第三章 液压传动动力元件

在齿轮泵中，由于在压油腔和吸油 腔之间存在着压差，液体压力的合力作 用在齿轮和轴上，是一种径向不平衡力， 如图所示。径向不平衡力的大小为
式中，K—系数； 对于主动轮，K＝0.75。 对从动轮，K = 0.85；
Δp—泵进、出口压力差； De—齿顶圆直径。
液压径向不平衡力
3.2 齿轮泵
（轴承载荷增加；轴受径向力而变形。）
第三章 液压泵与液压马达
3.1 液压泵概述 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 3.4 柱塞泵 3.5 液压泵的性能比较及应用 3.6 液压马达简介
3.1 液压泵概述
液压泵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。
平衡措施： ◆开压力平衡槽 通过在盖板上开设平衡槽，使它们
分别与低、高压腔相通，产生一个与液 压径向力平衡的作用力，但是，它是以
增加径向泄漏为代价的。
◆ 减小压油孔（常用方式） ◆ 增加轴承承载能力
3.2 齿轮泵
3.困油现象与消除措施
困油现象产生原因： 齿轮重迭系数ε＞1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与
排量是液压泵每转一周所排出的液体体积。这 里近似等于两个齿轮的齿间容积之和。设齿间容 积等于齿轮体积，则有
式中， D—齿轮节圆直径(mz)； h—齿轮齿高(2m)； B—齿轮齿宽； Z—齿轮齿数； m—齿轮模数。
压油
吸油
由于齿间容积比轮齿的体积稍大，并且齿数越少误差越大，因此,在实 际计算中用3.33来代替上式中π值，齿数少时取大值。所以通常修正为
分隔开来，因此没有单独
的配油机构。
吸油：当齿轮按图示方向旋 转时，右侧吸油腔内的轮齿 脱离啮合，密封腔容积不断 增大。
1 2
3
l一壳体；2-主动齿轮；3－从动齿轮
压油：左侧压油腔内的轮齿不 断进入啮合，使密封腔容积减 小，油液受到挤压被排往系统。
3.2 齿轮泵
3.2.2 外啮合齿轮泵的流量计算 1. 排量V
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
流量：是指单位时间内泵输出油液的体积，其单位为m3/s
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
液压泵的总效率、容积效率和机械效率可以通过实验测得。
3.1 液压泵概述
液压泵的性能曲线。
液压泵在0压时的流量即为qt，由于泵的泄 漏量随压力升高而增大，所以泵的容积效率 及实际流量q随泵的工作压力的升高而降低， 压力为零时的容积效率＝100％,这时的实际 流量q等于理论流量qt。
（3）吸、压油腔要互相隔开并具有良好 密封性。
基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压传动中用到的都 是容积式液压泵。
3.1 液压泵概述
（二）液压泵的分类
3.1 液压泵概述
(三) 液压泵的图形符号
3.1 液压泵概述
3.1.2 液压泵的主要性能参数
3.1 液压泵概述
3.1 液压泵概述
它是指泵在短时间内所允许超载使用的极限压力，它 受泵本身密封性能和零件强度等因素的限制； (4)吸入压力：它是指泵的吸入口处压力。
3.2 齿轮泵
3.2.3 齿轮泵结构中存在的问题及解决措施
1.泄漏问题
3.2 齿轮泵
通常采用的自动补偿端面间隙装置有：
浮动轴套式和 弹性侧板式两种 。
原理： 引入压力油使轴套或侧板紧 贴在齿轮端面上，压力愈高，间隙 愈小，可自动补偿端面磨损和减小 间隙。
3.2 齿轮泵
2.径向不平衡力的问题
产生原因：齿槽内的油液由吸油区的低 压逐步增压到压油区的高压。
Байду номын сангаас
3.2 齿轮泵
2.流量q
齿轮泵的实际流量为
式中，n—齿轮泵的转速；
ηpv—齿轮泵的容积效率。 q－齿轮泵的平均流量，
实际上，在齿轮啮合过程中压油腔的容积 变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流 量是脉动变化的。设qmax和qmin分别表示 齿轮泵的最大、最小瞬时流量，则流量脉 动率δq为
表3.2给出了不同齿轮齿数时外啮合齿轮泵的流量脉动率。在相同情 况下，内啮合齿轮泵的流量脉动率要小得多。
3.2 齿轮泵
3.2.1 外啮合齿轮泵的结构与工作原理
1 2
3
泵体1 主动齿轮2 从动齿轮3 两端盖
3.2 齿轮泵
齿轮泵的工作原理
泵体内相互啮合的（主动齿轮 2、从动齿轮3、两端盖，泵体 1）一起构成密封工作容积， 齿轮的啮合点将左、右两腔隔 开，形成了吸、压油腔。
在齿轮泵中，吸油区和压油 区由相互啮合的轮齿和泵 体
总效率开始随压力p的增大很快上升，接近 液压泵的额定压力时总效率最大，达到最大 值后，又逐步降低。由容积效率和总效率这 两条曲线的变化，可以看出机械效率的变化 情况。
泵在低压时，机械磨檫损失在总损失中所占的比重较大，其机械效率很低。 随着工作压力的提高，机械效率很快上升。在达到某一值后，机械效率大 致保持不变，从而表现出总效率曲线几乎和容积效率曲线平行下降的变化 规律。
3.1 液压泵概述 作业！
3.2 齿轮泵
齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要优点是结构简单、制造方便、 价格低廉、体积小、重量轻、自吸性好、对油液污染不敏感、工作可靠； 其主要缺点是流量和压力脉动大、噪声大、排量不可调。
齿轮泵分类：
齿轮泵按照其啮合形式的不同，有外啮合和内啮合两种， 外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。
缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度， 使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油 液泄漏，即具有良好的密封性。
3.1 液压泵概述
从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件是：
（1）必须有一个或多个周期性变化的封 闭容积；
（2）必须有配油机构，即 封闭容积加大时与吸油腔相通 封闭容积减小时与压油腔相通
原动机 （电动机 内燃机）
动力 装置
动力调节 装置
执行 元件 （缸， 马达）
工作 机构
机械能
压力能
压力能
机械能
3.1 液压泵概述
3.1.1 液压泵的工作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化 来工作的。 右图是液压泵的工作原理图。
（一）工作原理： 凸轮由原动机带动旋转时，当 柱塞向下移动，工作腔容积 变大，产生 真空，油液便通过 吸油阀吸入； 柱塞向上移动时，工作腔容积 变小，已吸入的油液便通过 压油阀排到系统中去。