液压-第02章1液压泵和液压马达概述
第二章 液压泵与液压马达
一、什么是液压泵？依靠密闭工作容积的改变实现吸、压液体，从而将机械能转换为液压能的装置。
二、液压泵的作用什么？液压泵是液压系统的动力元件，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。
三、液压泵的工作原理是什么？ 当齿轮旋转时，在A 腔，由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B 腔，在B 腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小，把液压油排出 利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装置，不能变量。
四、液压泵的特点是什么？（1） 必须有若干个密封且可周期性变化的空间。
液压泵的理论输出流量与此空间变化量及单位时间内变化数量成正比，和其他因素无关。
（2） 油箱内的液体绝对压力恒等于或大于大气压力，为了能正确吸油，油箱必须与大气相通或采用充气油箱。
（3） 必须有合适的配流装置，目的是将吸油和压油腔隔开，保证液压泵有规律地、连续地吸、排油。
液压泵机构原理不同，其配流装置也不同。
五、液压泵的主要性能参数有哪些？（见p35）1.压力与吸入性能什么是液压泵的工作压力？什么是液压泵的额定压力？什么称为吸入压力？实际工作时的输出压力为液压泵的工作压力。
液压泵的额定压力是指泵在正常工作的条件下，按实际标准规定能连续运转的最高压力。
液压泵进油口处的压力称为吸入压力。
2.排量和流量液压泵的排量是指泵每转一转，所输出的液体体积，用V 表示。
其值是密封容积几何尺寸变化量。
排量可调的液压泵称为变量泵，不可调的液压泵称为变量泵。
流量是指液压泵在单位时间输出液体的体积。
实际流量是指泵工作时出口实际输出的流量。
额定流量是指泵在正常工作条件下，按实验标准规定所必须保证的流量，用nq 表实际流量和额定流量均小于理论流量。
排量与流量的关系：nV q tV ——液压泵排量n ——主轴转速（r/min ）六、功率和效率？液压泵是靠电动机带动，输入的是转矩和转速即机械能，输出的是液体压力和流量即压力能。
第2章 液压泵和液压马达PPT课件
•3)液压泵、液压马达的排量和流量
•（1）排量V：液压泵的排量是在不考虑泄漏的情况下，泵轴每转一 周所能排出液体的体积。液压马达的排量是在不考虑泄漏的情况下， 马达轴每转一周所能吞入液体的体积。
Py pq
• 液压泵的总效率η： η = P y Pm
pq pV q η=2πnT2πTVnηmηV
• 2）液压马达的功率和效率 • 液压马达的输入功率PMy： • 液压马达的容积效率ηMV：
• 液压马达的机械效率ηMm：
PMy pMqM
ηMV
qMt qM
ηMm
TM TMt
• 液压马达的输出功率PMm： • 液压马达的总效率ηM：
•2、液压泵、液压马达的压力和流量
•1）液压泵和液压马达的分类 •按排量是否可调分：定量泵和定量马达，变量泵和变量马达； •按结构形式分：齿轮式：齿轮泵有外啮合式和内啮合式；
叶片式：叶片泵有单作用式和双作用式； 柱塞式：柱塞泵有径向式和轴向式，柱塞马达有轴
向柱塞式（高速、小转矩马达）和径向柱 塞式（低速、大转矩马达）等。 •除此以外，还有螺杆式和其他一些形式的液压泵和液压马达。
压油
• 2）齿轮泵的结构性能 • （1）困油现象
a）形成闭死容积 b）闭死容积最小 c）闭死容积最大 • 困油的原因：存在闭死容积 • 困油现象的危害：油液发热，轴承磨损，气蚀、噪声、振动、影响
工作、缩短寿命
• 解决困油现象的措施： • 在齿轮泵的端盖上制作卸荷槽，使闭死容积与吸油腔或压油腔相通。
a浮动轴套式
液压传动与控制技术(泵和马达)
液压传动与控制
一转内密封容积变化两个循环。所以密封容积每转内吸油、 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。 排量和流量:
q 2 ( R — r ) B
2 2
Q 2 ( R — r ) Bn V
2 2
无流量脉动：理论分析可知，流量脉动率在叶片数为4的整 数倍、且大于8时最小。故双作用叶片泵的叶片数通常取为12 。
液压传动与控制
3. 功率与效率 能量损失包括两部分： 容积损失——由于泵和马达本身的泄漏所引起的能量损失。 机械损失——由于泵和马达机械副之间的磨擦所引起的能量 损失。
液压传动与控制
1）液压泵 如无能量损失，泵的理论机械功率应 等于理论液压功率，即：
2 nT t pQ t pqn
Tt pq 2
液压传动与控制
§2- 1 概述
液压泵和液压马达是一种能量转换装置。 液压泵是液压系统的动力元件，其作用是把原动机输入的机 械能转换为液压能，向系统提供一定压力和流量的液流。 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，用来推动负载作功 。 液压泵和液压马达从原理上讲是可逆的，当用电动机带动其 转动时为液压泵；当通入压力油时为液压马达。 液压泵和液压马达的结构基本相同，但功能不同，它们的实 际结构有差别。
Py pQ pqn V 5 10 20 10
5 —6
1450 / 60 0 . 95 2296 W
泵的输出功率
Pm = Py η = 2296 0 .9 = 2551 W
液压传动与控制
例：某液压马达排量为25mL/r，进口的压力8Mpa，回 油背压为1Mpa，泵的容积效率为0.92，总效率为0.9，当 输入流量为25L/min。求马达的输出转矩和转速？ 解：输出转矩
液压技术 第二章 液压泵和液压马达
A
1 2 R 2
V 2 Re
2 4 Re b b z z
V V z
4 Re b z 4 Re b z
排量： V 2beD 流量： q 2beD nv 式中：b - 叶片宽度 e – 偏心距 D - 定子内径
2) 流量脉动
1.25 z2 流量脉动： 5 z2
1．检测泵体、齿轮，重配间隙 2．修理或更换侧板和轴套
§2-3
齿轮马达
1.结构特点： 两个油口一样大， 有单独的泄油口。
2. 工作原理：
由于两个齿轮的受压面积 存在差值，因而产生转矩， 推动齿轮转动。 T=Fr=pAr F1 = p b ( h – x ) F2 = p b ( h – y )
y
1. 结构： 齿轮、壳体、端盖等
典型结构
CB齿轮泵 p = 2.5 MPa
卸荷槽 缩小压油口 减小端面间隙 0.03~0.04mm 增大吸油口 小槽 a (泄油） 小孔
2. 工作原理
密封工作腔：
齿间槽、壳体、端盖组成
啮合线、吸油腔、排油腔
外啮合齿轮泵视频
流量和脉动
排量 脉动率
单作用叶片泵视频
单作用叶片泵结构
2. 工作原理
密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成） 吸油过程：叶片伸出→V ↑ → p ↓ →吸油； 排油过程：叶片缩回→V ↓ → p ↑ →排油。
旋转一周，完成一次吸油，一次排油——单作用泵 径向力不平衡——非平衡式叶片泵 （一个吸油区，一个排油区）
x
3. 应用：
高转速、低扭矩 的场合。
§2-4 叶片泵和叶片马达
第2章 液压泵和液压马达
（2-26） （2-27） （2-28）
因此外啮合齿轮泵的理论流量qtp和实际输出流量qp分别为
Pop
（2-16）
η mp
因此，液压泵的总效率等于液压泵的机械效率与容积效率 之积。
液压泵的输入功率即原动机的驱动功率也可写成
P ip =
液压马达的总效率ηm
∆pp qp
ηp
（2-17）
η mv 因此，液压马达的总效率等于液压马达的机械效率与容积 效率之积。
Pom 2πnmTm 2πnmT tmη mm ηm = = = = η mmη vm ∆ p q Pim ∆pm qm m tm
nmax i= nmin
（2-24）
液压马达的最高使用转速主要受使用寿命和机械效率的限制。
2.1 概述
3）滑转速度
返回
液压马达进出油口切断后，理论上输出轴应完全不转动， 但因负载力的作用使马达变为泵工况，马达的出油口成为高压 腔，油液从此腔向外泄漏，使得马达缓慢转动（滑转）。通常 用额定转矩下的滑转速度表示液压马达的制动性能(例2-1) 。
第2章 液压泵和液压马达
2.2 齿轮泵
2.2 齿轮泵
返回
优点：结构简单、制造方便、外形尺寸小、重量轻、造价 低、自吸性能好、对油液的污染不敏感、工作可靠。由于齿 轮泵中的啮合齿轮是轴对称的旋转体，因此允许转速较高。 缺点：流量和压力脉动大，噪声高，排量不能调节。齿轮 泵的低速性能较差，当其转速低于 200 ～ 300r/min 时，容积效 率降到不能允许的地步。 分类：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
2.1 概述
2.1.1 液压泵和液压马达的工作原理及特点
液压与气压传动3.第二章 液压泵和液压马达
第二章液压泵和液压马达第一节概述一、液压泵和液压马达的工作原理液压泵是将电动机(或其它原动机)输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。
在液压系统中，液压泵作为动力源，向液压系统提供压力油。
液压马达是将液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。
从原理上，两者是互逆的。
但由于功用的不同，结构上有差别。
1．液压泵的工作原理图2-1所示为一个单柱塞液压泵的工作原理图。
柱塞2安装在泵体3内，柱塞在弹簧4的作用下与偏心轮1接触。
当偏心轮不停地转动时，柱塞作左右往复运动。
柱塞向右运动时，柱塞和泵体所形成的密封容积V增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力作用下，通过单向阀6进入泵体V腔，即液压泵吸油。
柱塞向左运动时密封容积V减小，由于单向阀6封住了吸油口，于是V腔的油液打开单向阀5流向系统，即液压泵压油。
偏心轮不停地转动，液压泵便不断地吸油和压油。
从上述泵的工作过程可以看出：l)液压泵是依靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，利用这种原理做成的泵统称为容积式液压泵。
2)在吸油过程中，对于非封闭的油箱,必须使油箱与大气接通，这是吸油的必要条件。
3)单向阀5、6将吸油腔与压油腔隔开,保证吸油时使V腔与油箱接通，同时切断供油管道;压油时使V腔与油液流向系统的管道相通而与油箱切断。
单向阀5、6又称为配油装置。
液压马达是将液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。
从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的。
即液压泵可以作为液压马达使用，输入压力油，输出转矩和转速。
二、液压泵和液压马达的分类液压泵和液压马达的类型很多。
液压泵和液压马达按其排量V能否调节而分成定量泵和和定量马达，变量泵和变量马达两类，液压泵和液压马达按结构形式的不同，可分为齿轮式、叶片式和柱塞式等类型。
液压泵和液压马达的图形符号如图2-2所示。
三、液压泵和液压马达的压力和流量1.液压泵和液压马达的压力1)工作压力p液压泵的工作压力是指它输出油液的压力，其大小由负载决定。
液压传动讲义第2章 液压泵和液压马达
2 液压泵和液压马达轮式、叶片式、柱塞式液压泵。
③高速液压马达及低速大扭矩马达。
通过本章的学习，要求掌握这几种泵和马达的工作原理（泵是如何吸油、压油和配流的，马达怎样产生转速、转矩）、结构特点、及主要性能特点；了解不同类型的泵马达之间的性能差异及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
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。
教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念，利用泵和马达的拆装实验，了解液压泵和马达的结构及工作原理。
教学要求：重点掌握泵马达的基本原理及效率计算，了解叶片泵及叶片马达、齿轮泵及齿轮马达的基本结构与工作原理，掌握柱塞泵及柱塞马达基本结构与工作原理，掌握分析马达产生输出扭矩的方法。
2.1 液压泵、马达概述2.1.1 容积式泵、马达的工作原理液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。
液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统的动力源；液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。
图2.1容积泵的工作原理在液压传动系统中，液压泵和液压马达都是容积式的，依靠容积变化进行工作。
图2.1为容积式泵的工作原理简图，凸轮1旋转时，柱塞2在凸轮和弹簧3的作用下，在缸体的柱塞孔内左、右往复移动，缸体与柱塞之间构成了容积可变的密封工作腔4。
液压泵和液压马达课件
液压泵的选型依据主要包括工作压力、 流量要求、系统效率、工作环境以及 原动机类型等。
不同类型的液压泵（如齿轮泵、叶片 泵、柱塞泵等）具有不同的特点和适 用场合，应根据具体需求进行选择。
03 液压马达工作原理与结构
液压马达工作原理
01
02
03
04
液压马达是将液体的压力能转 换为机械能的装置
液体在压力作用下进入马达的 密闭容积内，推动马达的转子
液压泵与液压马达应用领域
液压泵应用领域
机床、冶金、工程机械、船舶、航空航天等领域。
液压马达应用领域
注塑机、油压机、工程机械、船舶、起重运输机械等领域。
液压泵与液压马达的配合使用
在许多液压系统中，液压泵和液压马达常常配合使用，以实现更复杂的动作和控制要求。 例如，在工程机械中，液压泵将发动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过液压马达 将液体的压力能转换为机械能，从而驱动工作装置完成各种动作。
液压马达分类
齿轮马达、叶片马达、柱 塞马达等。
齿轮马达特点
结构简单、价格低廉、可 靠性高等，但转矩脉动较 大、噪音较大。
液压泵与液压马达分类及特点
叶片马达特点
结构紧凑、运转平稳、噪音小等 ，但启动扭矩较小、低速稳定性 较差。
柱塞马达特点
具有高压高速大扭矩等特点，但 结构复杂、价格昂贵、对油液的 清洁度要求高。
采用串联和并联相结合的方式，实 现多种功能需求。
组合使用中注意事项
01
02
03
04
压力匹配
确保液压泵和液压马达的工作 压力相匹配，避免压力损失或
过载。
流量匹配
根据系统需求选择合适的液压 泵和液压马达，确保流量匹配
。
二章液压泵和液压马达(gear)
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。
工作原理：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。
（从原理上讲，液压泵和液压马达是可逆的）图2—1为单柱塞泵的工作原理图。
容积式液压泵工作须具备的条件：１）具有若干个良好密封的工作容腔；２）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。
(一)液压泵的主要性能参数1．压力(B p)工作压力：泵实际工作时的压力叫泵的工作压力，它随负载的大小而变化的。
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。
2．转速（B n）额定转速：泵在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速。
3．排量和流量V）：液压泵每转一转，其密封容积几何尺寸变化排出排量（B液体的体积．（即在无泄漏的情况下，液压泵每转一转所能输出的液体体积。
）q）：在不泄漏的情况下，泵在单位时间内排出理论流量（Bt液体的体积。
q）：泵在工作中，实际排出的流量，它等于泵实际流量（B的理论流量与泄漏量之差。
第2章 液压泵和液压马达
q
4
d
2 (2ez)nV
2
d
2eznV
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.4 柱塞泵与柱塞马达
簧
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.4 柱塞泵与柱塞马达
2.4．1 轴向柱塞泵 2. 轴向柱塞泵的变量机构
图3-31 轴向柱塞泵的手动变量装置 1—调节手轮；2—螺杆；3—变量头体； 4—变量活塞；5—变量斜盘；6—轴销
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.4 柱塞泵与柱塞马达
向旋转之故。
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.4 柱塞泵与柱塞马达
柱塞泵可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。轴向柱 塞泵因其柱塞的轴线与缸体轴线平行（或基本平行）而得名。 径向柱塞泵柱塞的轴线与缸体的轴线垂直，其轴向尺寸短， 径向尺寸大。
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.4 柱塞泵与柱塞马达
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.3 叶片泵与叶片马达
叶片泵 具有流量均 匀，运转平 稳，噪声低， 体积小，重 量轻，易实 现变量等优 点；缺点是 对油液的污 染比齿轮泵 敏感
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.3 叶片泵与叶片马达
2.2.1 双作用叶片泵
1. 工作原理
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.2 齿轮泵与齿轮马达
齿轮泵结构简单， 制造方便，外形尺寸 小，重量轻，造价低， 自吸性能好，对油液 的污染不敏感，工作 可靠。由于齿轮泵中 的啮合齿轮是轴对称 的旋转体，因此允许 转速较高。齿轮泵的 缺点是流量和压力脉 动大，噪声高图3-25 双作用叶片马达的工作原理
液压与 第2章 液压泵和液压马达 气压传动 2.3 叶片泵与叶片马达
液压泵和马达概述
液压泵和液压马达概述1液压泵和液压马达的工作原理液压泵是一种能量转换装置，主要是把带动它工作的原动机(一般是电动机)的机械能转换成为流动液体的压力能，供给液压系统。
它是液压系统的能源。
构成容积式液压泵必须具备如下的3个条件：(1)容积式泵必定具有一个或若干个密封工作腔；(2)密封工作腔的容积能产生由小到大和由大到小的变化，以形成吸油和压油过程；(3)具有与密封工作腔相协调的配流机构以使吸油和排油过程能各自独立完成。
液压泵和液压马达实现进油、排油的方式称为配流。
从原理和能量转换的角度来说，液压泵和液压马达是可逆工作的液压元件，即向液压泵输入工作液体便可使其变成液压马达而带动负载工作，因此，液压马达同样需要满足液压泵的上述3个条件。
必须指出，由于液压泵和液压马达的工作条件不同，对各自的性能要求也不一样，因此，同类型的液压泵和液压马达尽管结构很相似，但仍存在不少差异，所以实际使用中大部分液压泵和液压马达不能互相代用(注明可逆的除外)。
2液压泵和液压马达的分类把额定转速在500r/min以上的马达称为高速小转矩液压马达，其特点是：转速较高，转动惯量小，便于启动和制动，调节和换向灵敏度高，但输出转矩不大，仅几十牛米到几百牛米。
额定转速在500r/min以下的马达称为低速大转矩液压马达，其特点是：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，因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大大简化。
通常低速液压马达的输出转矩较大，可达几千牛米到几万牛米。
液压泵和液压马达也可以按压力来分类，见下表。
压力分级3液压泵和液压马达的图形符号4液压泵和液压马达的性能参数。
第一节_液压泵和液压马达概述
第一节液压泵和液压马达概述在液压系统中液压泵和液压马达都是能量的转换装置，液压泵将原动机提供的机械能转换为压力能，向系统提供动力；液压马达将液压泵提供的液体的压力能转换为机械能，驱动负载工作。
一液压泵工作的基本原理如图所示，为单柱塞式液压泵的工作原理图。
柱塞、缸体、吸油单向阀、排油单向阀形成了与外界大气隔离的密封工作腔，在复位弹簧的作用下，柱塞始终贴在偏心轮外表面上滑动，当偏心轮在原动机的驱动下，按照图示方向旋转时，柱塞在柱塞缸孔中上下移动，当柱塞在弹簧力的作用下，向下运动时，缸孔和柱塞形成的密封工作腔增大，工作腔内压力降低，形成一定的真空度，由于系统压力高于大气压力，于是排油单向阀关闭，吸油单向阀在大气压力的推动之下开启，油箱中的液体在大气压力的作用下进入密封工作腔，这就是单柱塞泵的吸油过程。
当柱塞在偏心轮的强制作用下，向内缩回时，密封工作腔容积减小，压力上升，当压力高于大气压力后，吸油单向阀关闭，由于液体基本上是不可压缩的，所以，收缩后的密封工作腔，无法容纳原有的液体，于是部分液体将强迫开启排油单向阀，进入系统，这就是单柱塞液压泵的排油过程。
当偏心轮连续转动时，柱塞周期性的上下运动，导致密封工作腔周期性的增大和减小，于是单柱塞泵便能够周期性的吸油和排油了。
根据单柱塞液压泵的工作原理，可以得出液压泵工作必须满足的三个基本条件：1．泵工作的首要条件是，必须形成具有密封性的工作腔。
若工作腔不密封，而是与大气直接相通，则无法形成真空，完成吸油，同时，工作腔收缩时液体直接排入大气，而无法形成足够的压力开启排油单向阀，向系统供油。
2．密封工作腔能够周而复始的增大和减小，当工作腔增大时，使工作腔与吸油腔相通，当工作腔收缩时，使工作腔与排油腔相通。
3．吸排油腔相互隔开并具有良好的密封性。
对于单柱塞泵，当容积收缩时，密封工作腔与系统相通，吸油单向阀关闭将高压腔与低压腔切断；当工作腔增大时，密封工作腔与油箱相通，排油单向阀关闭，将低压腔与高压腔切断。
液压泵及液压马达概述
第1章液压泵及液压马达概述本章将在简要介绍液压系统的原理与组成基础上，概要论述和介绍液压泵及液压马达的基础知识，其中包括液压泵及液压马达在系统中的功用及重要性，液压泵及液压马达的基本结构原理、分类及它们的技术发展进程与趋势等内容。
本章所述内容对于读者进一步深入了解、学习和掌握后续各章所介绍的各类液压泵及液压马达的原理、使用与维护知识是必备的，也是相当重要的。
1.1 液压系统的工作原理及组成液压技术是以液体为工作介质，利用封闭系统中液体的静压能实现信息、运动和动力的传递及工程控制的技术。
由于液压技术在功率质量比、结构组成、响应速度、调速范围、过载保护及电液整合等方面独特的技术优势，使其成为现代传动与控制的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，其应用囊括了国民经济各领域。
一个完整的液压传动或控制系统（以下简称液压系统）通常都是由能源元件（液压泵）、执行器（液压缸、液压马达和摆动液压马达）、控制元件（各类液压控制阀）及辅助元件（油箱和管件等）四类液压元件和工作介质所组成的。
液压传动与控制的机械设备或装置工作时，其液压系统以具有连续流动性的液压油或难燃液压液或水（多使用液压油）作为工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机（电动机或内燃机）的机械能转换成液体的压力能，然后经过封闭管路及控制阀，送至执行器中，转换为机械能驱动负载，实现工作机构所需的直线运动、回转运动或摆动。
1.2 液压泵及液压马达的功用与基本原理1.2.1 功用及重要性液压泵是任何一台液压设备不可缺少的能源元件，其功用是将原动机的机械能转换为液压能，即向液压系统提供具有一定压力和流量的液体；液压马达是任何需要回转运动的液压设备或工作机构（例如各类生产机械及军用装备的回转工作机构和各类行走机械等设备）不可缺少的执行元件，其功用是将液压能转换为机械能，以转矩和转速的形式驱动与其相连的工作机构做功。
作为现代传动与控制的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，液压技术的应用已遍及工业、农业、国防、科学技术乃至人们的物质文化生活及抢险救灾等各领域。
液压泵与马达
第一节 液压泵和液压马达概述 第二节 齿轮式液压泵和齿轮式液压马达 第三节 叶片式液压泵和叶片式液压马达 第四节 柱塞式液压泵和柱塞式液压马达
本章重点
第二章
1、液压泵和液压马达旳工作原理； 2、液压泵、液压马达旳主要性能参数及计算； 3、液压泵和液压马达旳构造特点以及图形符号 。
叶片式液压泵 叶片式液压马达
柱塞式液压泵
柱塞式
柱塞式液压马达
按输出、输入旳流量是否可调又可分两大类：
定量
变量
定量液压泵 定量液压马达 变量液压泵 变量液压马达
按输出、输入液流旳方向是否可调又分两大类：
单向
双向
单向液压泵 单向液压马达 双向液压泵 双向液压马达
在按构造形式分为三大类中：
换算关系
1mL/r= cm3/r =
1
2
×10-6
m3/rad
3、流量
第二章
(1) 平均理论流量 qt
在不考虑泄漏旳情况下，液压泵在单位时间内理 论上输出旳油液体积。即
qt nV
(2) 实际流量 q
液压泵工作时实际输出旳油液体积，其值为理
论流量qt 减去泄漏量 Δq , 即
q qt q
(3) 瞬时(理论)流量 qsh
齿轮式
液压泵 一般是定量泵 液压马达 一般是定量马达
叶片式
液压泵
定量泵 变量泵
液压马达 一般是定量马达
柱塞式
液压泵 液压马达
定量泵 变量泵
定量马达
变量马达
第二章
第二章
对于液压马达，又可分为高速和低速两大类。
一般以为：
额定转速高于500r／min旳属于高速液压马达，
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A
泵吸入
凸轮1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大，产生 真空，油液便通过吸油阀5吸入； 柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过 压油阀6排到系统中去。
6
2 5 4 3
1
图
2.1 液 压 泵 的 工 作 原 理
由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。
液压泵和液压马达工作的必需条件：
qt /(Vd )
Vd 泵的角度排量
q qt v
马达容积损失
对液压马达来说，输入液压马达的实际流量 q 必然大于它 的理论流量 q t 即 q q t q l ，它的容积效率为：
v
qt q q ql q 1 ql q
（2.3）
q
qt
v
马达容积损失
q qt
理想马达 : P×q t Tt× Tt P×(Vd )
v
q t /(Vd )
Vd
马达的角度排量
机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。 对液压泵来说，泵的驱动转矩总是大于其理论上需要的驱动 转矩，设转矩损失为 T f ，理论转矩为 T t ，则泵实际输入转矩 为 T T t T f ，用机械效率 m 来表征泵的机械损失，则 泵的机械损失
N
B
pq 10 10
6
60 10
3
/ 60 10 ( kw )
电动机的输入功率：
N 10 0 .9 0 .9
Ni
B
m v
ห้องสมุดไป่ตู้
12 . 3 ( kw )
23
为液压马达，即容积式泵都可作液压马达使用。
但在实际中由于性能及结构对称性等要求不同，一般 情况下，液压泵和液压马达不能互换。
根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是 液压泵的共同特点，因而这种泵又称为容积泵。 液压泵按其在单位时间内所能输出油液体积 能否调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形 式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
额定压力：泵（马达）在额定工况条件下按试验标准规 定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。 每转排量V：无内外泄漏时，泵（马达）每转一周所排出 （吸入）液体的体积。 每弧度排量Vd ：泵（马达）每转一弧度所排出（吸入） 液体的体积，也称角排量。
理论流量 q t ：无内外泄漏时，单位时间内泵（马达） 排出（吸入）液体的体积。泵、马达的流量为其转速与排量 的乘积，即 q t V d V n 。 额定流量 q ：在额定转速和额定压力下泵输出（马达输 入）的流量，也是按试验标准规定必须保证的流量。由于泵 和马达存在内泄漏，油液具有压缩性，所以额定流量和理论 流量是不同的。
（2.5）
T Tt m
马达的总效率
T Tt m
液压马达的总效率等于其容积效率和机械效率的乘积。 （2.6） v m 液压泵、马达的容积效率和机械效率在总体上与油液的 泄漏和摩擦副的摩擦损失有关。
q qt v
理想 P×qt Tt× Tt P×(Vd )
Tt T m
q qt
qt /(Vd )
Vd 角度排量
v
T Tt m
图2.2 液压泵、马达的能量传递方框图
如：一液压泵，其输出压力 p=10MPa，实际输出流量 q=60L/min, 容积效率ηv =0.9，机械效率ηm=0.9, 求泵的 输出功率和电动机的输入功率。 解： 泵的输出功率 ：
液压输入 液压泵
Q p Q Q p
m
Tm
液压输出
p
J
机械输出 液压马达
T
p
机械输入
液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和
转速形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。
液压马达是实现连续旋转运动的执行元件，从原理 上讲，向容积式泵中输入压力油，迫使其转轴转动，就成
2.1
液压泵、马达概述
泵的符号
泵的输入参量 转矩 T 角速度 ω 输出参量 流量 Q 压力 p
p Q
T
ω
泵
2.1
液压泵、马达概述
马达的符号
马达的输入参量 流量 Q 压力 p 输出参量 转矩 T 角速度 ω
p Q T
ω
马达
2.1
2.1.1
液压泵、马达概述
容积式泵、马达的工作原理
B
Q
泵排出
O C
液压马达也具有相同的分类形式。 从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况 下，液压泵在每一工作周期中吸入或排出的油液 体积只取决于工作构件的几何尺寸，如柱塞泵的 柱塞直径和工作行程。
2.1.2 液压泵、马达的基本性能参数۞
液压泵的基本性能参数主要是指液压泵的压力、排量、 流量、功率和效率等。 工作压力：指泵（马达）实际工作时的压力。泵指输出 压力；马达指输入压力。实际工作压力取决于相应的外负载。
（1）必须有一个大小能作周期性变化的封闭容积；
（2）必须有配流动作，即
封闭容积加大时吸入低压油
液压泵
封闭容积减小时排出高压油
封闭容积加大时充入高压油
封闭容积减小时排出低压油
（3）高低压油不得连通。
液压马达
液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。 液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液 的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是 液压系统的动力源。
Tt T m
泵的总效率
T
Tt
m
液压泵的总效率 等于其容积效率和机械效率的乘积：
v m
（2.6）
马达的机械损失 对于液压马达来说，由于摩擦损失的存在，其实际输出转矩 T 小于理论转矩 T t ，它的机械效率为 m
m
T T
t
Tt T f Tt
1
Tf Tt
式中：
Tt n
,
p , qt
— 液压泵、马达的理论转矩(N.m)和转速(r/min)。 — 液压泵、马达的压力和理论流量。
:
理想泵或马达 P q t Tt Tt P V d ;
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
qt Vd
输出功率小于输入功率。
功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分： 容积损失是因泄漏、气穴和油液在高压下压缩等造成的 流量损失。 机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。
泵容积损失
泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。
对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量 q 减 小。设泵的流量损失为 q l ，则 q q q 。
t l
q qt v
v
q qt
qt ql qt
1
ql qt
泵容积损失
理想泵 : P×qt Tt× Tt P×(Vd )
第2章
液压泵和液压马达
本章提要
本章主要内容为 ：
① ② ③ 液压泵和液压马达的工作原理与性能参数。 齿轮式、叶片式、柱塞式液压泵。 高速液压马达及低速大扭矩马达。
通过本章的学习，要求掌握这几种泵和马达的工作原 理（泵是如何吸油、压油和配流的，马达怎样产生转速、 转矩）、结构特点、及主要性能特点；了解不同类型的泵 马达之间的性能差异及适用范围，为日后正确选用奠定基 础。重点掌握泵和马达基本性能参数计算。
功率和效率：液压泵由原动机驱动，输入量是转矩 T 和 角速度 ，输出量是液体的压力 p 和流量 q ；如果不考虑 液压泵、马达在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输 入功率，也就是它们的理论功率是：
N
t
pq
t
T t 2 T t n （2.1）
N
t
pq
t
T t 2 T t n （2.1）