)B -2BbZ(R-r)/cosθ q=Vnηv = 2π(R2-r2)Bn ηv -2BbZ(R-r)/cosθ nηv
2、液压泵进口压力 p 0 0MPa ， 出口压力 pp 32MPa ， 实际输出流量q 250 L min，泵输入转矩 T pi 1350N m ， 输入转速 n 1000r min ，容积效率 0.96 。试求： （1）泵的输入功率 P i ，（2）泵的输出功率 P o ，（3） 泵的总效率 ，（4） 泵的机械效率 m
第三章 液压泵与液压马达
液压泵--动力元件： 将驱动电机的机械能转换成液体的压力能， 供液压系统使用，它是液压系统的能源。
3-1概
二章 液压泵和液压马达
二章液压泵和液压马达§§§ 2.1 概述一、液压泵和液压马达的作用、工作原理液压泵和液压马达是液压系统中的能量转换元件。
液压传动中，液压泵和液压马达都是靠密闭的工作空间的容积变化进行工作的，所以又称为容积式液压泵和液压马达。
液压泵：将原动机(电动机、柴油机)的机械能转换成油液的压力能，再以压力、流量的形式输送到系统中去。
称为动力元件或液压能源元件。
液压马达：是将压力能转换为旋转形式的机械能．以转矩和转速的形式来驱动外负载工作，按其职能来说，属于执行元件。
（从原理上讲，液压泵和液压乌达是可逆的）图2—1为单柱塞泵的工作原理图。
当偏心轮1被带动旋转时，柱塞2在偏心轮和弹簧4的作用下在泵体3的柱塞孔内作上、下往复运动。
柱塞向下运动时，泵体的柱塞孔和柱塞上端构成的密闭工作油腔A的容积增大，形成真空，此时排油阀5封住出油口，油箱7中的液压油便在大气压力的作用下通过吸油阀6进入工作油腔，这一过程为柱塞泵吸油过程；当柱塞向上运动时，密闭工作油腔的容积减小、压力增高，此时吸油阀封住进袖口，压力油便打开排油阀进入系统，这一过程为柱塞泵压油过程。
若偏心轮连续不断地转动，柱塞泵就能不断地吸油和压油。
容积式液压泵工作必须具备的条件：具有若干个良好密封的工作容腔；具有使工作容腔的容积不断地由小变大，再由大变小，完成吸油和压油工作过程的动力源；具有合适的配油关系，即吸油口和压油口不能同时开启。
二、液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的类型较多。
液压泵：按其在单位时间内输出油液体积能否调节而分为定量泵和变量泵，按其结构形式可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，如图2—2所示。
液压马达：也具有与液压泵相同的形式，并按其转速可分为高速和低速两大类，如图2—3所示三、液压泵与液压马达的主要性能参数液压泵和液压马达的性能参数主要有压力(常用单位为Pa)、转速(常用单位r/min)、排量(常用单位为m3／r).流量(常用单位为m3／n或L/min)、功率(常用单位W )和效率。
第3章液压泵和液压马达
排量和流量 功率和效率
台州学院
机械工程学院
1、泵的压力
（1）工作压力 pp
- 液压泵工作时输出的实际压力
- pp的大小取决于负载
台州学院
机械工程学院
（2）额定压力 pn
- 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。即泵工作时允许达到的最高压力
- pn的大小受泵本身的结构强度和泄漏决定
台州学院
机械工程学院
消除困油的方法
方法：在泵前后两盖板上开卸荷槽（如图虚线方框），以消
除困油。
吸油腔
压油腔
a
原则：两槽间距a为最小困油容积，隔开吸压油腔（图b）
当密封容积减小， p↑，使之通压油腔（图a） 当密封容积增大，p↓，使之通吸油腔 （图c）
注意：两卸荷槽的间距应确保不使吸、压油腔相通
台州学院
排量
- 轴转过一周泵排出的油液体积
齿槽 轮齿
- 近似为两个齿轮的齿槽容积之和
- 设齿槽容积=轮齿容积，则排量 V=一个齿轮的齿槽容积+轮齿容积
- 则齿轮泵排量（动画）：
B
P
A
V
4 2 m2 zb
2 ( z 2) m ( z 2) m b 2
- 实际，齿槽容积>轮齿容积, π取3.33，
台州学院
机械工程学院
一、双作用叶片泵
- 泵轴转一周，完成两次吸油和压油
动画按钮 台州学院
机械工程学院
1、双作用叶片泵的结构组成
定子：内表面椭圆形，包括
- 两段大半径R圆弧 - 两段小半径r圆弧 - 四段过渡曲线
定子 转子
液压泵和液压马达
•困油
•闭死容积：
• 留在两对啮合齿间 的液体既不与低压腔 通也不与高压腔通， 称这两对啮合齿间所 形成的封闭空间为 “闭死容积”。
液压泵和液压马达
•困油
困油现象：
在闭死容积中造成油 压急剧变化的现象。
液压泵和液压马达
v 危害：困油现象使泵工作时产生振动和噪声， 产生气穴，并影响泵的工作平稳性和寿命。
液压泵和液压马达
单作用叶片泵特点
1. ∵转子转一转，吸压油各一次。 ∴称单作用式
2. ∵ 吸压油口各半，径向力不平衡。 ∴称非卸荷式
液压泵和液压马达
单作用叶片泵的结构特征
v 1、定子内表面为圆柱面，转子相对于 定子有一偏心距。 v 改变定子和转子间的偏心量e，就可改 变泵的排量(变量泵)。 v 2、叶片泵圆周方向上划分为一个压油 腔和一个吸油腔，转子轴及其轴承受到 很大的不平衡径向力作用。
液压泵和液压马达
5、液压泵的功率和效率 (1)输入功率
理论输入功率 实际输入功率
理论转矩 实际转矩
液压泵和液压马达
(2)输出功率
理论输出功率 实际输出功率
液压泵和液压马达
v 容积损失： 因内泄漏、气穴和油液在 高压下的压缩造成流量上的损失，容积损 失用容积效率表征；
v 机械损失： 因摩擦而造成转矩上的损 失，机械损失用机械效率表征。
v密变化，转子顺转<
上半周，叶片缩回，v密↓，压油
吸压油腔隔开：配油盘上封油区和叶片
液压泵和液压马达
单作用叶片泵的流量
v 理论流量： v 实际流量： v 结论：1) qT = f(几何参数、 n、e) v 2）∵ n = c e变化 q ≠ C v ∴变量泵 e = 0 q = 0 v e ：大小变化，流量大小变化 v 方向变化，输油方向变化 v 故 单作用叶片泵可做双向变量泵
液压马达与液压泵的区别
液压马达和液压泵一样，都是依靠密封工作容积的变化实现能量的转换，同样具有配流机构。
液压马达在输入的高压液体作用下，进液腔由小变大，并对转动部件产生扭矩，以克服负载阻力矩，实现转动；同时马达的回液腔由大变小，向油箱或泵的吸液口回液，压力降低。
高压液体不断从液压马达的进液口进入，从回液口流出，则液压马达的转子不断地转动而对外做功。
从理论上讲，除阀式配流的液压泵外，其他形式的液压泵和液压马达具有可逆性，可以互用。
实际上，由于使用性能和要求不同，同一种形式的泵和马达在结构上仍有差别。
(1)液压马达是输入带有压力的液体推动其转于旋转，所以必须保证初始密封性，而不必具备自吸能力。
而液压泵通常必须具备自吸能力。
(2)液压马达应能正反转，因而要求其内部结构必须对称。
液压泵通常都是单向旋转，在结构上一般没有此限制。
(3)液压马达的转速范围较大，特别是当转速较低时，应能保证正常工作，因此应采用滚动轴承或静压滑动轴承；若采用动压滑动轴承，就不易形成润滑油膜。
而液压泵的转速较高，一般变化小，就没有这一要求。
第三章 液压泵与液压马达
吸
2、径向压力不 平衡问题
措施：
减少压油口的
尺寸
开压力平衡槽
3、泄漏问题
齿顶 端面 啮合处 措施： 弹性侧板 浮动轴套
高压齿轮泵
四、内啮合齿轮泵 与外啮合齿 轮泵相比，内 啮合渐开线齿 轮泵具有流量 脉动小，结构 紧凑，重量轻， 噪音小，效率 高，无困油现 象等一系列优 点。
1 T pV m 2
q n V V
3.6.2 叶片马达
叶片马达的工作原理
3.6.3 轴向柱塞马达
1．轴向柱塞式液压马达的工作原理
TZ FT l
4
d 2 ptg R sin i
1 1 2 1 T pVm p d DZtg m pd 2 DZtg m 2 2 4 8
二、轴向柱塞泵
录像
1、工作原理
2、流量计算
V
4
d DZtg 2Fra bibliotekq
4
d DZn V tg
2
3、结构要点 （1）缸体端面间隙自动补偿。 （2）滑履结构：柱塞与滑履为球面接触，滑履与斜 盘为平面接触，改善了受力状态。 （3）变量机构：改变斜盘倾角可以改变其排量。
3.6 液压马达
3.6.1 液压马达的主要性能参数 1．液压马达的转矩 2．液压马达的转速
二、 双作用叶片泵 （动画）
1、工作原理 组成：定子、转子、叶 片、配流盘、泵轴、 泵体等。
2、流量计算
V=2π(R2-r2)b q=Vnηv = 2π(R2-r2)b ηv (忽略叶片厚度) 如考虑叶片厚度 V=2π(R2-r2)b -2bsz(R-r)/cosθ q=Vnηv = 2π(R2-r2)bn ηv -2bsz(R-r)/cosθ nηv
液压传动与控制之液压泵和液压马达
4.5.2 柱塞泵排量计算
柱塞泵类型
排量计算
单柱塞泵 三柱塞泵
q d 2h
4 q 3 d 2h
4
h 2e
轴 斜盘式 向 泵 斜轴式
q d 2hz
4
h D tan h D1 sin
径向泵
q d 2hzY
4
h 2e
柱塞直径d，柱塞行程 h，偏心距 e，柱塞数z，柱塞分布圆直径 D，主轴盘球铰分布圆直径D1，柱塞排数Y，斜盘或摆缸的倾角γ
=1–Δq /qt=1–kp/nV
k 为泄漏系数 液压泵内零件间的间隙很小，泄漏油液的流态可以看作是 层流→泄漏量和液压泵工作压力成正比
3. 转速 额定转速 nn：额定压力下能连续长时间正常运
转的最高转速 最高转速 nmax：额定压力下允许短时间运行的
最高转速 最低转速nmin：正常运转允许的最低转速 转速范围：最低转速和最高转速之间的转速
4.2 液压泵基本性能参数和特性曲线
4.2.1 液压泵基本性能参数
1. 压力
额定压力：泵在额定转速和最大排量下连续运转 时允许使用的压力限定值
工作压力：在实际工作中输出油液的压力值(泵出 口处的压力值)
最高压力：在短时间内超载所允许的极限压力
实际压力：大小取决于执行元件的负载。
压力分级
压力分级 低压
为减少两叶片间的密闭容积在吸压油腔转换时因 压力突变而引起的压力冲击，在配流盘的配流窗 口前端开有减振槽
4.4.3 单作用叶片泵 1 工作原理
组成
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
单作用叶片泵结构简图 1-压油口；2-转子；3-定子；
3-1液压泵与液压马达(1)_第5讲解读
（4）外啮合齿轮泵的几个重要问题：
１）由于齿轮啮合过程中压油腔的容积是 不均匀的，因此，齿轮泵的瞬时流量是脉 动的 。 ２ ) 内泄漏较大：齿轮端面与端盖配合处 （最大）； 齿轮顶部与泵体配合的径向间隙处（次 之）； 两齿轮的啮合线处（最小）。
３）径向力不平衡（如图）
产生原因：压油腔压力高。 危害：磨损、变形、磨擦。 措施：开平衡槽或缩小压油口尺寸。
(2)机械损失:主要由两部分组成：一是由于 相对运动件之间的机械摩擦引起的转矩损 失，它与工作压力有关，压力越高，其转 矩损失越大；二是粘性引起摩擦转矩损失， 油液粘度越大，泵轴转速越快，这一部分 转矩损失就越大。 泵的机械效率是其理论转矩与实际转矩 之比，即： T T 1
tP tP Pm
（2）具有相应的配油装置，吸油腔与排油腔分开， 吸油时容积与吸油管相通，压油时容积与压油管相通。 （3）油箱内液体的绝对压力恒等于大气压或大于大 气压。
2.液压马达的工作原理 从原理上讲，液压泵和液压马达是互逆的。
将液体的压力能转换为旋转形 式的机械能，而对负载作功。
大部分容积式泵不可直接作液压马达使用， 因为在结构细节上还是有差异的。
第三章 液压传动基本元件 第一节 液压泵与液压马达 液压泵和液压马达都是系统中的一种能量转 换装置。液压泵是将电动机或其它原动机输入的 机械能转换成液体的压力能，为系统提供具有一 定压力和流量的液体，是液压系统中的动力源。 液压马达是把液体的压力能转换成机械能，驱动 工作机械实现旋转运动，是液压系统中的执行元 件。 由于液压泵和液压马达都是依靠密封容积的变 化来实现吸油和排油的。故将它们称为容积式液 压泵和容积式液压马达。
２、排量和流量
泵的排量是指在没有泄漏的情况下，泵轴转一 转所排出的液体体积。它由泵的密封工作腔的数 目和容积变化的大小来决定的。排量一般用 V 表 示，常用单位是mL／r。 马达的排量是指在没有泄漏的情况下，马达每 转一转所输入的液体体积。液压马达的排量决定 于密封工作腔的几何尺寸和数目，而与压力无关。 泵的理论流量是指泵在没有泄漏的情况下，单 位时间内输出的液体体积，它等于泵的排量与转 速的乘积，即：qt=V*n
液压基本原理
液压基本原理
液压系统是一种利用液体在封闭的容器中传递力和能量的技术。
其基本原理是根据波义耳定律，通过使用液体传递力量。
液压系统包括主要的液压泵、液压马达（或液压缸）、液压执行元件和液压控制元件等。
液压系统的工作原理如下：
1. 液压泵将液体从液压油箱中抽出，并提高其压力。
2. 高压液体通过液压管道传递到液压执行元件（液压马达或液压缸），施加力或产生运动。
3. 通过液压控制元件（如液控阀）的控制，调节液压系统的工作过程、方向、速度和压力等。
4. 工作完成后，液体返回液压油箱，液压系统进入待机状态。
液压系统的优点包括：
1. 可以传递大功率：液压系统可以传递更大的力和扭矩，适用于大型工程及机械设备。
2. 灵活性高：通过液压控制元件的组合和调节，可以实现多种工艺需求和运动模式的控制。
3. 传递效率高：液体是不可压缩的，液压系统的传动效率相对较高。
4. 运行稳定可靠：液压系统运行平稳、噪音低，寿命长，可靠性高。
液压系统的应用广泛，包括机械工程、航空航天、汽车工程、建筑工程等领域。
通过合理的设计和优化，可以使液压系统更加高效、安全和可靠。
液压马达的工作原理
液压马达的工作原理液压马达是利用液压能将液压能转换为机械能的一种液压执行元件。
它广泛应用于各种工程机械和工业设备中，如挖掘机、起重机、注塑机等。
那么，液压马达是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨液压马达的工作原理。
首先，液压马达是通过液压系统提供的液压能来驱动的。
液压系统由液压泵、液压马达、液压阀、液压缸等组成。
当液压泵将液压油送入液压马达时，液压马达内部的液压油压力会增加，从而推动液压马达内部的活塞或齿轮等零部件运动，从而驱动液压马达的输出轴转动。
其次，液压马达的工作原理可以分为液压齿轮马达和液压柱塞马达两种类型。
液压齿轮马达是利用液压油推动齿轮旋转来实现输出轴转动的，而液压柱塞马达则是通过液压油推动柱塞往复运动来实现输出轴转动的。
不同类型的液压马达在工作原理上有所差异，但本质上都是利用液压能来驱动输出轴转动。
此外，液压马达的工作原理还涉及到液压能的转换过程。
液压能是通过液压油的压力和流量来传递的，而液压马达则将液压能转换为机械能。
在液压马达内部，液压油的压力和流量会推动活塞或齿轮等零部件运动，从而实现输出轴的转动。
这一转换过程需要液压系统提供足够的液压能，以确保液压马达能够正常工作。
最后，液压马达的工作原理还涉及到一些辅助部件的作用，如密封件、冷却系统等。
密封件能够有效防止液压油泄漏，保证液压马达的正常工作；而冷却系统则能够帮助液压马达散热，避免因过热而损坏液压马达。
总之，液压马达是利用液压能来驱动输出轴转动的液压执行元件。
它的工作原理涉及液压能的转换过程，液压马达的类型和液压系统的配合等多个方面。
通过对液压马达工作原理的深入了解，我们可以更好地应用和维护液压马达，确保其正常高效地工作。
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2. 径向不平衡力
齿轮工作时，作用在齿轮外圆上的压力是不均匀 的。爱压油腔和吸油腔，齿轮外圆分别承受着系统工 作压力和吸油压力；在齿轮齿顶圆与泵体内孔的径向 间隙中，可以认为油液压力由高压腔压力逐级下降到 吸油腔压力。这些液体压力综合作用的合力，相当于 给齿轮一个径向不平衡的作用力，使齿轮和轴承受载。
径向力是影响齿轮泵寿命的重要因素。当使用压 力增大，使径向力很大时，会使泵轴弯曲及泵体偏磨， 同时也加速轴承的磨损，降低了机械效率及轴承的使 用寿命。因此，要力求减小径向力，通常在结构上采 用以下措施：
（1）缩小压油口 缩小压油口，使排油腔作用在齿轮 上的面积减小到只作用1至2个齿的范围内
（1）缩小压油口 缩小压油口，使排油腔作用在齿轮 上的面积减小到只作用1至2个齿的范围内
(4)油箱中的油液必须具有一 定的压力，以保证液压泵工 作容积增大时能及时供油
3.液压泵的分类及图形符号 液压泵按其输出流量是否可以调节分为定量泵
和变量泵两类；按结构形式可以分为齿轮式、叶片 式和柱塞式三种；按其一个工作周期密闭容积的变 化次数可以分为单作用泵、双作用泵和多作用泵等。 液压泵的一般图形符号如下图所示。
3.功率和效率
用机械效率ηm来表征泵的机械损失，有
m
Tt T
Tt
Tt T
1 1 T
Tt
对于液压马达，实际输出转矩小于理论转矩，其机 械效率为
m
T Tt
Tt
T Tt
1
T Tt
3.功率和效率
液压泵和液压马达的总效率η是输出功率与输入功 率之比，根据前面的公式可以得到
当闭死容腔由大变小时油液受挤压经缝隙溢出，使压 力增高，齿轮轴承承受周期性的压力冲击，产生能量损 失，导致油液发热，引起震动和噪声，降低齿轮泵的工 作平稳性和使用寿命。
当闭死容腔由小变大时油液由于得不到补充，使闭 死容腔形成局部真空，产生气蚀现象，引起振动和噪声。
这种闭死容腔大小变化导致压力冲击和气蚀的现象 称为困油现象，严重影响泵的使用寿命和工作性能，必 须予以消除。
练习3-1 叶片泵转速n=1500r/min,输出压力6.3MPa时输出
流量为53L/min，测得泵轴消耗功率为7Kw，当泵空载 时，输出流量56L/min，求该泵的容积效率和总效率。
练习3-20r/min时的理论流量为160L/min，若泵 的工作压力为2.95MPa，实际流量为152L/min。 试求： （1）液压泵的总效率 （2）泵在上述工况所需的电动机功率 （3）驱动液压泵所需的转矩
a.液压泵的排量（用V表示）是泵每转一转，由其密封 油腔几何尺寸变化所算得的输出液体的体积，也称作 无泄漏情况下，泵每转一转所输出的液体体积。
b.液压泵的理论流量指泵在单位时间内由其密封油腔 几何尺寸变化计算而得出的输出的液体体积，也称作 无泄漏情况下单位时间内所能输出的液体的体积。泵 的转速为n，则泵的理论流量q=nV
（2）扩大排油腔 将排油腔扩大大吸油腔一侧，只 有1-2个齿起密封作用，使其它对称区域的液压力得到 平衡，减小作用在轴承上的径向力。
（3）扩大吸油腔 将吸油腔扩大大排油腔一侧，只 有1-2个齿起密封作用，使其它对称区域的液压力得到 平衡，减小作用在轴承上的径向力。
（4）开设平衡槽 在端盖、轴套的过度区开设平衡槽， 分别与高、低压腔相通，以使齿轮径向力自平衡。
V
q qt
qt
q qt
1
q qt
3.功率和效率
对于液压马达，输入实际流量q必然大于它的理论 流量qt，即q=qt+△q,它的容积效率为
V
qt q
1 q q
机械损失是指因摩擦而造成的转矩的损失。对于液 压泵来说，驱动泵的转矩总是大于其理论转矩，设转矩 损失为△T，则实际转矩为理论转矩与损失转矩之和，
1 困油现象及其解决办法
为了保证齿轮传动平稳，齿轮泵的齿轮重合度必须 大于1（1.05-1.1），即在前一对齿轮尚未脱开啮合之 前，后一对齿轮已经进入啮合。在两队齿轮同时啮合时， 她们之间形成一个与吸、压油腔均不相通，且容腔的大 小不断发生变化的闭死容腔（P24图3.2.3）。这一容腔 随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。
1.液压泵的工作原理
当偏心轮的几何中心转到 最右点时，吸油过程终止。偏 心轮继续旋转使柱塞向左运动， 密闭容器减小，油液压力增大， 经排油阀排出，这一过程称为 排油。当偏心轮的几何中心转 到最左点时排油过程终止。
1.液压泵的工作原理
偏心轮连续旋转，柱塞左 右往复运动，液压泵半个周期 吸油，半个周期排油。在工作 过程中，吸油阀和排油阀不会 同时开启，由此可见，液压泵 是靠密闭容腔的容积变化来进 行工作的。称此类液压泵为容 积式液压泵，简称液压泵。
3. 泄漏
泄露意味着能量损失，不仅使油液发热，也直接影 响了齿轮泵的容积效率。泄漏主要有三条途径：
（1）端面间隙泄漏 压油腔和过渡区段通过齿轮端面 与前后端盖的端面间隙向低压腔泄漏，这一途径的泄 漏量最大，占总泄漏的70%-80%
（2）径向间隙泄漏 压油腔的油液经径向间隙向吸油 腔泄漏。这一途径通道较长，有多个局部损失存在， 但配合间隙较小，工作油液本身有粘性，所以泄漏量 相对较小，占15%-20%。
3. 泄漏
泄露意味着能量损失，不仅使油液发热，也直接影 响了齿轮泵的容积效率。泄漏主要有三条途径：
（3）齿轮啮合处的泄漏 由于啮合线接触不良，使高 压腔与低压腔之间密封不良造成泄漏。在啮合正常的 情况下，这一泄漏量较小，随着工作压力的提高，啮 合接触更加紧密，通过该途径泄漏量更少，一般可以 忽略不计。
2.液压泵的特点
(1)结构上具有能实现周期性 变化的密闭工作容腔
(2)必须具有配液装置，当密 闭工作容腔容积由小变大时， 配液装置使密闭工作容腔只 与吸油腔相通；当密闭工作 容腔由大变小时，配液装置 使密闭工作容腔只与排油腔 相通。
2.液压泵的特点
(3)必须要有隔离封油装置使 液压泵的吸油腔与排油腔不 能相通
mV
即液压泵和液压马达的总效率都等于各自的容积效 率与机械效率的乘积。液压泵的效率与泵的泄露和摩擦 损失有关。
第二节 齿轮泵
齿轮泵按结构形式可以分为外啮合和内啮合两种， 内啮合齿轮泵应用较少，所以本节主要介绍外啮合齿轮 泵。外啮合齿轮泵具有以下优点：结构简单、紧凑；容 易制造，成本低；对油液污染不敏感；工作可靠，维护 方便；寿命长等。基于以上优点，外啮合齿轮泵广泛应 用于各种低压系统中。
液压泵由电动机驱动，输入量是转矩和转速，输出 量时液体的压力和流量；液压马达则刚好相反，输入量 是液体的压力和流量，输出量时转矩和转速。如果不考 虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输 入功率，及理论功率为液压泵进出口液压差△p与理论 流量的乘积，即
Pi pqt pVn Tt 2Ttn
一、外啮合齿轮泵的工作原理
图示为外啮合齿轮泵的工作 原理。在泵的壳体内有一对外啮 合齿轮，齿轮两侧有端盖盖住。 壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽 组成许多密封的工作腔。当齿轮 按图示方向旋转时，右侧吸油腔 由于相互啮合的齿轮逐渐脱开， 密封工作腔容积逐渐增大，形成 部分真空，油箱中的油液被吸进 来，将齿间槽充满，并随着齿轮 旋转，把油液带到左侧压油腔中。
式中：Tt——液压泵（马达）的理论转矩 ω——液压泵（马达）的角速度
3.功率和效率
实际上，液压泵和液压马达在能量转换过程中是有 损失的，因此输出功率小于输入功率。两者之间的差值 为功率损失，功率损失可以分为容积损失和机械损失两 部分。
容积损失是因泄露而造成的流量损失。对于液压泵 来说，输出压力增大时，泄露量增大，泵的实际输出的 流量q减小。设泵的流量损失为△q，则泵的容积损失可 以用容积效率ηv来表示，
Vp 1 • zm 2m2 (zm 2m)2 B 2 4 zm2B
式中：z—齿轮齿数 m—齿轮模数 B—齿轮齿宽
二、外啮合齿轮泵的流量计算
实际上，齿间容积比齿轮体积稍大，而且齿轮齿数 越少差值越大。另外，对修正齿轮而言，齿轮变薄，齿 间容积也增大，因此对上式进行修正，乘以修正系数 6.66，修正后的齿轮泵排量为：
a 单向定量液压泵 b 单向变量液压泵 c 双向定量液压泵 d 双向变量液压泵
二、液压泵和液压马达的主要工作参数
液压泵的主要性能参数有压力、转速、排量、流 量、功率和效率。
1.液压泵的压力 a.吸油压力 指液压泵进口处的压力。自吸泵的吸油 腔必须具有一定的真空度，一般齐吸油压力低于大气 压力。
b.工作压力 液压泵工作时的出口压力，其大小取决 于负载。
第一节 液压泵和液压马达概述
液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机（电 动机、内燃机等）输入的机械能（转矩T和角速度ω） 转换为液压能（压力p、流量q）输出，为液压系统提 供压力油源。
一、液压泵的工作原理及分类
1.液压泵的工作原理
液压传动系统中使用的液压泵和液压马达都是容 积式的，容积式液压泵的工作原理如下图示，
在压油区一侧，由于齿轮逐渐啮 合，密封工作腔容积不断减小， 油液被挤出去。吸油区和压油区 是有相互啮合的齿轮以及泵体分 隔开的。
二、外啮合齿轮泵的流量计算
齿轮泵排量的精确计算比较复杂，通常采用近似计 算法。在近似计算时，认为齿间的容积等于齿轮的体积， 因此齿轮每转一周，排除的液体的体积等于其中一个齿 轮的所有齿间工作容积及其所有齿轮体积之和，及等于 其中一个齿轮齿顶园与齿根圆之间环形圆柱的体积，即 齿轮泵的排量为
2.液压泵的排量和流量
c.泵的瞬时流量qsh 每一瞬时的流量，称为泵的瞬时 流量，一般指泵的瞬时理论流量