液压与气压传动(第二版)

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四、叶片式液压马达
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第四节 柱塞泵和柱塞马达
优点：
加工方便、配合精度高、密封性好，所以 具有压力高、结构紧凑、效率高及流量易 于调节等优点。
缺点：
自吸性差，对油液污染敏感，结构复杂， 成本高。
分类：
径向柱塞泵和轴向柱塞泵。
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一、斜盘式轴向柱塞泵和马达 ㈠斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
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㈡斜盘式轴向柱塞泵的流量计算 一个柱塞的排量Vi为 2 2 Vi d h d R tan 4 2 理论排量Vt为 Vt zVi d 2 Rz t an 2 2 qV d RznV t an 2 当z为偶数时 q 当z为奇数时 q
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优点： ⑴流量均匀，压力脉动很小，故运转平稳，噪声也较小。 ⑵流量增大，故结构紧凑，体积小。 ⑶密封可靠，压力较高，一般多为中压泵。
缺点：
⑴制造要求高，加工较困难。 ⑵对油液污染敏感，容易损坏。 ⑶吸油能力差。
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㈣双作用式叶片泵的结构要点 ⒈定于过渡曲线
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⒉叶片倾角
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⒊端面间隙的自动补偿 为了减少端面泄露，采取的间隙自动补偿措施是将右配 油盘与压油腔相连，对转子端面间隙进行自动补偿的作用。 ⒋提高工作压力的主要措施 ⑴双叶片结构
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二、双作用式叶片泵（平衡式叶片泵/卸荷式叶片泵） ㈠双作用式叶片泵的工作原理
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㈡双作用式叶片泵的流量计算 V1 R 2 r02 b 2 2 2 V2 r r0 b 2 2 2 V V1 V2 R r b 2 2 2 V 2 z V 2 R r b 理论排量 t
流量和主要参数的关系
⑴输油量与齿轮模数m的平方成正比 ⑵泵体积一定时，齿数与输油量成反比 ⑶输油量和齿宽B、转速n成正比
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四、内啮合齿轮泵
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五、齿轮马达的工作原理及应用
将压力油输入齿轮泵，则由 于压力油的作用使齿轮旋转，并 输出转速和转矩，齿轮泵就变成 了齿轮马达。
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第三节 叶片泵和叶片马达
一、单作用式叶片泵（非平衡式叶片泵）
Tt Ti T
式中，△T为损失转矩。 液压泵的机械效率是理论转矩和实际转矩的比值，用ηm 表示，即
Tt T m 1 Ti Ti
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⑶液压泵的功率
液压泵输入的是机械能，表现为输入转矩Ti和转 速n，输出的为液压能，表现为输出流量（实际流量）和压力。所 以液压泵输入功率Pi为
Pt Ti 2n
⑶液压马达的最低转速和最高转速 ㈤噪声
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三、液压泵和液压马达的分类 ㈠液压泵的分类 齿轮泵、叶片泵和柱塞泵以及螺杆泵和凸轮转子泵 ㈡液压马达的分类 高转速液压马达和低速大转矩马达
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第二节 齿轮泵和齿轮马达
一、齿轮泵的工作原理
齿轮泵
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二、齿轮泵的结构
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㈠齿轮泵的泄漏 齿轮泵的泄漏途径为：
• 齿轮端面与泵盖间的轴向间隙 • 齿轮齿顶圆与泵体内孔间的径向间隙 • 两齿轮的齿面啮合处等。
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⑵弹簧叶片式结构
⑶母子叶片式结构
三、限压式变量叶片泵 ㈠限压式变量叶片泵的工作原理
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㈡外反馈限压式变量叶片泵的结构
特点： 结构复杂、外形尺寸大、 作相对运动的机件多， 泄漏较大，轴上受不平 衡径向液压力作用，噪 声大、容积效率、机械 效率低，流量脉动和困 油现象严重。
用途： 负载压力自动调节流量， 减少功率损耗，减少油 液发热，可简化系统结 构。


叶片所占体积造成的损失V’为 V 2b( R r ) z / cos
Rr 2 2 Vt 2b ( R r ) z cos Rr 2 2 qV 2b ( R r ) z nV cos
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㈢双作用式叶片泵的典型结构、特点及应用
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㈢效率与功率 ⒈液压泵的效率与功率 ⑴容积效率
由于液压泵工作时存在 泄露，因此实际流量qv总是小于理 论流量qVt。
qV qVt qV
液压泵的容积效率为实际流 量与理论流量的比值，即
qV qV V 1 qVt qVt
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⑵机械效率
由于液压泵存在机械磨擦（相对运动零件之间及液体 粘性磨擦）因此它的输入转矩Ti必然大于理论所需转矩Tt，则理论 转矩Tt。
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第一节 概述
一、液压泵和液压马达的工作原理
齿轮泵
叶片泵
柱塞泵
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容积式泵的共同工作原理是：
⑴必定有一个或若干个周期变化空间； ⑵需要有相应的配油机构； ⑶油箱必须和大气相通，这是液压泵正常工作的外部条件。
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二、液压泵和液压马达的主要性能参数 ㈠压力 ⒈额定压力 在正常工作条件下可连续运转的最高压力 ⒉工作压力
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二、径向柱塞泵
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三、径向柱塞马达 缸体径向力
FS p

4
d
2
缸体切向力
FT FS tan
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第五节 其他形式的液压泵
一、螺杆泵
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螺杆泵具有以下优点： ⑴无困油现象，工作平稳； ⑵容积效率高，额定压力高； ⑶结构简单，转动惯量小，可采用很高的转速； ⑷密封面积大，对油液的污染不敏感。
MV
qVt qV qV q 1 qV qV qV
⑵液压马达的机械效率
由于液压马达运转时相对运动件之间的 机械磨擦引起的转矩损失，故机构效率为
Mm
TP Tt T T 1 Tt Tt Tt
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⑶液压马达输入功率Pi
Pi pqV
⑷液压马达输出功率P
P 2nTP
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单作用式叶片泵的流量计算 密封工作腔的最大容积V1 2 2 D d V1 e b 2 2 2 密封工作腔的最小容积V2 D 2 d 2 V2 e b 2 2 2 容积变化量△V V Deb 2 b 2Deb 故单作用式叶片泵的理论排量Vt为 Vt zV zDe z 实际流量为 qV 2DebnV
⑸液压马达的总效率为液压马达输出功率与输入功率之比
P 2nP P M MV Mm Pi pqV
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㈣转速 ⑴液压泵的额定转速
额定压力下能连续长时间正常运转的最大 转速。
⑵液压马达的理论转速和实际转速 • 理论转速 • 实际转速
qVt nt Vt qVt n MV nt MV Vt
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二、凸轮转子叶片泵
工作中不会出现困 油现象，故运转平稳， 噪声很小，输出压力可 达21MPa。输出流量均 匀，基本上无脉动。转 子的转动惯量小，且径 向液压力完全平衡，故 可允许高速运转，容积 效率较高。转子曲线比 叶片泵的定子曲线容易 加工。
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二、液压马达的选择
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液压泵输出功率P为
P pqV
⑷液压泵的总效率
液压泵的输出功率与输入功率的比值称为液压 泵的总效率，用ηV表示，即
pqV P V Vm Pi 2nTi
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⒉液压马达的效率与功率 ⑴液压马达的容积效率
液压马达输入流量qV要大于其理论流量 qVt，因为工作时有泄露流量△qV， 故液压马达的容积效率为
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书名：液压与气压传动（第二版） ISBN： 7-111-04704-4 作者：袁承训 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
液压传动
第三章 液压泵和液压马达
第一节 概述 第二节 齿轮泵和齿轮马达 第三节 叶片泵和叶片马达 第四节 柱塞泵和柱塞马达 第五节 其它形式的液压泵 第六节 液压泵和液压马达的选用
液压泵工作时输出压力油的压力
⒊最大压力 在短时间内运行所允许的最高压力值
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㈡排量与流量 ⒈排量 无泄露时，泵每转所排出的液体体积（用V表示）
V

4
d 2l Al
⒉理论流量 无泄露情况下，液压泵单位时间内所输出的液体的体积
qVt nV
⒊额定流量
液压泵（马达）在额定转速和额定压力下输出/入的流量 ⒋实际流量 液压泵（马达）在工作时实际输出/入的流量
㈡径向力不平衡
为减少不平衡的径向力，CB型齿轮 泵采取缩压油口的办法，从而减少了受 压力油作用的齿数，缩小了压力油作
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中、高压齿轮 泵多设计有挠性侧 板式端面间隙补偿 装置。
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三、排量及平均流量的计算 两个齿轮齿间的有效容积： 2 Vt [ D ( D 2 2h1 ) 2 ]b 4 4 设齿轮的模数为m，理论排量公式 Vt 2zm2b 齿轮泵的实际流量为 qV 2zm2bnV

z
t an

2z
100% 100%
2z
t an

4z
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㈢斜盘式轴向柱塞泵的结构 ⑴CY14-1柱塞泵的主体结构
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为减少滑靴与斜盘的滑动磨擦，采用了静压支承结构。
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配油盘是液压泵的关键零件。
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⑵手动变量机构
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㈣斜盘式轴向柱塞马达
马达的输出转矩T可按下式计算
pqV T m 2