液压传动第二讲----张萃

扭矩 泵的输出功率 泵的输入功率 机械效率
（5）自吸能力
泵的自吸能力，是指泵在额定转数下，从低 于泵以下的开式油箱中自行吸油的能力。自 吸能力的大小常常以吸油高度表示，或者用 真空度表示。
高位油箱
压力油箱 补油泵供油
2.液压马达的基本性能参数
（1）排量q
（2）输出转速
q Z V Z V V 2 Deb 1 2
Q 2 Debn v
图 2-15 单 作 用 叶 片 泵 流 量 计 算

2．双作用式叶片泵
R r q 2 z V 2 b [ ( R r ) sz ] cos
2 2
r 2 2 R Q qn 2 bn [ ( R r ) sz ] v cos v
一、双作用叶片泵的结构
1 2 3 4 5 6 7 8 9
图2-10 定量叶片泵结构图
1、8—轴承 2—配油盘 3—轴 4—转子 5—定子 6—壳体 7—配油盘 8、9—叶片
二、双作用叶片泵的工作原理
1 2
压油
吸油
3
4 5
图 2-11
双作用式叶片油泵的工作原理
动画
1— 转 子 2— 定 子 3— 叶 片 4— 配 油 盘 5— 泵 体
(2-19)
(2-21)
Z δ
6
8
10 12 14 16 20
34 26 21 17 15 13 10 .7 .3 .2 .8 .3 .4 .7 ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％
图2-5 流量脉动曲线
三、齿轮泵的结构
1 I 2 3 A 4 5 5 A-A v
6
a I M5:1
b
A v
图2-6
CB-F型齿轮泵的结构
一、齿轮泵的工作原理
排油 III
3 4 5 6 IV 7 I
2 1
' 2 ' 1 10 ' 10 ' 9
' 3
II
4' 5'
' 6
8'
9 8
' 7
进油
图 2-4
齿轮泵工作原理图
动画
二、齿轮泵的流量
q DhB 2zm2 B
(2-18)
q 6.66zm 2 B

Qmax Qmin Q
一、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
1 3 2 4
5

图2-21
1—斜盘 2—柱塞
轴向柱塞泵工作原理
3—缸体 4—配油盘 5—传动轴
单柱塞
原理.exe
原理
二、轴向柱塞泵的结构
柱塞与滑靴
β
θ
图 2-24
轴向柱塞泵流量计算简图
2 2 q d lZ d Dtg Z 4 4


Q d2Dtg Zn v 4
动画
1— 凸 轮 2— 柱 塞 3— 弹 簧 4— 油 腔 5、 6— 单 向 阀
三、液压泵和液压马达的基本性 能参数
1.液压泵的基本性能参数
（1）压力p（MPa） 额定压力 最大压力 工作压力
（2）流量Q（l/min） 泵的排量 实际流量 理论流量 容积效率
实际流量Q小于理论流量Q0
齿轮泵存在的一些问题
1．内泄漏 这里所说的泄漏是指液压泵的内部泄漏，即一部 分液压油从压油腔流回吸油腔， 没有输送到系统 中去。泄漏降低了液压泵的容积效率。 （1）轴向间隙－齿轮端面与侧板之间的间隙泄漏， 这部分泄漏量约占总泄漏量的70%-75%。减小端 面泄漏是提高齿轮泵容积效率的主要途径。 轴向间隙补偿原则 （2）径向间隙－齿轮齿顶圆与泵体之间间隙 （3）啮合线

z
5
6
7
8
9
10
11
δQ（％）
4.98
2.53
1.53
1.02
13.9
7.8
5.0
4. 某马达输出扭矩为50Nm，转速为500r/min，排量为 70mL/r，设马达出口压力为0，机械效率及容积效率均为 0.9。 求：（1）马达所需的输入流量及压力； （2）马达的输入、输出功率。
§2-2 外啮合齿轮泵和齿轮马达
齿轮泵 齿轮泵是一种常用的液压泵，其主要特点是： 1. 抗油液污染能力强，体积小，价格低廉； 2. 内部泄漏比较大，噪声大，流量脉动大，排量不能 调节。 上述特点使得齿轮泵通常被用于工作环境比较恶劣的 各种低压、中压系统中。 齿轮泵中齿轮的齿形以渐开线为多。在结构上可分为 外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。外啮合齿轮泵应用广泛， 下面做重点介绍。
2困油现象
影片
主 动
a) 主 动
b) 主 动
3径向力不平衡
1 2
主动
1 1 1 2
2
图 2-8
齿轮泵的齿轮受力图
影片
六、齿轮马达
1
2
影片
图 2-9
齿 轮 油 马 达 的 工 作 原 理 图
2-3 叶片泵和叶片马达
优点：流量均匀，压力脉动小，噪声较低，结构 紧凑。 缺点：抗污染能力较差，对油液的清洁度要求较 高，转速不能太高，一般均在2000r/min下工作。 广泛应用于中低压液压系统中，如机床、注塑机、 船舶等工程领域。 按照转子旋转一周密闭工作腔吸排油次数不同， 分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。
影片
三、单作用叶片泵的工作原理
动画
四、限压式变量叶片泵的结构及其工作原理
6 4 3 5
9
11
12
1
' '
α
2
α
压油窗口
1 1
定子
吸油窗口
图 2-14
“内反馈”限压式变量泵的工作原理
1
—转子中心
—定子中心
动画
五、叶片泵的流量计算
1．单作用式叶片泵
1 2 2 1 2 2 2 1
β
2
β
1
D
d
1 1
3.某泵额定压力为pPn=10Mpa，在压力为5Mpa，转速 n=1500r/min时流量Q=100L/min，泵的机械效率 ηPm=0.95，泵空载流量为107 L/min， 求：（1）泵在此时的容积效率ηPv； （2）若泵的转速变为n1=1000r/min，求在压力为 5Mpa下该转速时的容积效率； （3）在两种不同转速下，泵所需的驱动功率。

因为泵的各密封间隙有泄漏，其泄 漏量为ΔQ。泵的泄漏量与泵的输出压力 有关，压力越高，泄漏量ΔQ增加，即泄 漏损失ΔQ与泵的密封程度、工作压力和 液压油粘度有关。所以泵的实际流量是 随泵的输出压力变化而变化的，而泵的 理论流量与泵的输出压力无关。
（3）转速n

额定转速
最高转速
Hale Waihona Puke Baidu
（4）转矩与功率
2-4 柱塞泵及柱塞马达
柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时泵内的密封工作腔发 生容积变化来实现吸油和压油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆 柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是 ： 容积效率高，可达92％－98％，额定工作压力高，可达35MPa 易于改变排量 流量压力脉动小，运转平稳 工作转速高，功率重量比是所有泵中最大的 零件制造精密，成本高；使用时对油液的清洁度要求高 广泛应用于高压、大流量、大功率的液压系统中，如工程机械、 航空、武器装备、冶金、船舶等各个工业部门。 按照柱塞的排列和运动方向不同可分为：轴向柱塞泵和径向柱 塞泵；轴向柱塞泵是指柱塞与缸体的轴线相平行，可分为斜盘 式轴向柱塞泵和斜轴式轴向柱塞泵。
（3）容积效率
（4）输出扭矩 （5）机械效率 （6）输出功率 （7）总效率
3.液压泵和液压马达的分类
a)
b)
c)
d)
e)
f)
图2-3
液压泵和液压马达的图形符号
a)定量泵；b)变量泵；c)定量马达； d)变量马达；e)双向变量泵；f)双向变量马达
1.某泵输出压力为10MPa，转速为1450r/min， 排量为200mL/r，泵的容积效率为ηpv＝0.95，总 效率为ηp＝0.9。求泵的输出功率及驱动该泵的 电机所需功率。 2.泵和马达组成的系统，已知泵泵转速为 1500r/min，输出压力为10MPa，排量qp＝ 10mL/r，泵的容积效率为ηpv＝0.9，机械效率为 ηpm＝0.95。马达排量qm＝ 10mL/r，机械效率为 ηmm＝0.95,容积效率为ηmv＝0.9，压力损失不计， 求： 1）泵所需的驱动功率及输出功率 2 ）马达的输出转速、转矩及功率
β
2
1
1 2
1
β
θ
2
0
3
0
六、叶片倾角
1．双作用叶片泵
α β
θ
图 2-17 双 作 用 叶 片 油 泵 的 倾 斜 角
2. 单作用叶片泵
哥氏力 摩擦力 配油口 α 离心力 θ 高压腔 叶片底部 通油槽
ω ω
低压腔
七、叶片马达
1 5 4 3 2
动画
图 2-20 叶 片 油 马 达 的 工 作 原 理
第二章 液压系统的能量输入和输出装置
2-1 概述 2-2 外啮合齿轮泵和齿轮马达
2-3 叶片泵和叶片马达
2-4 柱塞泵及柱塞马达 2-5 液压缸
2-1 概述
一、液压泵、液压马达和液压缸的功能
ω
ω
图2-1 能量转换示意图
二、液压泵和液压马达的工作原理及特点
6
5
图 2-2
4
3
2
1
容积式液压泵的工作原理