液压传动第3章——液压泵
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第三章 液压泵
3.6 航空液压泵的特性及选用
3.6.1、液压泵的气穴
广义地说，在某一温度下当油泵吸油腔压力降 低到空气分离压以下时，混溶与油中的空气就分离 出来形成气泡；而当吸油压力继续降低到该温度的 饱和蒸汽压力以下时，油液便汽化沸腾，形成大量 的气泡，这些现象统称为气穴现象。
3.6.1、液压泵的气穴
当气(汽)泡被带到高压油腔时，在高压作用 下，气(汽)泡便急剧溃灭或急剧缩小体积， 从而产生局部液压冲击现象，引起零件表面 的剥蚀损坏，表现为气蚀现象；同时也使得 泵的输出压力不稳定，影响设备正常工作。
3.6.4、液压泵的性能比较及选用
设计液压系统时，应根据所要求的工作情况合 理选择液压泵。
外啮合齿轮泵实物结构
内啮合齿轮泵实物结构
单作用式叶片泵
双作用叶片泵
单柱塞式液压泵
径向柱塞泵
通过齿轮端面与端盖之间的轴向间隙；
轮齿啮合线处的接触间隙。
因此，普通齿轮泵的容积效率比较低，输出压力也 不易提高。在高压齿轮泵中，一般都使用轴向间隙 补偿装置以减少轴向泄漏，提高其容积效率。
3、径向力不平衡
1.齿轮受到来自压油腔 高压油的油压力作用；
2.压油腔的油液沿泵体 内孔和齿顶圆之间的径 向间隙向吸油腔泄漏时， 其油压力是递减的，也 作用于齿轮上。
3.4.5、柱塞泵优缺点及选用
优点：
1、工作压力、容积效率及总效率均最高； 2、可传输的功率最大； 3、较宽的转速范围； 4、较长的使用寿命及功率密度高； 5、良好的双向变量能力。
3.4.5、柱塞泵优缺点及选用
缺点：
1、对介质洁净度要求较苛刻； 2、流量脉动较大，噪声较高； 3、结构较复杂，造价高，维修困难。
排量和流量
3《液压传动》液压泵
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17
1）原因：径向液压力分布不均 啮合力 2）危害：轴承磨损、刮壳。 3）措施：缩小压油口，增加径 向间隙。 ※ 压油口缩小后，安装时注意不 能反转。
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作用在泵轴上的径向力，能使轴弯曲，从而引起齿顶与泵壳体 相接触，从而降低了轴承的寿命，这种危害会随着齿轮泵压力的提 高而加剧，所以应采取措施尽量减小径向不平衡力，其方法如下： (1) 缩小压油口的直径，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围 内，这样压力油作用于齿轮上的面积减小，因而径向不平衡力也就 相应地减小。 （2）增大泵体内表面与齿轮齿顶圆 的间隙，使齿轮在径向不平衡力作用 下，齿顶也不能和泵体相接触。 （3）开压力平衡槽，如图所示， 开两个压力平衡槽1和2分别与低、高 压油腔相通，这样吸油腔与压油腔相 对应的径向力得到平衡，使作用在轴 承上的径向力大大地减小。但此种方 法会使泵的内泄漏增加，容积效率降 低，所以目前很少使用此种方法。
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一、齿轮泵的工作原理 齿轮泵的工作原理
齿轮1、2的齿廓线（面）与壳体内 表面及前后端盖构成若干密封容积， 啮合线将高、低压腔隔离开来。 当齿轮按图示方向旋转时，下侧的轮 齿逐渐脱离啮合，其密封容积逐渐增 大，形成局部真空，油液在大气压力 的作用下从吸油口进入下部低压腔； 随着齿轮的转动，齿轮的齿谷把油液 从下侧带到上侧密封容积中，轮齿在 上侧进入啮合时，使上侧密封容积逐 渐减小，油液从上侧油高压腔将油液 排出。当齿轮泵不断地旋转时，齿轮 泵不断地吸油和排油
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二、齿轮泵的排量和流量 1．排量与流量： 对于由一对齿数相等的齿轮组成的外啮 排量与流量： 合齿轮泵，其主轴旋转一周所排出的液体体积等于两齿轮轮齿 体积之和。对于标准齿轮而言，轮齿体积与齿谷容积是相同的。 这样，齿轮泵的几何排量等于一个齿轮的轮齿体积和齿谷容积 之和。考虑到齿顶间隙的液体从排液腔仍被带回到吸油腔，不 参与排液，则齿轮泵的几何排量等于以齿顶圆为外径、以 (Z－ 2)m的圆为内径、高为齿轮宽度B的圆筒体积
第三章-补充知识-液压传动基础知识-精简版2020
度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
二、液压传动的主要缺点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下缺点
1、由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄 漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
2、工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。由于液体介质的泄漏及可
液压传动
第一章 液压传动概述
第一节 液压传动的定义、工作原理及组成
一、基本概念 1、液压传动的定义
用液体作为工作介质，在密封的回路里，以液体的压力能进行能 量传递的传动方式，称之为液压传动。
2、液压控制的定义
液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一个自动控制系 统，具有反馈装置，系统具有较强的抗干扰能力,所以系统输出量 的精度高。
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点
1、液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置； 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)； 4、可自动实现过载保护； 5、一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动； 7、容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程
低速液压马达的基本形式是 径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作 用曲轴连杆式和静压 平衡式等。
低速液压马达的主要特点是：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。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达 几千 到几万 ，所以又称为低速大扭矩液压马达。
第三节 液压缸
一、 液压缸的类型和特点
3、 活塞式液压缸典型结构
二、液压传动的主要缺点
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下缺点
1、由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄 漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。
2、工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。由于液体介质的泄漏及可
液压传动
第一章 液压传动概述
第一节 液压传动的定义、工作原理及组成
一、基本概念 1、液压传动的定义
用液体作为工作介质，在密封的回路里，以液体的压力能进行能 量传递的传动方式，称之为液压传动。
2、液压控制的定义
液压控制与液压传动的不同之点在于液压控制是一个自动控制系 统，具有反馈装置，系统具有较强的抗干扰能力,所以系统输出量 的精度高。
与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点
1、液压传动的各种元件、可根据需要方便、灵活地来布置； 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快； 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速(调速范围达2000:1)； 4、可自动实现过载保护； 5、一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动； 7、容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程
低速液压马达的基本形式是 径向柱塞式，例如多作用内曲线式、单作 用曲轴连杆式和静压 平衡式等。
低速液压马达的主要特点是：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。通常低速液压马达的输出扭矩较大，可达 几千 到几万 ，所以又称为低速大扭矩液压马达。
第三节 液压缸
一、 液压缸的类型和特点
3、 活塞式液压缸典型结构
第三章 液压泵
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双作用叶片泵
结构组成 – 定子 其内环由两段大半径R 圆弧、两段小半 径 r 圆弧和四段过渡曲线组成 – 转子 铣有Z个叶片槽，且与定子同心，宽度 为b – 叶片 在叶片槽内能自由滑动 – 左、右配流盘 开有对称布置的吸、压油窗口 – 传动轴
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工作原理 （动画） • 当转子依顺时针方向旋转时，左上角和右下角的 叶片向转子外伸出，使密封工作腔容积逐渐增大， 形成局部真空，于是经配油盘上相应的腰形窗口 将油吸入，实现吸油过程；右上角和左下角的叶 片向转子内缩进，使密封工作腔容积逐渐缩小， 原来吸入的油液受挤压后经配油盘上相应的窗口 压入系统，实现排油过程。在吸、压油窗口之间 有一段封油区将它们隔开，避免吸、排油口互相 窜通。 排量公式
工作原理是柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸 油和压油。与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最 小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种 高效率的泵，但制造成本相对较高，该泵用于高 压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和 径向式两种形式。 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向 布置的泵称为轴向柱塞泵。
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2.3叶片液压泵
• 叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作 用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵可作变 量泵用。 • 双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片 槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。 • 单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次， 故称为单作用。
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液压泵的图形符号
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2.2 齿轮泵
• 齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，根据啮合形 式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
液压传动第三章
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4.限压式变量叶片泵
（1）.结构特点:
o
o’
弹簧、反馈柱塞、 限位螺钉。 转子中心固定，
定子可以水平移动
e
来改变流量。
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外反馈、限压
（2）.工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，
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4.限压式变量叶片泵（续）
限压式变量叶片泵在工作过程中,当工作压力p小于预先调定的限 定压力pc时,液压作用力不能克服弹簧的预紧力,这时定子的偏心距保 持最大不变,因此泵的输出流量q不变,当工作压力p大于预先调定的限 定压力pc时，泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈 小,且当p达到一定值时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力 是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制 方式称为外反馈式。
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1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理(续1）
CB—B齿轮泵的结构
1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉 10-压环 11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销
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m
Tt
Ti
pVn qv
总效率：是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值,即：
Po pi
pqv 2 n Ti
2 n Ti V n
v m
13
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3.2
齿轮泵
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14
3.2.1 外啮合齿轮泵 1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理
(1).主要结构：齿轮、壳体、端盖等
4.限压式变量叶片泵
（1）.结构特点:
o
o’
弹簧、反馈柱塞、 限位螺钉。 转子中心固定，
定子可以水平移动
e
来改变流量。
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外反馈、限压
（2）.工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，
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4.限压式变量叶片泵（续）
限压式变量叶片泵在工作过程中,当工作压力p小于预先调定的限 定压力pc时,液压作用力不能克服弹簧的预紧力,这时定子的偏心距保 持最大不变,因此泵的输出流量q不变,当工作压力p大于预先调定的限 定压力pc时，泵的工作压力愈高,偏心量就愈小,泵的输出流量也就愈 小,且当p达到一定值时,泵的输出流量为零,控制定子移动的作用力 是将液压泵出口的压力油引到柱塞上,然后再加到定子上去,这种控制 方式称为外反馈式。
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1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理(续1）
CB—B齿轮泵的结构
1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉 10-压环 11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销
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m
Tt
Ti
pVn qv
总效率：是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值,即：
Po pi
pqv 2 n Ti
2 n Ti V n
v m
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3.2
齿轮泵
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3.2.1 外啮合齿轮泵 1.外啮合齿轮泵的结构及工作原理
(1).主要结构：齿轮、壳体、端盖等
液压传动 第三章
m
Tt T
Tt
Tt T
（3-6）
式中， ΔT ——液压泵的机械摩擦损耗。
3、总效率 η
液压泵的输出功率与输入功率的比值称为总效率，即
Po Pi
pq T
vm
（3-7）
由上式表明，液压泵的总效率等于容积效率和机械效率的乘积。
五．液压泵的转速
一
二
三
四
额定转速 ns
在额定压力 下，能连续长 时间正常运转 的最高转速。
其中，端面泄漏量最大，约占总泄漏量的 75%～80% 。泵的压力越高， 端面泄漏量越大。
对于低压齿轮泵，为了减小端面泄漏，在设计和制造时都对端面间隙 加以严格控制，但这一办法用于高压齿轮泵则不能取得好的效果，因为泵 在使用一段时间后磨损会使间隙越来越大。
对于高压齿轮泵通常采取端面间隙自动补偿措施，在齿轮与前后盖板 间增加一个零件，如浮动轴套或弹性侧板。
（3-1）
式中，pi ——液压泵的输入转矩； n ——泵轴的转速。
2、输出功率 po 液压泵的输出功率为其实际流量 q 和工作压力 p 的乘积，即
Po pq
（3-2）
液压泵工作时，由于存在泄漏和机械摩擦，就会出现能量损失，故其功 率有理论功率和实际功率之分，并且输出功率 po 小于输入功率 pi 。如果忽 略能量损失，则液压泵的输入功率（理论功率）等于输出功率（理论功率）， 其表达式为 2πnTt pqt pnV ，则有
螺杆直径越大、螺旋糟越深，泵的排量就 越大；螺杆的密封层次越多，泵的额定压力就 越高。
螺杆泵结构紧凑，自吸能力强，运转平稳， 输油量稳定，噪声小，对油液污染不敏感，并 允许采用高转速，特别适用于对压力和流量变 化稳定要求较高的精密机械。 其主要缺点是， 加工工艺复杂，加工精度要求高。
3第三章 液压泵
泵的输出功率可由下式求得 N出 P Q 63 105 53 103 / 60 5565W 总效率为输出功率与输入功率之比 N出 5565 0.795 N 入 7000 机械效率 m
0.795 0.840 v 0.946
maojian@
2 2
R，r 定子圆弧部分的长短半径；
叶片倾角；
s 叶片厚度； z 叶片数。
maojian@
§3-4 柱塞泵
一、径向柱塞泵的工作原理和流量计算
图3—22 径向柱塞泵的工作原理 1—柱塞 2—缸体 3—衬套 4—定子 5—配油轴
maojian@
径向柱塞泵的排量和流量计算：
二、内啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵优点： 1.结构紧凑,体积小； 2.零件少,转速可高达10000r/mim； 3.运动平稳,噪声低； 4.容积效率较高。 内啮合齿轮泵缺点： 1.转子的制造工艺复杂。
maojian@
汽车自动变速器的内啮合齿轮泵
maojian@
§3-3 叶片泵
5 6
2)电机驱动功率 P输入 P输出 / 45.9 / 0.9 51kW
maojian@
三、液压泵的类型
1.液压泵类型
柱塞式 轴向柱塞式 径向柱塞式 单作用叶片式 双作用叶片式 外啮合式 内啮合式
maojian@
液 压 泵
叶片式
齿轮式
maojian@
例2:某液压泵输出压力为200×105Pa，转速 n=1450r/min，排量为100 ml/r，该泵的容积效 率为0.95、总效率为0.9，试求这时泵的输出功 率和电动机的驱动功率。
解：1)泵的输出功率： P输出 pq实际 p V nv 200 10 100 10 1450 0.95 45916W 60 45.9kW
03第三章 液压泵x
际输入转矩Tt之比。即
m
Tt T Tt Tt Tl 1 1 Tl / Tt
式中Tl——转矩损失。 （6）总效率：泵的实 际输出功率P与实际输入功 率Pr之比，即
P Pr pq
T
Tt qt
q
T
v m
液压泵性能特性曲线 如右图：
4.转速 （1）额定转速：额定压力下，允许液压泵 连续运转的最高转速（容积效率最高）。 （2）最高转速：额定压力下，允许短暂运 行的最大转速（受“汽穴”现象限制）。 （3）最低转速：运行液压泵正常运转的最 低转速（受容积效率的限制）。 5.自吸能力 液压泵正常运转时，并不发生汽穴或汽蚀 的条件下，吸液口允许的最低压力。
（3）工作压力：泵实际工作时的压力，其 大小取决于外负载和排油管路上的压力损失。 液压泵按工作压力分： 低压泵 <2.5 MPa 机床 中压泵 2.5~8 MPa 机床 中高压泵 8~16 MPa 工程、冶金、农 业机械 高压泵 16~32 MPa 工程、冶金、采掘 机械 超高压泵 >32 MPa 液压支架 （4）吸入压力：泵入口处的压力。
外反馈限压变量叶片泵变量原 理
内反馈限压变量叶片泵变量原理
3）限压变量叶片泵 的工作性能（右图） 用在机床液压系统中 要求执行元件有快、慢速 和保压阶段的场合。
叶片泵的特点：
优点：运转平稳，流量均匀，噪声小。 缺点：结构复杂，吸油特性不太好，对 油液的污染比较敏感。
第四节 柱塞泵
一、径向柱塞泵 1.轴配流径向柱塞泵 1）组成：转子 偏心安装； 定子 柱塞——径向装入转子； 配流轴——固定不动。 2）工作原理（右图）
2）设置专门的配流机构； 3）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大 于大气压力。 3.液压泵的分类 液压泵按其在每转一周所能输出的油液体 积是否可调节分成定量泵和变量泵。 按构成密封又可以变化的容积空间的零件 结构来划分：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。 二、液压泵的压力建立条件及其安装高度 1.压力建立条件——外载荷 液压泵的压力，一般是指其出口截面3-3处 的液压力。根据伯努利方程可得
液压传动习题 (3)
第三章液压泵和液压马达一、填空题1、液压泵是一种能量转换装置，它将机械能转换为_________，是液压传动系统中的动力元件。
2、液压传动中所用的液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的，所以都属于_________。
3、泵每转一转，由其几何尺寸计算而得到的排出液体的体积，称为_________。
4、在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内排出的液体体积称为泵的________。
二、单项选择题1、为了使齿轮泵能连续供油，要求重叠系数 ＿＿＿。
A、大于1B、等于lC、小于12.泵常用的压力有：A.泵的输出压力B.泵的最高压力C.泵的额定压力泵实际工作的压力是（）；泵的极限压力是（）；根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力是（）3、柱塞泵中的柱塞往复运动一次，完成一次＿＿＿。
A、吸油B、压油C、吸油和压油4.泵常用的压力中，（）是随外负载变化而变化的A.泵的输出压力B.泵的最高压力C.泵的额定压力5．改变轴向柱塞变量泵倾斜盘倾斜角的大小和方向，可改变＿＿＿。
A、流量大小B、油流方向C、流量大小和油流方向6、泵的额定转速和额定压力下的流量称为（）A.实际流量B.理论流量C.额定流量7、YB型叶片泵置于转子槽中的叶片是依靠＿＿＿使叶片紧贴在定子内表面上的。
A、叶片的离心力B、叶片根部的压力C、叶片的离心力和叶片根部的压力8、在实际中，常把泵的压力为零时的流量视为( )A.实际流量B.理论流量C.额定流量9.驱动液压泵的电机功率应比液压泵的输出功率大，是因为（）。
A、泄漏损失；B、摩擦损失；C、溢流损失；D、前两种损失。
10、影响液压泵容积效率下降的主要原因（）。
A、工作压力B、内摩擦力C、工作腔容积变化量D、内泄漏11、负载大，功率大的机械设备上的液压系统可使用（）。
A、齿轮泵B、叶片泵C、柱塞泵D、螺杆泵12、外反馈限压式变量叶片泵q—p特性曲线中，改变曲线A—B段的上下平移的方法（）A、改变工作压力B、调节流量调节螺钉C、调节弹簧预压缩量D、更换刚度不同的弹簧13．外啮合齿轮泵的特点有（）。
液压传动 第3版
图3-1a、b所示为用符号表示泵和马达的能量转换关系。
第一节 液压泵概述
一、液压泵的基本原理及分类 图3–2所示为一单柱塞液压泵的工作原理。 可见，液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排 油量的大小取决于密封腔的容积变化，故这种泵又称为容积式泵。 构成容积式泵的两个必要条件是： 1)有周期性的密封容积变化。密封容积由小变大时吸油，由大 变小时压油。 2)有配流装置。它保证密封容积由小变大时只与吸油管连通； 密封容积由大变小时只与压油管连通。 按照结构形式的不同，液压泵分为齿轮式、叶片式、柱塞式和 螺杆式等类型；按照输出油液的流量可否调节，液压泵又有定量式 和变量式之分。
第二节 齿 轮 泵
一、齿轮泵的优缺点及结构形式 (1) 优点 结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重 量轻，自吸性能好，允许转速较高，对油的污染不敏感，工作 可靠，便于维护修理。 (2) 缺点 流量脉动大，噪声大，排量不可调(定量泵)。 (3) 结构形式 有外啮合式和内啮合式两种。
二、外啮合齿轮泵 (一)外啮合齿轮泵的工作原理 (如图3-5所示) (二)外啮合齿轮泵的排量和流量 1.排量
m=Tt/Ti
因泵的理论功率(当忽略能量损失时)表达式为
Pt = pqvt = pVn = 2nTt
则有
Tt = pV /2
故得
m = pV /2Ti
(3)总效率 泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率
= Po/Pi = pqv /2nTi = (qv /Vn )( pV /2Ti) = vm
书名：液压传动 第3版 ISBN： 978-7-111-26746-1 作者：丁树模 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
第三章 液压泵和液压马达
本章学习要求 1.掌握液压泵和液压马达的工作原理，熟悉液压泵和液压马达的
第一节 液压泵概述
一、液压泵的基本原理及分类 图3–2所示为一单柱塞液压泵的工作原理。 可见，液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排 油量的大小取决于密封腔的容积变化，故这种泵又称为容积式泵。 构成容积式泵的两个必要条件是： 1)有周期性的密封容积变化。密封容积由小变大时吸油，由大 变小时压油。 2)有配流装置。它保证密封容积由小变大时只与吸油管连通； 密封容积由大变小时只与压油管连通。 按照结构形式的不同，液压泵分为齿轮式、叶片式、柱塞式和 螺杆式等类型；按照输出油液的流量可否调节，液压泵又有定量式 和变量式之分。
第二节 齿 轮 泵
一、齿轮泵的优缺点及结构形式 (1) 优点 结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重 量轻，自吸性能好，允许转速较高，对油的污染不敏感，工作 可靠，便于维护修理。 (2) 缺点 流量脉动大，噪声大，排量不可调(定量泵)。 (3) 结构形式 有外啮合式和内啮合式两种。
二、外啮合齿轮泵 (一)外啮合齿轮泵的工作原理 (如图3-5所示) (二)外啮合齿轮泵的排量和流量 1.排量
m=Tt/Ti
因泵的理论功率(当忽略能量损失时)表达式为
Pt = pqvt = pVn = 2nTt
则有
Tt = pV /2
故得
m = pV /2Ti
(3)总效率 泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率
= Po/Pi = pqv /2nTi = (qv /Vn )( pV /2Ti) = vm
书名：液压传动 第3版 ISBN： 978-7-111-26746-1 作者：丁树模 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
第三章 液压泵和液压马达
本章学习要求 1.掌握液压泵和液压马达的工作原理，熟悉液压泵和液压马达的
第三章液压泵新
2) 危害：ηv↓
3) 防泄措施：
a) 减小端面间隙
b) 端面间隙补偿装置
浮动侧板
浮动轴套
防泄措施
a) 减小轴向间隙
小流量：间隙0.025-0.04 mm
大流量：间隙0.04-0.06 mm
b) 轴向间隙补偿装置
浮动侧板
浮动轴套
F1稍大于F2
四、齿轮泵优缺点和用途
优点：体积小，重量轻，结构紧凑，工作可靠，自吸
转的最高压力。
(3)最高压力:短时间运行允许最高压力。
2、排量V：不考虑泄漏情况下，泵（马达）每转一圈
所排出液体的体积，一般由其结构尺寸计算得来。
3、流量q：单位时间内能排出的流体体积。单位：m3/s
（1）理论流量qvt：不考虑泄露
qvt=V×n
（2）实际流量qv：
（3）额定流量qvn： 额定压力、额定转速下泵输出的流量
1—偏心轮
2—柱塞
3—泵体
4—弹簧
5，6—单向阀
c—工作腔
配流装置使密封容积轮流和油箱或负载相通。
容积式液压泵正常工作的三个必备条件
▲1必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容
积；
▲2密闭容积的大小作周期性的变化， 容积由小变大—
—吸油，由大变小——压油；
▲3吸油口和排油口应严格分开，并有合适的配流装置，
2) 流量：
q 2B[(R 2 r 2 )
其中：B - 叶片宽度
R - 定子长轴半径
r - 定子短轴半径
θ – 叶片倾角
δ – 叶片厚度
吸
R r
z ]nv
cos
压
三、单作用叶片泵
1. 结构：
转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。
第三章 液压泵与液压马达
1.额定转速n 在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间连续 运行并保持较高运行效率的转速。 2.最高转速nmax 在额定压力下，为保证使用寿命和性能所允许的 短暂运行的最高转速。 3.最低转速nmin 为保证液压泵可靠工作或运行效率不至过低所 允许的最低转速。
（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
（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
第三章 液压泵
配流阀。
第一节 概 述
2.分类
➢ 按结构将液压泵分为：
➢齿轮泵 ➢外啮合齿轮泵 ➢内啮合齿轮泵
➢叶片泵 ➢单作用叶片泵
➢双作用叶片泵 ➢柱塞泵
➢径向柱塞泵 ➢轴向柱塞泵
➢ 按排量能否改变可分为： ➢定量泵 ➢变量泵
➢ 根据其排量和排液方向能否改变 又可分为： ➢单向定量泵 ➢双向定量泵 ➢单向变量泵 ➢双向变量泵
➢排量取决于泵的结构参数，而与其工况无关，它是衡量和比较不同泵的供液能 力的统一标准，是液压泵的一个特征参数。
➢ 流量——是指泵在单位时间内排除液体的体积，以Q表示，单位L/min。
➢流量有理论流量、实际流量和额定流量三种。
➢ 理论流量——是指不考虑泄漏的理想情况下泵在单位时间(常指每分钟)内
排出的液体的体积，以Ql表示。
– 在渐开线齿形内啮合齿轮泵中，小齿轮和内齿轮之间要装一块月牙形隔板，以便把吸油腔 和压油腔隔开，见图3-10a所示。
– 摆线齿形内啮合齿轮泵又称摆线转子泵，在这种泵中，小齿轮和内齿轮只相差一齿，因而 不需设置隔板，见图3-10b所示。
量或称空在排量）。
➢对于性能正常的液压泵，其容积效率大小随泵的结构类型不同而异。如
齿轮泵为0.7~0.9，叶片泵为0.8~0.95，柱塞泵为0.9~0.95。
第一节 概 述
2. 机械效率ηj
机械效率是表征泵摩擦损失的性能参数，它等于泵的理论输出功率与
输入功率之比。
Pl
j
Pd
3. 总效率η
总效率是表征泵总功率损失的性能参数，它等于泵的实际输出功率与
➢ 内泄漏——是指泵的排液腔向吸液腔的泄漏； ➢ 外泄漏——是指从泵的吸排液腔向其他自由空间的泄漏。 ➢ 泄漏量的大小取决于运动副的间隙、工作压力和液体黏度等因素，而与泵的运动速度关 系不大。 ➢ 当泵的结构和采用的液体粘度一定时，泄漏量将随工作压力的提高而增大，即压力
第一节 概 述
2.分类
➢ 按结构将液压泵分为：
➢齿轮泵 ➢外啮合齿轮泵 ➢内啮合齿轮泵
➢叶片泵 ➢单作用叶片泵
➢双作用叶片泵 ➢柱塞泵
➢径向柱塞泵 ➢轴向柱塞泵
➢ 按排量能否改变可分为： ➢定量泵 ➢变量泵
➢ 根据其排量和排液方向能否改变 又可分为： ➢单向定量泵 ➢双向定量泵 ➢单向变量泵 ➢双向变量泵
➢排量取决于泵的结构参数，而与其工况无关，它是衡量和比较不同泵的供液能 力的统一标准，是液压泵的一个特征参数。
➢ 流量——是指泵在单位时间内排除液体的体积，以Q表示，单位L/min。
➢流量有理论流量、实际流量和额定流量三种。
➢ 理论流量——是指不考虑泄漏的理想情况下泵在单位时间(常指每分钟)内
排出的液体的体积，以Ql表示。
– 在渐开线齿形内啮合齿轮泵中，小齿轮和内齿轮之间要装一块月牙形隔板，以便把吸油腔 和压油腔隔开，见图3-10a所示。
– 摆线齿形内啮合齿轮泵又称摆线转子泵，在这种泵中，小齿轮和内齿轮只相差一齿，因而 不需设置隔板，见图3-10b所示。
量或称空在排量）。
➢对于性能正常的液压泵，其容积效率大小随泵的结构类型不同而异。如
齿轮泵为0.7~0.9，叶片泵为0.8~0.95，柱塞泵为0.9~0.95。
第一节 概 述
2. 机械效率ηj
机械效率是表征泵摩擦损失的性能参数，它等于泵的理论输出功率与
输入功率之比。
Pl
j
Pd
3. 总效率η
总效率是表征泵总功率损失的性能参数，它等于泵的实际输出功率与
➢ 内泄漏——是指泵的排液腔向吸液腔的泄漏； ➢ 外泄漏——是指从泵的吸排液腔向其他自由空间的泄漏。 ➢ 泄漏量的大小取决于运动副的间隙、工作压力和液体黏度等因素，而与泵的运动速度关 系不大。 ➢ 当泵的结构和采用的液体粘度一定时，泄漏量将随工作压力的提高而增大，即压力
第3章 液压泵与液压马达
液压马达的主要性能参数
启动性能
液压马达的启动性能主要由启动转矩和启动机械效率来描述。 启动转矩是指液压马达由静止状态启动时液压马达轴上所能输 出的转矩。 启动机械效率是指液压马达由静止状态启动时，液压马达实际 输出的转矩与它在同一工作压差时的理论转矩之比。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压泵与液压马达概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 液压泵的选用 液压马达
3.1 液压泵与液压马达概述
液压泵的工作原理
1—偏心轮 2—柱塞 3—缸体 4—弹簧 5—压油单向阀 6—吸油单向阀 a—密封油腔 单柱塞容积式泵的工作原理图
• 构成容积式液压泵必须具备三个条件：
• 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、排油过程。 • 3.具有相应的排油机构以使吸油、排油过程能各自 独立完成，该方式称为配流。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压马达的主要性能参数有压力、排量和流量、转速和容积效率、 转矩和机械效率、效率与总功率、启动性能、最低稳定转速、制动性能、 工作平稳性及噪声。
压力
为保证液压马达运转的平稳性，一般取液压马达的背压 为（0.5--1）MPa。
3.1 液压泵与液压马达概述
第3章
液压泵与液压马达
液压泵与液压马达，是液压系统中的能量转换装置。 本章主要介绍几种典型的液压泵与液压马达的工作 原理、结构特点、性能参数以及应用。
液压泵
将原动机输出的机械能转换成压力能，属于动力元件， 其功用是给液压系统提供足够的压力油以驱动系统工作。因此，液压 泵的输入参量为机械参量(转矩T和转速n)，输出参量为液压参量(压 力p和流量q)。
启动性能
液压马达的启动性能主要由启动转矩和启动机械效率来描述。 启动转矩是指液压马达由静止状态启动时液压马达轴上所能输 出的转矩。 启动机械效率是指液压马达由静止状态启动时，液压马达实际 输出的转矩与它在同一工作压差时的理论转矩之比。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压泵与液压马达概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 液压泵的选用 液压马达
3.1 液压泵与液压马达概述
液压泵的工作原理
1—偏心轮 2—柱塞 3—缸体 4—弹簧 5—压油单向阀 6—吸油单向阀 a—密封油腔 单柱塞容积式泵的工作原理图
• 构成容积式液压泵必须具备三个条件：
• 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、排油过程。 • 3.具有相应的排油机构以使吸油、排油过程能各自 独立完成，该方式称为配流。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压马达的主要性能参数有压力、排量和流量、转速和容积效率、 转矩和机械效率、效率与总功率、启动性能、最低稳定转速、制动性能、 工作平稳性及噪声。
压力
为保证液压马达运转的平稳性，一般取液压马达的背压 为（0.5--1）MPa。
3.1 液压泵与液压马达概述
第3章
液压泵与液压马达
液压泵与液压马达，是液压系统中的能量转换装置。 本章主要介绍几种典型的液压泵与液压马达的工作 原理、结构特点、性能参数以及应用。
液压泵
将原动机输出的机械能转换成压力能，属于动力元件， 其功用是给液压系统提供足够的压力油以驱动系统工作。因此，液压 泵的输入参量为机械参量(转矩T和转速n)，输出参量为液压参量(压 力p和流量q)。
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
第三章：液压泵和液压马达(含习题答案)
第三章液压泵和液压马达第一节液压泵第二节齿轮泵第三节叶片泵第四节柱塞泵第五节液压马达第六节液压泵和液压马达的选用重点：液压泵和液压马达的工作原理、效率功率计算难点：结构教学目的：理解原理，熟悉结构在液压系统中，液压泵和液压马达都是能量转换装置。
液压泵：把驱动电动机的机械能转换成液压系统中油液的压力能，供系统使用；液压马达：把输来的油液的压力能转换成机械能，使工作部件克服负载而对外做功。
工作原理上，大部分液压泵和液压马达是可逆的。
一、液压泵的工作原理二、液压泵的性能参数三、液压泵的分类一、液压泵的工作原理容积式液压泵：靠密封工作腔的容积变化进行工作，其输出流量的大小由密封工作容积变化的大小来决定。
i P T ω=o V P pq =η=ηV按结构形式分为：齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。
按输出（输入）流量分为：定量液压泵和变量液压泵。
第一节液压泵三、液压泵的分类a)单向定量液压泵b)双向定量液压泵c)单向变量液压泵d) 双向变量液压泵液压泵的图形符号作业：3-2齿轮泵优点：结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸能力强、对油液污染不灵敏、维修方便及工作可靠，因此在汽车上得到了广泛的应用。
齿轮泵缺点：泄漏较大，流量脉动大，噪声较高，径向不平衡力大，所能达到的额定压力不够高，目前其最高工作压力30MPa 。
第二节齿轮泵齿轮泵按结构形式分为：①外啮合齿轮泵②内啮合齿轮泵泵的泵体内装有一对相同的外啮合齿轮，齿轮两侧靠端盖密封。
泵体、端盖和齿轮的各个齿间一、外啮合齿轮泵1. 外啮合齿轮泵工作原理第二节齿轮泵槽组成了许多密封的工作腔。
b zm Dhb V 22ππ==排量：b zm V 266.6=排量修正：排量近似计算：假设齿间的工作容积与轮齿的有效体积相等，则齿轮每转排量等于主动齿轮的所有齿间容积及其所有轮齿的有效体积之和（1）困油现象：齿轮泵要平稳而连续地工作，齿轮啮合的重合度系数必须大于1，因此总有两对轮齿同时啮合，并有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭容积之间，困油容积由大变小，再由小变大，使油压变化，产生振动和噪声。
第3章_液压泵与液压马达1
降低噪声除了设计时要注意外，使用时也需要重视。
3.1 液压泵与液压马达概述
3.1.4 液压泵和液压马达的分类
按运动部件的形状和运动方式分：
齿轮泵（马达） 叶片泵（马达） 柱塞泵（马达） 螺杆泵（马达）
按排量能否改变分类：
定量泵（马达） 变量泵（马达）
按流量方向是否可以改变分：
单向变量泵（马达） 双向变量泵（马达）
排油过程: 密封容积减小
两个条件: 油箱通大气
配油装置
泵和马达的结构分析基础
3.1 液压泵与液压马达概述
液压泵的作用 (1)液压泵将机械能转换为液压能； (2)建立足够的压力以克服负载； (3)提供稳定的流量以满足执行元件运动速度的要求。
抓住密封容积的形成和变化是研究了解 泵结构特点和泵工作原理的关键
何谓配油？ 配油方式？
⑶ 泵工作的两个条件：
油箱通大气或作用一定压力；配油（配流）装置不可少。
⑷ 泵输出压力取决于油液流动时所遇到的阻力大小；
⑸ 流量的建立靠密封容积的变化量和变化速率。
3.1 液压泵与液压马达概述
3.1.1 液压泵的工作原理
由上述原理知，液压泵工作的基本条件是：
1.必须构成封闭容积，并且容积可变；
流量脉动率
p(qma)sxhqp(qmi)nsh10% 0
产生流量脉动的原因 在轮齿不同的啮合点，密封容积的变化率不一样， 因此，瞬时输出的流量是变化的。
危害 流量脉动造成压力脉动，影响执行元件的工作平稳性。
1. 例：如图所示的齿
轮泵：
（1）试确定该泵有几个吸油口和压油口？ （2）若三个齿轮的结构相同，其顶圆直径＝48mm，齿宽B＝ 25mm，齿数z＝14，n＝1450r/min，容积效率，试求该泵的理 论流量和实际流量。 解：
3.1 液压泵与液压马达概述
3.1.4 液压泵和液压马达的分类
按运动部件的形状和运动方式分：
齿轮泵（马达） 叶片泵（马达） 柱塞泵（马达） 螺杆泵（马达）
按排量能否改变分类：
定量泵（马达） 变量泵（马达）
按流量方向是否可以改变分：
单向变量泵（马达） 双向变量泵（马达）
排油过程: 密封容积减小
两个条件: 油箱通大气
配油装置
泵和马达的结构分析基础
3.1 液压泵与液压马达概述
液压泵的作用 (1)液压泵将机械能转换为液压能； (2)建立足够的压力以克服负载； (3)提供稳定的流量以满足执行元件运动速度的要求。
抓住密封容积的形成和变化是研究了解 泵结构特点和泵工作原理的关键
何谓配油？ 配油方式？
⑶ 泵工作的两个条件：
油箱通大气或作用一定压力；配油（配流）装置不可少。
⑷ 泵输出压力取决于油液流动时所遇到的阻力大小；
⑸ 流量的建立靠密封容积的变化量和变化速率。
3.1 液压泵与液压马达概述
3.1.1 液压泵的工作原理
由上述原理知，液压泵工作的基本条件是：
1.必须构成封闭容积，并且容积可变；
流量脉动率
p(qma)sxhqp(qmi)nsh10% 0
产生流量脉动的原因 在轮齿不同的啮合点，密封容积的变化率不一样， 因此，瞬时输出的流量是变化的。
危害 流量脉动造成压力脉动，影响执行元件的工作平稳性。
1. 例：如图所示的齿
轮泵：
（1）试确定该泵有几个吸油口和压油口？ （2）若三个齿轮的结构相同，其顶圆直径＝48mm，齿宽B＝ 25mm，齿数z＝14，n＝1450r/min，容积效率，试求该泵的理 论流量和实际流量。 解：
第三章 液压泵
转子受有不平衡的径向液压力,且径向不平 衡力随泵的工作压力提高而提高，因此这种 泵的工作压力不能太高。
应用最多的油泵，主要用于丰田自动变 速器车
NBT系列液压泵（直齿共轭高压内齿轮泵）
是一种设计新颖的液压动力元件。它采用了直线(齿 轮)-直线共轭线(齿圈)齿形，按工作时无困油设计， NBT系列泵具有高压力、低噪音、长寿命、稳定可靠 等优点，广泛适用于各种领域。 直线共轭内啮合齿轮泵在液压界被 誉为“永不磨损的液压泵”,用于 高,精,专液压系统。 NBT系列齿轮泵聚集了柱塞泵的 压力高,螺杆泵的低噪音,压力脉动 小和普通齿轮泵的工作可靠,长寿命 等主要的优点于一身,广泛用于锻压 机,叉车,压砖机,注塑机,船舶,摩天轮 及航空航天事业等。
qt=n0Vt（L/min）
n0—液压泵输出压力为零时的主轴转（r/min）
实际流量q：计泄露，泄漏量为△q。
q=qt- △q 同时：q=n V
理论流量qt：不计泄露量
容积效率ηv ：液压泵的实际排量与理论排量之比 值称为容积效率，一般用ηv表示。
精确测量用调速电机,否则用一般普通交流电机 驱动主轴转速不变 n0=n,则液压泵实际流量的计算 q qt q 公式为：
汽蚀现象
外部齿轮泵是 容积式泵2个并 排联锁齿轮集。 当齿轮转动时, 不同的牙齿创 建一个扩展卷 在流体了。然 后运送流体在 外围和驱逐牙 齿合并。
3.径向不平衡力
在齿轮泵中，作用在齿轮外圆 上的压力是不相等的，在压油 腔和吸油腔齿轮外圆和齿廓表 面承受工作压力（高压）和吸 油腔压力（低压） 可以认为压力由压油腔压力逐 渐分级下降到吸油腔压力，这些油 液压力综合作用下，相当于给齿轮 一个径向的作用力，使齿轮和轴承 受载。
液压与气压传动第3章习题解
第3章液压与气压传动动力元件思考题和习题3.1 容积式液压泵的工作原理是什么？答：其原理是：必须有一个密封容积；并且密封容积是变化的；还要有一个配油装置；油箱与大气相通。
3.2 液压泵装于液压系统中之后，它的工作压力是否就是液压泵标牌上的压力？为什么？答：不一定。
因为系统中压力是由负载来决定的。
3.3 液压泵在工作过程中产生哪些能量损失？产生损失的原因？答：产生两种损失：容积损失和机械损失。
容积损失产生的原因是泵中存在间隙，在压力作用下油液从高压区向低压区泄漏；另外由于油的粘性，转速高阻力大，使油液没充满密封空间。
机械损失是泵零件间，轴承，零件与液体间存在摩擦而产生的损失。
3.4 外啮合齿轮泵为什么有较大的流量脉动？流量脉动大会产生什么危害？答：外啮合齿轮泵在工作过程中，压油腔的工作容积变化率不均匀，齿数越少，其脉动率越大，所以外啮合齿轮泵的瞬时流量脉动大。
流量脉动大引起齿轮泵输出压力脉动大，产生较大的噪声。
3.5 什么是齿轮泵的困油现象？产生困油现象有何危害？如何消除困油现象？其它类型的液压泵是否有困油现象？解：齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必须大于或等于1，即总有两对轮齿同时啮合。
这样一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭腔之内。
这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减少，以后又逐渐增大。
当封闭容积减少时会使被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液温升增加，轴承等机件也受到附加径向不平衡负载作用。
封闭容积增大时又会造成局部真空，使溶于油中气体分离出来，产生空穴，引起噪声、振动和气蚀，这就是齿轮泵的困油现象。
消除困油现象的方法，通常在齿轮泵的两端盖板上开卸荷槽，使封闭容积减少时通过卸荷槽与压油腔相通，封闭容积增大时通过卸荷槽与吸油腔相通。
其它类型的液压泵也有困油现象，双作用叶片泵在设计合理，安装准确时，在理论上没有困油现象。
3.6 齿轮泵压力的提高主要受哪些因素的影响？可以采取哪些措施来提高齿轮泵的压力？答：影响齿轮泵压力提高主要是端面间隙的泄漏及径向力不平衡。
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Lecture 3 Hydraulic Pumps
Yang Yousheng
作业
2. 齿轮泵的模数 m=4 mm ，齿数 z=9 ，齿宽 B=18mm ，在额定压力下，转速 n=2000 r/min时，泵的实际输出流量q=30 L/min，修正系数k=1，求泵的容 积效率。
3.
4.
有一齿轮泵，在齿轮两侧端面间隙 s1=s2=0.04mm ，转速 n=1000rpm ，工作 压力p=2.5MPa是输出的流量q=20L/min，容积效率ηpv=0.90。工作一段时间 后，端面间隙因磨损分别增大为 s1=0.042mm， s2=0.048mm( 其他间隙不变 ) 。 若泵的工作压力和转速不变。求此时的容积效率(s1=s2=0.04mm时端面间隙 泄漏占总泄漏的85%) 预习柱塞泵，并完成上次的表二中与柱塞泵相关内容。
① 泵的理论流量；
② 额定工况下，泵的容积效率； ③ 额定工况下，泵的机械效率； ④ 额定工况下，泵的输出功率； ⑤ 额定工况下，泵所需电动机的驱动功率； ⑥ 额定工况下，驱动泵的转矩。
Lecture 3 Hydraulic Pumps
Yang Yousheng
作业
1) 外啮合齿轮泵的排量与( )的平方成正比，与的( )一次 方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大( )，减少 ( )可以增大泵的排量。 2) 外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是 ( )腔，位 于轮齿逐渐进入啮合的一侧是( )腔。 3) 为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开( )， 使闭死容积由大变少时与( )腔相通，闭死容积由小变大 时与 ( )腔相通。 4) 齿轮泵产生泄漏的间隙为( )间隙和( )间隙，此外还 存在( )间隙，其中( )泄漏占总泄漏量的80%～85%。
液压与气动技术
(Hydraulics & Pneumatics)
Lecture 3
Hydraulic Power Component---Pumps (液压动力元件---泵)
第四次课
Lecture 3 Hydraulic Pumps Yang Yousheng
练 习
1. 液压泵的额定压力为31.5MPa，排量V=168mL/r，转速n=950r/min。在额定压力下实测 流量为150 L/min，额定工况下的总效率=0.88。试求：
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Yang Yousheng
第五次课
Lecture 3 Hydraulic Pumps
Yang Yousheng
作业
1. 已知轴向柱塞泵的额定压力为pP=16Mpa，额定流量qP=330L/min，设液压泵的总效率为 ηP=0.9，机械效率为ηPm=0.93。求： ⑴ 驱动泵所需的额定功率； ⑵ 计算泵的泄漏流量。 2. ZB75型轴向柱塞泵有七个柱塞，柱塞直径d=23mm，柱塞中心分布圆直径D=71.5mm。 问当斜盘倾斜角γ=200时液压泵的排量V等于多少?当转速n=1500r/min时，设已知容积效 率ηv=0.93，问液压泵的流量q应等于多少? 3. 直轴式轴向柱塞泵斜盘倾角γ=200，柱塞直径d=22mm，柱塞分布圆直径D=68mm，柱塞 数Z=7，机械效率ηm=0.90,容积效率ηv=0.97，泵转速n=1450r/min,输出压力pP=28 Mpa。 试计算： ⑴ 平均理论流量； ⑵ 实际输出的平均流量； ⑶ 泵的输入功率。 变量泵是指________可以改变的液压泵，常见的变量泵有________、________、 ________其中 ________和________是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量， ________ 是通过改变斜盘倾角来实现变量。 斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为________与_______、 _______与_______ 、_______与_______。
为什么称单作用叶片泵为非平衡式叶片泵，称双作用叶片泵为平衡式叶片泵？ 阐述限压式变量叶片泵工作原理。
5.
预习液压马达，完成上次表3液压马达部分内容
Lecture 3 Hydraulic Pumps
Yang Yousheng
预习叶片泵相关内容，完成上次表2中叶片泵相关内容
Lecture 3 Hydraulic Pumps Yang Yousheng
第六次课
Lecture 3 Hydraulic Pumps
Yang Yousheng
作业
1.
限压式变量叶片泵有何特点？适用于什么场合？用何方法来调节其流量－压
力特性？
2. 某双作用叶片泵，当压力为p1=7MPa时，流量为q1=54L/min，输入功率为 Pin=7.6kW，负载为0时，流量为q2=60L/min，求该泵的容积效率和机械效率。 3. 4.