3第二章 液压泵
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液压泵专业知识讲座
二、液压泵旳排量、流量和容积效率 1、排量V：液压泵每转一转理论上应排除旳油液体积，又称 为理论排量或几何排量。常用单位为cm3/r。排量旳大小仅 与泵旳几何尺寸有关。
2、液平体均积理，论q流t=量n vq，t：单泵位在为单m位3/时s 或间内L/m理in论。上排出旳油
3、实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出旳油液体积。 在泵旳出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，所以q = q t- Δq 。
轴向Biblioteka 径向§2-4液压泵旳图形符号
结 束
1、输入功率 P 率，P r= Tω
r：
驱动泵轴旳机械功率为泵旳输入功
2、输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
3、总效率ηp ：ηp = P / P r= p q / Tω=ηvηm 式中ηm为机械效率。 四、泵旳转速：
1、额定转速 n 最高转速。
s：额定压力下能连续长时间正常运转旳
2、最高转速 转速。
2、偏心轮旋转一转，柱塞上 下往复运动一次，向下运动 吸油，向上运动排油。
3、 泵每转一转排出旳油液体 积称为排量，排量只与泵旳 构造参数有关。
V=Sπd 2/4=eπd 2/2
返回
§2-2液压泵旳主要性能参数
一、液压泵旳压力 1、工作压力 p ：泵工作时旳出口压力，大小取决于负载。 2、额定压力 ps ：正常工作条件下按试验原则连续运转旳最高 压力。 3、吸入压力：泵旳进口处旳压力。
第二讲 液压泵概述
§2-1 液压泵旳基本工作原理 §2-2 液压泵旳主要性能参数 §2-3 液压泵旳分类和选用 §2-4 液压泵旳图形符号
§2-1液压泵基本工作原理
一、以单柱塞泵为例
1、构成：偏心轮、柱塞、弹 簧、缸体、两个单向阀。柱 塞与缸体孔之间形成密闭容 积。柱塞直径为d，偏心轮 偏心距为e。
2、液平体均积理，论q流t=量n vq，t：单泵位在为单m位3/时s 或间内L/m理in论。上排出旳油
3、实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出旳油液体积。 在泵旳出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，所以q = q t- Δq 。
轴向Biblioteka 径向§2-4液压泵旳图形符号
结 束
1、输入功率 P 率，P r= Tω
r：
驱动泵轴旳机械功率为泵旳输入功
2、输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
3、总效率ηp ：ηp = P / P r= p q / Tω=ηvηm 式中ηm为机械效率。 四、泵旳转速：
1、额定转速 n 最高转速。
s：额定压力下能连续长时间正常运转旳
2、最高转速 转速。
2、偏心轮旋转一转，柱塞上 下往复运动一次，向下运动 吸油，向上运动排油。
3、 泵每转一转排出旳油液体 积称为排量，排量只与泵旳 构造参数有关。
V=Sπd 2/4=eπd 2/2
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§2-2液压泵旳主要性能参数
一、液压泵旳压力 1、工作压力 p ：泵工作时旳出口压力，大小取决于负载。 2、额定压力 ps ：正常工作条件下按试验原则连续运转旳最高 压力。 3、吸入压力：泵旳进口处旳压力。
第二讲 液压泵概述
§2-1 液压泵旳基本工作原理 §2-2 液压泵旳主要性能参数 §2-3 液压泵旳分类和选用 §2-4 液压泵旳图形符号
§2-1液压泵基本工作原理
一、以单柱塞泵为例
1、构成：偏心轮、柱塞、弹 簧、缸体、两个单向阀。柱 塞与缸体孔之间形成密闭容 积。柱塞直径为d，偏心轮 偏心距为e。
液压泵基础知识详解PPT
三、径向柱塞泵
图1-31 径向柱塞泵工作原理图 1-定子 2-转子 3-柱塞 4-配油盘
第五节液压能源元件的选用
• 根据系统运行工况选择 • 根据系统工作压力和流量选择 • 根据工作环境选择
2、伺服变量 机构
图 1-27 伺 服变量机构 1-伺服阀芯 2-球铰 3-斜盘 4-变量活塞 5-泵体 6-单向阀 7-阀套 8—拉杆 a) 结构 b) 图形符号
2、数字泵变量机构
1-步进电动机 2-支架 3-丝杠 4-螺母 5-导向健 6、13-密封 7-提动杆 8-伺服阀芯 9-阀套 10-变量活塞 11-销轴 12-变量头体 14-下盖 15 -斜盘 图1-28 数字泵变量机构
二、双作用叶片泵 （一）、双作用叶片泵工作原理
图1-14 双作用叶片泵工作原理 1—定子 2—转子 3—叶片
图1-15 配流盘 1，3-压油窗口 2，4-吸油窗口 c-环形槽
（二）、排量和流量计算
1 2 2 V 2z R r B 2 2 π B R2 r 2
图1-16 双作用叶片泵排量计算简图
2 2 Rr q p 2B π R r bz nipvp cos
பைடு நூலகம்
（三）、双作用叶片泵结构及新成果 1、定子内表面曲线
图1-17 定子的过渡曲线
2、叶片径向力问题及其解决措施
• 通过自身减压阀降低吸油区叶片底部油液压力。 • 使叶片顶端和底部的液压力平衡。 • 减小叶片底部承受压力油作用的面积。
图1-4
液压泵的能量转换流程
四、液压泵的特性曲线
1-理论流量 2-实际流量 3-容积效率 4-机械效率 5-总效率 6-输入功率 7-输出功率
液压泵结构与工作原理
液压泵职能符号（国家及ISO标准）
特 性分类 单向定量 双向定 量 单向变 量 双向变 量
液压泵
图3－34
(一)液压泵
1、压力 p (工作压力、额定压力、最 大压力) 2、排量 q、流量 Q 3、液压泵的功率W和效率 4、转速 n 5、自吸能力
流量公式
Q QtV Qt nq
(%) 效率
液压泵的特性曲线图
m
95 90 85 80 75 70 ( =1300r/min) 20 40 60 80 100 120 140 160 (MPa)
第二节 齿轮泵
一、工作原理 二、 流量计算和流量脉动 三、外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点
齿轮泵的工作原理
简单构造
– 一对互相啮合的齿轮 (The teeth meshed) – 主动齿轮由原动机带动回转，齿顶和端面被泵体和前后端盖包围 – 由于相啮合齿的分隔，吸入腔和排出腔隔开
液压泵的功率和效率
(1)输入功率 Pi
pQ
P0 (2)效率 Pi
V m
Q Qt Q Q V 1 Qt Qt Qt
Tt m T
液压泵理论转矩的推导
TtW pQt
W 2n
pq 从而得到： Tt 2
Qt nq
v
100
轴向柱塞泵排量和流量公式
d 2 zDtg q
4
2
2 2
d zDtgV Q
4
流量不均匀系数 公式
2z tg
4z
(当z为奇数 )
tg （当z为偶数） z 2z
流量不均匀系数 与柱塞数z的关系
3《液压传动》液压泵
19
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。
9
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
10
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
《液压泵及液压马达》PPT课件
第三章 液压泵及液压马达
• 3.1 液压泵与液压马达作用 • 3.2 液压泵与液压马达工作原理 • 3.3 液压泵与液压马达分类 • 3.4 液压泵与液压马达参数 • 3.5 齿轮泵和齿轮马达 • 3.6 叶片泵和叶片马达 • 3.7 柱塞泵和柱塞马达 • 3.8 液压泵的性能比较
• §3.1 液压泵及液压马达的作用
作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F 即
为齿轮泵的径向力
减小径向力措施
（1) 减小齿宽,增大齿顶圆直径。 （2) 缩小压油腔尺寸,使压力油作用在较少的齿范围内。 （3) 延伸压油腔或吸油腔,在工作过程中只有很少的齿起密封作用。
减小径向力措施
（4) 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。 平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。
1．修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺 2．校正或更换齿轮轴 3．适当拧紧 4．更换零件
1．检测泵体、齿轮，重配间隙 2．修理或更换侧板和轴套
结构特点
• 两个油口一样大， • 结构对称, • 调速范围宽 • 启动扭矩大 •
例一
齿轮泵转速为1200r/min,理论流量为 12.286L/min,齿数Z=8,齿宽B=30mm,机械效率和 容积效率均为90%,工作压力为5.0×106Pa.试求 该齿轮泵的齿轮模数m,输出功率和输入功率.
液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输 入的机械能转换为压力能输出，为执行元件 提供压力油。
液压马达是将液体压力能转换为机械能的装 置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。
•
§3.2 工作原理
• 液压泵必须具备周期性变化的密封容积和配流装置才 能工作,属于容积式泵.
• 3.1 液压泵与液压马达作用 • 3.2 液压泵与液压马达工作原理 • 3.3 液压泵与液压马达分类 • 3.4 液压泵与液压马达参数 • 3.5 齿轮泵和齿轮马达 • 3.6 叶片泵和叶片马达 • 3.7 柱塞泵和柱塞马达 • 3.8 液压泵的性能比较
• §3.1 液压泵及液压马达的作用
作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F 即
为齿轮泵的径向力
减小径向力措施
（1) 减小齿宽,增大齿顶圆直径。 （2) 缩小压油腔尺寸,使压力油作用在较少的齿范围内。 （3) 延伸压油腔或吸油腔,在工作过程中只有很少的齿起密封作用。
减小径向力措施
（4) 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。 平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。
1．修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺 2．校正或更换齿轮轴 3．适当拧紧 4．更换零件
1．检测泵体、齿轮，重配间隙 2．修理或更换侧板和轴套
结构特点
• 两个油口一样大， • 结构对称, • 调速范围宽 • 启动扭矩大 •
例一
齿轮泵转速为1200r/min,理论流量为 12.286L/min,齿数Z=8,齿宽B=30mm,机械效率和 容积效率均为90%,工作压力为5.0×106Pa.试求 该齿轮泵的齿轮模数m,输出功率和输入功率.
液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输 入的机械能转换为压力能输出，为执行元件 提供压力油。
液压马达是将液体压力能转换为机械能的装 置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。
•
§3.2 工作原理
• 液压泵必须具备周期性变化的密封容积和配流装置才 能工作,属于容积式泵.
液压泵的工作原理与齿轮泵结构(共28张PPT)全篇
◆流量
理论流量qt 指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内输出的油液体 积。其值等于泵的排量V和泵轴转数n的乘积，即
实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。由于工作量越大，使得泵的实际流量小于泵的理论流量，即
显然当液压泵处于卸荷〔非工作〕状态时，这时输出的实际流量近似为 理论流量
2.增泵体内外表与齿轮顶圆的间隙，使在径向不平衡力作用时 齿顶和泵体不接触。
3.开压力平衡槽，但泄漏大，很少用
图3-35 径向力的分布图
学习单元二 常用液压元件介绍
③流量脉动。随着啮合点位置的不断变化，吸、压油腔在每一瞬间的容积变 化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。
qmax、qmin分别为最大、最小瞬时流量，q为平均流量，δ为流 量脉动率，可用下式表示。 δ=〔qmax-qmin〕/q
额定流量qn 泵在额定转数和额定压力下输出的实际流 量。
◆效率
实际上泵在能量转换过程中有容积损失和机械损失 容积损失主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失，其大小用容积效率来
表示
反响泵泄露量大小，能表述 泵性能的好坏。 机械损失指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩损失其大小 用机械效率来表示
液压泵的总效率：
齿数越少，流量脉动率越大。
学习单元二 常用液压元件介绍
④困油现象及消除措施。由图3-36〔a〕旋转到图3-36〔b〕所示位置时，闭死容 积由大变到小；由图3-36〔b〕旋转到图3-36〔c〕所示位置时，闭死容积从小 变到大。这种现象称之为困油现象。
危害：减小时使被困油挤出产生高压，增大时会造成真空产生气穴现象。 消除措施：在轴承套上开卸荷槽〔见图3-36中的虚线局部〕，当闭死容积由大变小时
泵的总效率是泵的输出功率与输入功率之比，即
液压传动3-流体力学基础
解：此流量计处于重力场的作用下，故 应用能量方程，按题意应有h=0，忽略 损失，h=0。
以过轴心0-0的水平面为基准面，取断面Ⅰ 和Ⅱ，此二断面均为缓变过流断面，对此 二断面与轴心线的交点1和2列出能量方 程，可得
p1
v p2 v 2g 2g
2 1
2 2
而根据连续性方程式应有：
以过4点之水平面0-0为基准 面,管轴上的3点和4点列出 能量方程
p3 v pa v 0 (h1 h2 ) g 2 g g 2 g
2 3 2 4
由连续性方程可得：
v3 v 4
p3 pa (h1 h2 ) g g
pa 对水， =10米水柱高，于是 g
2、静压力方程式的物理意义
p=p0+γh=p0+γ(z0-z) 整理后得 p/γ+z=p0/γ+z0=常数 z称位置水头或称位能,表示A点单 位重量液体的位能
升的高度，称压力水头，或称压能。
p r 是该点在压力作用下沿测压管所能上
p z r
两水头相加（ ）称测压管水头，它 表示测压管液面相对于基准面的高度， 或称势能。
2 2
2、伯努利方程 式中每一项的量纲都是长度单位，分别称为 水头、位置水头和速度水头。 物理意义：稳定流动的理想液体具有压力 能、位能和动能三种形式的能量。在任意截 面上这三种能量都可以相互转换，但其总和 保持不变。
3、实际液体的泊努利方程 实际液体具有粘性，在管中流动时，需 要消耗一部分能量，所以实际液体的伯努利 方程为：
1 2 Q A1v1 d1 4
2 9.81 0.8(13.6 1) 1 2 3.14 0.25 39 4 1 1 3 0.112米 /秒 112升/秒
液压泵的课件
图3-21
直轴式轴向柱塞泵的工作原理
Hale Waihona Puke 斜盘 2-缸体 3-柱塞 4-配流盘 5-轴 6-弹簧
2、斜轴式轴向柱塞泵
由图可见其缸体的中心线与传动主轴成一角度， 故此泵称为斜轴泵。
图中为斜轴式轴向柱塞泵外形
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二、径向柱塞泵
1.径向柱塞泵的工作原理 图为径向柱塞泵的工作原理。之所以称为径向 柱塞泵是因为有多个柱塞径向地配置在一个共同 的缸体3内。缸体由电动机带动旋转，柱塞要靠离 心力耍出，但其顶部被定子2 的内壁所限制。定子2是一个 与缸体偏心放置的圆环。因 此，当缸体旋转时柱塞就做 往复运动。这里采用配流轴 配油，又称径向配流。径向 柱塞泵外形尺寸较大，目前 生产中应用不广。 图3-31 径向柱塞泵工作原理
径向柱塞泵 轴向柱塞泵
一、液压泵的基本工作原理
下图为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动 机带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时， 柱塞和缸体形成的密封体积减小，油液从密 封体积中挤出，经单向阀排到需要的地方去。 当凸轮旋转至曲线的下降部位时，弹簧迫使 柱塞向下，形成一定真空度，油箱中的油液 在大气压力的作用下进入密封容积。凸轮使 柱塞不断地升降，密封容积周期性地减小和 增大，泵就不断吸油和排油。
液压传动液压泵的工作原理齿轮泵叶片泵柱塞泵柱塞泵齿轮式柱塞式叶片式按结构分变量定量按排量分返回2222返回齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种泵它的抗污染能力强价格最便宜
液压传动
第二章 液压泵 液压泵的工作原理
齿轮泵 叶片泵 柱塞泵
§2-1液压泵的基本工作原理
泵的分类
定量泵 齿轮泵 叶片泵
泵 变量泵 叶片泵 轴向柱塞泵
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§2-4柱塞泵
在第一节所述单柱塞泵中，凸轮使泵在半周 内吸油，半周内排油。因此泵排出的流量是脉动 的，它所驱动的液压缸或液压马达的运动速度是 不均匀的。所以是泵总是做成多柱塞的。常用的 多柱塞泵有轴向式和径向式两大类。
液压与气压传动 第2章液压泵
经配油盘配油窗口b压出。
吸压油口隔开——配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔
排量和流量
若柱塞数目为Z，柱塞直径d，柱塞孔分布圆直径D，斜盘倾角
，则泵的排量为 ： Vd2zDtan
4
泵的输出流量为 ： q4d2zDvntan
实际上，柱塞轴向移动速度是随缸体转动角度θ而变化。泵某一 瞬时输出流量也随θ而变化，所以泵的输出流量是脉动的，当柱 塞数z为单数时，脉动较小，
泵的平均排量为：
Vd22ezd2ez
4
2
若泵的转速为n，容积效率为ηpv，则泵的流量为 :
泵的输出流量：
q2d2eznv
2.2.1.3 阀配流径向柱塞泵的工作原理
阀配油径向柱塞泵 1一偏心轮；2 -柱塞；3 -弹簧；4 -压油
阀; 5 －吸油阀；6 -滚动轴承
2.2.1.4 负载敏感变量径向柱塞泵
液压泵在实际工作时的输出压力，亦即液压泵出口的 压力，泵的输出压力由负载决定。
吸入压力
是指液压泵进口处的压力，当液压泵的安装高度太高 或吸油阻力过大时，液压泵的进口压力将因低于极限 吸入压力而导致吸油不充分，而在吸油腔产生气穴或 气蚀。吸入压力的大小与泵的结构型式有关。
2.1.4.2 排量和流量
排量V
它们是液压系统的核心元件，其性能好坏将直接 影响到系统是否正常工作。
2.1.1 液压泵的工作原理
Q
B
泵排出
O
C
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
5
4
3
2
液压泵工作原理
齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵 叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵和凸轮转子泵 柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵
按排量能否变量分定量泵和变量泵
单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
是否要求变量 要求变量选用变量泵 工作压力 柱塞泵的额定压力最高 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵 效率 轴向柱塞泵的总效率最高
要有相应的配油机构；
注：密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开， 然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与 排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两 个单向阀来实现这一要求的。
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液压泵的主要性能参数
液压泵的压力
工作压力 p ：泵工作时的出口压力，其大小取决于 负载。
实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出的油液体积。 在泵的出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，因此
q = q t–Δq 。
瞬时理论流量 qsh ：任一瞬时理论输出的流量，一般 泵的瞬时理论流量是脉动的，即qsh≠q t。
额定流量 q s ：泵在额定压力，额定转速下允许连续
运转的流量。
容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t –Δq）/ q t
=1–Δq /qt=1-kp /nV
式中 k 为泄漏系数
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泵的功率和效率
输入功率 P t： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率， P t= Tω 输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
总效率ηp ：ηp = P / P t= p q / Tω=ηvηm 式中ηm为机械效率。
按排量能否变量分定量泵和变量泵
单作用叶片泵，径向柱塞泵和轴向柱塞泵可以作变量泵
选用原则：
是否要求变量 要求变量选用变量泵 工作压力 柱塞泵的额定压力最高 工作环境 齿轮泵的抗污能力最好 噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声泵 效率 轴向柱塞泵的总效率最高
要有相应的配油机构；
注：密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开， 然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与 排油腔隔开，然后才转为吸油。单柱塞泵是通过两 个单向阀来实现这一要求的。
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液压泵的主要性能参数
液压泵的压力
工作压力 p ：泵工作时的出口压力，其大小取决于 负载。
实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出的油液体积。 在泵的出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，因此
q = q t–Δq 。
瞬时理论流量 qsh ：任一瞬时理论输出的流量，一般 泵的瞬时理论流量是脉动的，即qsh≠q t。
额定流量 q s ：泵在额定压力，额定转速下允许连续
运转的流量。
容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t –Δq）/ q t
=1–Δq /qt=1-kp /nV
式中 k 为泄漏系数
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泵的功率和效率
输入功率 P t： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率， P t= Tω 输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
总效率ηp ：ηp = P / P t= p q / Tω=ηvηm 式中ηm为机械效率。
液压泵工作原理
液压泵工作原理液压泵是一种将机械能转换为液压能的装置，广泛应用于各种工业领域。
它通过驱动液压油产生高压，从而推动液压缸、液压马达等执行元件工作。
本文将详细介绍液压泵的工作原理。
1. 液压泵的分类液压泵按照工作原理可分为容积式液压泵和动量式液压泵两大类。
容积式液压泵又可细分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。
2. 齿轮泵的工作原理齿轮泵是一种常用的容积式液压泵。
它由一对相互啮合的齿轮组成，其中一只齿轮称为驱动齿轮，另一只齿轮称为从动齿轮。
液压油从进油口进入泵体，然后被齿轮的齿槽随着齿轮的旋转带到出油口处。
由于齿轮的啮合，液压油被挤压出泵体，形成连续的油液流动。
3. 叶片泵的工作原理叶片泵也是一种容积式液压泵。
它由一个外转子和一个内转子组成，两者之间通过叶片相互连接。
当外转子旋转时，叶片会随之移动，使泵腔体积逐渐增大。
液压油在泵腔中被吸入，然后在叶片的作用下被挤压出泵体，形成连续的油液流动。
4. 柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种高压容积式液压泵。
它由多个柱塞、曲轴和连杆组成。
当曲轴旋转时，连杆会带动柱塞往复运动。
柱塞在泵腔中形成容积变化，从而使液压油被吸入和挤压出泵体。
柱塞泵具有高压、高流量的特点，广泛应用于工程机械等领域。
5. 动量式液压泵的工作原理动量式液压泵是利用液体的动量来产生流动压力的泵。
它通过高速旋转的涡轮将机械能转化为液体动能，从而产生高压。
动量式液压泵常用于水力发电站等大型液压系统中。
6. 液压泵的工作过程液压泵的工作过程主要包括吸油、压油和排油三个阶段。
在吸油阶段，液压泵通过负压作用将液压油从油箱吸入泵体。
在压油阶段，液压泵通过机械运动将液压油加压，使其具有足够的压力。
在排油阶段，液压泵将加压后的液压油送入液压系统中，从而推动执行元件工作。
7. 液压泵的应用领域液压泵广泛应用于各个工业领域，如机床、冶金、矿山、建筑、航空航天等。
它们在液压系统中起到提供动力、传递能量的作用，使得机械设备能够高效、精确地工作。
液压泵PPT课件
一般泵安装位置使吸油高度不宜过大，否则将
造成吸油不充分或油泵吸油口处的绝对压力小于液 压油的气体分离压力，甚至小于液压油的饱和蒸汽 压力而吸入大量气体，产生气穴和气蚀，使泵的工 作环境恶化。
一般泵的吸油高度不超过500mm。
四、内啮合齿轮泵
四、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
内啮合齿轮泵
特点:
结构紧凑，尺寸小，重量轻 流量脉动小，噪声小。
二、液压泵的主要性能参数
• 1. 排量 V
m3/r
• 2. 流量
• 1）理论流量 qt Vn
• 2）实际流量 q qt ql
• 3）额定流量
液压泵在额定转速、额定压力下，按实验标准规定必须保证的流量。
按实验标准规定，液压泵能够实现连续运转的最高压力称为液 压泵的额定压力
二、液压泵的主要性能参数
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
P i T t 2n T t P p q t p V n
Tt
pV 2
• 5. 液压泵的效率 • 1）容积效率 • 2）机械效率 • 3)总效率
液压泵实际输出的液压功率与实际输入的 机械功率的比值称为液压泵的总效率
一种抽吸设备，水平管出口通大气，当水平管内液 体流量达到某一数值时，垂直管子将从液箱内抽吸 液体。液箱表面与大气相通，水平管内液体和被抽 吸液体相同。若不计液体流动时的能量损失，问水 平管内流量达到多大时才能开始抽吸。
10
9 8
7 6
5 4
3 2 1
（1）动力元件 — 泵（机械能 压力能） （2）执行元件 — 缸、马达（压力能 机械能） （3）控制元件 — 阀（控制方向、压力及流量） （4）辅助元件 —油箱、油管、滤油器 （5）工作介质—液压油
造成吸油不充分或油泵吸油口处的绝对压力小于液 压油的气体分离压力，甚至小于液压油的饱和蒸汽 压力而吸入大量气体，产生气穴和气蚀，使泵的工 作环境恶化。
一般泵的吸油高度不超过500mm。
四、内啮合齿轮泵
四、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
内啮合齿轮泵
特点:
结构紧凑，尺寸小，重量轻 流量脉动小，噪声小。
二、液压泵的主要性能参数
• 1. 排量 V
m3/r
• 2. 流量
• 1）理论流量 qt Vn
• 2）实际流量 q qt ql
• 3）额定流量
液压泵在额定转速、额定压力下，按实验标准规定必须保证的流量。
按实验标准规定，液压泵能够实现连续运转的最高压力称为液 压泵的额定压力
二、液压泵的主要性能参数
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
液压泵的理论输入转矩与实际输入转矩的 比值称为液压泵的机械效率
m
Tt T
P i T t 2n T t P p q t p V n
Tt
pV 2
• 5. 液压泵的效率 • 1）容积效率 • 2）机械效率 • 3)总效率
液压泵实际输出的液压功率与实际输入的 机械功率的比值称为液压泵的总效率
一种抽吸设备，水平管出口通大气，当水平管内液 体流量达到某一数值时，垂直管子将从液箱内抽吸 液体。液箱表面与大气相通，水平管内液体和被抽 吸液体相同。若不计液体流动时的能量损失，问水 平管内流量达到多大时才能开始抽吸。
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（1）动力元件 — 泵（机械能 压力能） （2）执行元件 — 缸、马达（压力能 机械能） （3）控制元件 — 阀（控制方向、压力及流量） （4）辅助元件 —油箱、油管、滤油器 （5）工作介质—液压油
液压泵的工作原理、特点及参数
液压泵的工作原理、特点及参数一、液压泵的工作原理及特点1。
液压泵的工作原理图3—1 液压泵工作原理图液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵,图３-1所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图，图中柱塞2装在缸体3中形成一个密封容积ａ，柱塞在弹簧４的作用下始终压紧在偏心轮１上。
原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动,使密封容积ａ的大小发生周期性的交替变化.当a有小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油箱a而实现吸油；反之，当a由大变小时,a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油．这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转,液压泵就不断地吸油和压油。
单柱塞液压泵具有一切容积式液压泵的基本特点：（1）具有若干个密封且又可以周期性变化空间.液压泵输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。
这是容积式液压泵的一个重要特性。
(2)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件.因此,为保证液压泵正常吸油,油箱必须与大气相通，或采用密闭的充压油箱。
（3)具有相应的配流机构，将吸油腔和排液腔隔开，保证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。
液压泵的结构原理不同,其配油机构也不相同。
如图3－１中的单向阀5、6就是配油机构.容积式液压泵中的油腔处于吸油时称为压油腔。
吸油腔的压力决定于吸油高度和吸油管路的阻力吸油高度过高或吸油管路阻力太大,会使吸油腔真空度过高而影响液压泵的自吸能力,压油腔的压力则取决于外负载和排油管路的压力损失，从理论上讲排油压力与液压泵的流量无关．容积式液压泵排油的理论流量取决于液压泵的有关几何尺寸和转速，而与排油压力无关。
但排油压力会影响泵的内泄露和油液的压缩量,从而影响泵的实际输出流量，所以液压泵的实际输出流量随排油压力的升高而降低。
第三章2 液压泵知识
• e=emax • q=qmax……定量泵
Fs
当PAx＞Fs时
• e=emax–x
• q=qmax–pf(x)……变量泵
→
x PAx k s ( x0 x) P A k x s 0 c x Ax ( P Pc ) e emax ks
液压马达的主要参数
• 工作压力与额定压力
–工作压力 p 大小取决于马达负载，马达进出口 压力的差值称为马达的压差Δp； –额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。
• 流量与容积效率
–输入马达的实际流量 qM＝qMt＋Δq 式中qMt为理论流量，马达在没有泄漏时， 达到 转速所需进口流量。 –容积效率ηMv＝ qMt / qM＝ 1－ Δq / qM
变量叶片泵分类：
– 单作用叶片泵的流量计算
V Z(V1 V2 ) D d 2 1 2 V1 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z D d 2 1 2 V2 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z V v 1 v 2 π(2De)b q 2 πDebηv n
注：在推导中没用考虑叶片厚度s对泵流量的影响
变量叶片泵（限压式）
• 结构特点：
定子右边控制活塞作 用着泵的出口压力油， 左边作用着调压弹簧 力。当F<Fs时，定子 处于右极限位置， e=emax；若泵的压力 随负载增大，导致 F>Fs，定子将向偏心 减小的方向移动。
–限压式变量叶片泵工作原 理： 当PAx<Fs时
• 排量与转速
–排量V为ηMV等于1 时输出轴旋转一周所需油液体积。
–转速 n ＝ qMt/ V ＝ qMηMV / V
• 转矩与机械效率
–实际输出转矩 T＝Tt–ΔT –理论输出转矩 Tt＝Δp VηMm/ 2π –机械效率ηMm＝TM/TMt
Fs
当PAx＞Fs时
• e=emax–x
• q=qmax–pf(x)……变量泵
→
x PAx k s ( x0 x) P A k x s 0 c x Ax ( P Pc ) e emax ks
液压马达的主要参数
• 工作压力与额定压力
–工作压力 p 大小取决于马达负载，马达进出口 压力的差值称为马达的压差Δp； –额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。
• 流量与容积效率
–输入马达的实际流量 qM＝qMt＋Δq 式中qMt为理论流量，马达在没有泄漏时， 达到 转速所需进口流量。 –容积效率ηMv＝ qMt / qM＝ 1－ Δq / qM
变量叶片泵分类：
– 单作用叶片泵的流量计算
V Z(V1 V2 ) D d 2 1 2 V1 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z D d 2 1 2 V2 π [( e) ( ) ] b 2 2 Z V v 1 v 2 π(2De)b q 2 πDebηv n
注：在推导中没用考虑叶片厚度s对泵流量的影响
变量叶片泵（限压式）
• 结构特点：
定子右边控制活塞作 用着泵的出口压力油， 左边作用着调压弹簧 力。当F<Fs时，定子 处于右极限位置， e=emax；若泵的压力 随负载增大，导致 F>Fs，定子将向偏心 减小的方向移动。
–限压式变量叶片泵工作原 理： 当PAx<Fs时
• 排量与转速
–排量V为ηMV等于1 时输出轴旋转一周所需油液体积。
–转速 n ＝ qMt/ V ＝ qMηMV / V
• 转矩与机械效率
–实际输出转矩 T＝Tt–ΔT –理论输出转矩 Tt＝Δp VηMm/ 2π –机械效率ηMm＝TM/TMt
2液压泵_文档资料整理
30
斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
密封容腔：柱塞的底端和缸体内孔所形成的密封容腔 工作原理：斜盘与垂直方向的夹角为δ，当传动轴带动缸体逆时 针（正对 轴头看）转动时，斜盘和配流盘固定不动，柱塞顶部始 终紧贴斜盘，处于b区域的柱塞的密封容积增大，吸油；处于a区域 的柱塞的密封容积减小，压油。通过改变斜盘的倾角来改变泵的排 量。
第二章 液压泵
学习目标：
1. 掌握容积式液压泵的工作原理及其主要性能 参数。
2. 通过液压泵的拆装掌握齿轮泵、叶片泵和柱 塞泵的结构和工作原理。
3. 掌握液压泵的职能符号。 4. 齿轮泵所存在的问题。 5. 液压泵的常见故障及其排除方法。
1
第二章 液压泵
液压泵：是动力元件，是将机械能转变成液压能的装 置,为系统提供一定压力、一定流量的液体 。
结构特点：定子和转子是偏 心放置 ；转子的中心是固 定的，定子的中心是可变的； 定子的形状是圆环；配油盘 上开有两个月牙形窗口 。
20
限压式单作用叶片泵工作原理
1-流量调节螺钉 2-噪声调节螺钉 3-压力调节螺钉
工作原理：图中红色为压油窗口，蓝色为吸油窗口。当转子逆时针转 动时，叶片在离心力和根部油的作用下压向定子表面，并随定子内表 面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动。于是密封容腔发生增大和 缩小的变化，经过蓝色窗口容积增大，吸油；经过红色窗口容积减小， 压油。螺钉1可以通过调节定子和转子的偏心来改变泵的排量，螺钉2 可以调节泵的噪声，螺钉3可以调节泵发生变量时的压力。
泄漏问题： （指内泄漏） ➢ 轴向泄漏：齿轮的端面和轴承套（轴承）端面
之间的间隙造成的，占总泄漏量的80% 。 ➢ 径向泄漏：齿顶与壳体之间的间隙造成的，占
总泄漏量的15%。 ➢ 啮合线泄漏：两个齿轮互相啮合部位的间隙造
斜盘式轴向柱塞泵的工作原理
密封容腔：柱塞的底端和缸体内孔所形成的密封容腔 工作原理：斜盘与垂直方向的夹角为δ，当传动轴带动缸体逆时 针（正对 轴头看）转动时，斜盘和配流盘固定不动，柱塞顶部始 终紧贴斜盘，处于b区域的柱塞的密封容积增大，吸油；处于a区域 的柱塞的密封容积减小，压油。通过改变斜盘的倾角来改变泵的排 量。
第二章 液压泵
学习目标：
1. 掌握容积式液压泵的工作原理及其主要性能 参数。
2. 通过液压泵的拆装掌握齿轮泵、叶片泵和柱 塞泵的结构和工作原理。
3. 掌握液压泵的职能符号。 4. 齿轮泵所存在的问题。 5. 液压泵的常见故障及其排除方法。
1
第二章 液压泵
液压泵：是动力元件，是将机械能转变成液压能的装 置,为系统提供一定压力、一定流量的液体 。
结构特点：定子和转子是偏 心放置 ；转子的中心是固 定的，定子的中心是可变的； 定子的形状是圆环；配油盘 上开有两个月牙形窗口 。
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限压式单作用叶片泵工作原理
1-流量调节螺钉 2-噪声调节螺钉 3-压力调节螺钉
工作原理：图中红色为压油窗口，蓝色为吸油窗口。当转子逆时针转 动时，叶片在离心力和根部油的作用下压向定子表面，并随定子内表 面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动。于是密封容腔发生增大和 缩小的变化，经过蓝色窗口容积增大，吸油；经过红色窗口容积减小， 压油。螺钉1可以通过调节定子和转子的偏心来改变泵的排量，螺钉2 可以调节泵的噪声，螺钉3可以调节泵发生变量时的压力。
泄漏问题： （指内泄漏） ➢ 轴向泄漏：齿轮的端面和轴承套（轴承）端面
之间的间隙造成的，占总泄漏量的80% 。 ➢ 径向泄漏：齿顶与壳体之间的间隙造成的，占
总泄漏量的15%。 ➢ 啮合线泄漏：两个齿轮互相啮合部位的间隙造
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1-配流轴 2-柱塞 3-缸体 4-定子环
•改变偏心距e的大小和方向，
•即可改变泵输出流量的大小和方向。
邵陽學院機械與能源工程系
• 2．径向柱塞泵典型结构及其特点 • 如图所示为连杆型阀式径向柱塞泵结构图
D B
C
A 8 7 6
5 4 3 2 1
D--D
9 10 11
A
D 图3-46 连杆型阀式径向柱塞泵
上图为国产CY系列直轴式轴向柱塞泵的结构原理图 。该泵由主泵体结构和变量机构两部分组成。
伺服变量机构和恒功率变量机构邵陽學院機械與能源工程系
1
2
10
8
g
3
e
f
4
7
5
f
1
k
h
2
3
4
e
9
6
8
d 5
6
7
d
图3-39 伺服变量机构
图3-40 恒功率变量机构
1-限位螺钉
2-弹簧套
3、4-弹簧
6-变量活塞
7-变量壳体
图3－35直1-传轴动轴式2轴-壳向体 柱3-斜塞盘 泵4-柱基塞本5-结缸体构6-配流盘 1－转动轴2－壳体3－斜盘4－柱塞5－缸体6－配流盘
2、排量和流量计算
泵的排量V和流量q分别 为
V d 2 Dz tan
4
q
d2
4
Dz
tan V
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
3、直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵的结构特点
邵陽學院機械與能源工程系
液压泵的图形符号
邵陽學院機械與能源工程系
2、选用原则：
–是否要求变量 要求变量选用变量泵。 –工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 –工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 –噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声
泵。 –效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
§2-2
柱塞泵
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
• 二、 径向柱塞泵 • 1、径向柱塞泵工作原理及其组成 • 如图所示为轴配流径向柱塞泵的工作原理图。
•
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
泵的排量V和流量q分别为:
1
排出腔
V d 2 2ez d 2ez
4
2
4
吸入腔
q
2
d
2eznV
e
3-45 轴配流径向柱塞泵工作原理图
邵陽學院機械與能源工程系
泵的工作原理：形成若干个密封的工作腔，当密封 工作腔的容积从小向大变化时，形成部分真空、吸 油；当密封工作腔的容积从大向小变化时，进行压 油（排油）
液压泵正常工作的必备条件: 具有密封容积（密封工作腔）； 密封容积能交替变化； 具有配流装置。其作用是保证密封容积在吸油过程中与 油箱相通，同时关闭供油通路；压油时与供油管路相通， 而与油箱切断； 吸油过程中油箱必须与大气相通。
• 可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧 凑。
• 改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量， 且变量方式多样。
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• 二、直轴式轴向柱塞泵 • 1、 直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵的组成及工
作原理
A-A（拆去壳体、传动轴和轴承）
A
压
吸
油
油
A6
54 3
2
1
图3-35 直轴式轴向柱塞泵基本结构
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– 平均理论流量 q t：泵在单位时间内理论上排出的 油液体积，q t= n v ，单位为 m3/s 或 L/min 。
– 实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出的油液体积。 在泵的出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，因此 q = q t- Δq 。
– 瞬时理论流量 qsh ：任一瞬时理论输出的流量，一 般泵的瞬时理论流量是脉动的，即qsh≠q t。
1－偏心轮和主轴 2－连杆 3－连接环 4－销子 5－壳体 6－柱塞 7－缸体 8－阀体 9－锥形吸油阀 10－排气螺钉 11－压油阀
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配流轴式径向柱塞泵结构特点
• 配流轴配流，因配流轴上与吸、压油窗口 对应的方向开有平衡油槽，使液压径向力 得到平衡，容积效率较高。
• 柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面 接触，接触面比压很小。
• 轴向柱塞泵式手动变量泵
邵陽學院機械與能源工程系
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缸 体
配 流 盘
柱 塞 滑 履
组
• 三对磨擦副：柱塞与缸体孔， 缸体与配流盘，滑履与斜盘。 容积效率较高，额定压力可达 31.5MPa。
• 泵体上有泄漏油口。
• 传动轴是悬臂梁，缸体外有大 轴承支承。
• 为减小瞬时理论流量的脉动性， 取柱塞数为奇数：5，7，9。
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第二章
液压泵
邵陽學院機械與能源工程系
§2-1 液压泵概述
• 液压系统中的能量转换
液压泵
液压马达
邵陽學院機械與能源工程系
液压泵是将电机输出的机械能(转矩 Tp和角速度 p
的乘积)转变为液压能(液压泵的输出压力 p p 和 输出流量 Qp 的乘积)，为系统提供一定流量和压 力的油液，是液压系统中动力源； 液压马达是将系统的液压能(液压马达的输入压力
• 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数 的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油液的 单作用叶片泵和完成两次吸、排油液的双作用叶片泵。 单作用叶片泵多为变量泵，工作压力最大为7.0Mpa， 双作用叶片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为 7.0Mpa，结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可 达16.0～21.0Mpa。
和 输输 出入 转流 矩量TmpmQ和m角的速乘度积)转变m 为的机乘械积能)，(液使压系马统达输
出一定的转矩和转速，驱动工作部件运动；
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• 一、液压泵和液压马达的工作原理和特点
1－凸轮 2－柱塞 3－弹簧 4－密封油腔 5、6－单向阀
V=Sπd 2/4=eπd 2/2
容积式泵的工作原理：
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
2.双作用叶片泵的排量和流量计算
R
V1
θ 3
r
δ
r0 V2
2
V 2z 1 (R2 r2)B 2 B(R2 r2)
2
1 图3-20 双作用叶片泵的流量计算
1-转子 2-叶片 3-定子
排量公式 V = 2πB（R 2 – r 2）- 2 z BS（R - r）/ cosθ
– 总效率ηp ：ηp = P / P r= p q / Tω=ηvηm
式中ηm为机械效率。 V
q qt
qt
q qt
1 q qt
m
Tt Ti
2nTt pqt pVn
Tt
pV
2
m
pV
2Ti
Po pq
Pi 2nTi
Po Pi
pqV
2nTiV
q Vn
pV
2Ti
Vm
邵陽學院機械與能源工程系
• 泵的转速： – 额定转速 n s：额定压力下能连续长时间正常运转的 最高转速。 – 最高转速 n max：额定压力下允许短时间运行的最高 转速。 – 最低转速n min：正常运转允许的最低转速。 – 转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。
– 额定流量 q s ：泵在额定压力，额定转速下允许连 续运转的流量。
– 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t =1-Δq /qt=1-kp /nV
k 为泄漏系数。
式中Βιβλιοθήκη • 泵的功率和效率:邵陽學院機械與能源工程系
– 输入功率 P r： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，P r= Tω – 输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
• 一、柱塞泵的分类
• 1、按缸体与泵轴的相对位置关系，可分为轴向 柱塞泵和径向柱塞泵两大类。
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。为了连续吸油和 压油，柱塞数必须大于等于3。
• 2、按配流装置的型式可分为配流盘配流、配流 轴配流柱塞泵和阀配流柱塞泵三大类。
• 3、按排量是否可变分为定量柱塞泵和变量柱塞 泵
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
由于连杆轴线与柱塞轴线的夹角θ≤2°柱塞所受侧向力可以忽略， 改善了柱塞磨损情况。允许缸体有较大的倾角（一般γmax= 25°～40°） 承载能力大，结构坚固，耐冲击，寿命长。
D G
1
2
3
4
5
G
r
B
¦Θ
B
R
图3-44 斜轴泵工作原理
1-法兰盘 2-连杆 3-柱塞 4-缸体 5-配流盘
▪ 为防止密闭容积在吸、压油转换
时因压力突变引起的压力冲击，在 配流盘的配流窗口前端开有减振槽 或减振孔。
邵陽學院機械與能源工程系
邵陽學院機械與能源工程系
5y
4
12
3
Ψ R4 R3
R2 R1 R6 R5
3 2 x
1
c
h
b
F' p'
FN
γ
a
F1 p
Δ b
图3-37 配流盘
1-配流窗口 2-内密封带 3-外密封带 4-辅助支承 5-泄油槽
邵陽學院機械與能源工程系
• 三、液压泵的分类和选用
1、类型
液压泵 (按构件形状 和运动方式)
柱塞式 叶片式 齿轮式
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
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•改变偏心距e的大小和方向，
•即可改变泵输出流量的大小和方向。
邵陽學院機械與能源工程系
• 2．径向柱塞泵典型结构及其特点 • 如图所示为连杆型阀式径向柱塞泵结构图
D B
C
A 8 7 6
5 4 3 2 1
D--D
9 10 11
A
D 图3-46 连杆型阀式径向柱塞泵
上图为国产CY系列直轴式轴向柱塞泵的结构原理图 。该泵由主泵体结构和变量机构两部分组成。
伺服变量机构和恒功率变量机构邵陽學院機械與能源工程系
1
2
10
8
g
3
e
f
4
7
5
f
1
k
h
2
3
4
e
9
6
8
d 5
6
7
d
图3-39 伺服变量机构
图3-40 恒功率变量机构
1-限位螺钉
2-弹簧套
3、4-弹簧
6-变量活塞
7-变量壳体
图3－35直1-传轴动轴式2轴-壳向体 柱3-斜塞盘 泵4-柱基塞本5-结缸体构6-配流盘 1－转动轴2－壳体3－斜盘4－柱塞5－缸体6－配流盘
2、排量和流量计算
泵的排量V和流量q分别 为
V d 2 Dz tan
4
q
d2
4
Dz
tan V
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3、直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵的结构特点
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液压泵的图形符号
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2、选用原则：
–是否要求变量 要求变量选用变量泵。 –工作压力 柱塞泵的额定压力最高。 –工作环境 齿轮泵的抗污能力最好。 –噪声指标 双作用叶片泵和螺杆泵属低噪声
泵。 –效率 轴向柱塞泵的总效率最高。
§2-2
柱塞泵
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• 二、 径向柱塞泵 • 1、径向柱塞泵工作原理及其组成 • 如图所示为轴配流径向柱塞泵的工作原理图。
•
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泵的排量V和流量q分别为:
1
排出腔
V d 2 2ez d 2ez
4
2
4
吸入腔
q
2
d
2eznV
e
3-45 轴配流径向柱塞泵工作原理图
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泵的工作原理：形成若干个密封的工作腔，当密封 工作腔的容积从小向大变化时，形成部分真空、吸 油；当密封工作腔的容积从大向小变化时，进行压 油（排油）
液压泵正常工作的必备条件: 具有密封容积（密封工作腔）； 密封容积能交替变化； 具有配流装置。其作用是保证密封容积在吸油过程中与 油箱相通，同时关闭供油通路；压油时与供油管路相通， 而与油箱切断； 吸油过程中油箱必须与大气相通。
• 可以实现多泵同轴串联，液压装置结构紧 凑。
• 改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量， 且变量方式多样。
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• 二、直轴式轴向柱塞泵 • 1、 直轴式（斜盘式）轴向柱塞泵的组成及工
作原理
A-A（拆去壳体、传动轴和轴承）
A
压
吸
油
油
A6
54 3
2
1
图3-35 直轴式轴向柱塞泵基本结构
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– 平均理论流量 q t：泵在单位时间内理论上排出的 油液体积，q t= n v ，单位为 m3/s 或 L/min 。
– 实际流量 q ：泵在单位时间内实际排出的油液体积。 在泵的出口压力≠ 0 时，因存在泄漏流量Δq，因此 q = q t- Δq 。
– 瞬时理论流量 qsh ：任一瞬时理论输出的流量，一 般泵的瞬时理论流量是脉动的，即qsh≠q t。
1－偏心轮和主轴 2－连杆 3－连接环 4－销子 5－壳体 6－柱塞 7－缸体 8－阀体 9－锥形吸油阀 10－排气螺钉 11－压油阀
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配流轴式径向柱塞泵结构特点
• 配流轴配流，因配流轴上与吸、压油窗口 对应的方向开有平衡油槽，使液压径向力 得到平衡，容积效率较高。
• 柱塞头部装有滑履，滑履与定子内圆为面 接触，接触面比压很小。
• 轴向柱塞泵式手动变量泵
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缸 体
配 流 盘
柱 塞 滑 履
组
• 三对磨擦副：柱塞与缸体孔， 缸体与配流盘，滑履与斜盘。 容积效率较高，额定压力可达 31.5MPa。
• 泵体上有泄漏油口。
• 传动轴是悬臂梁，缸体外有大 轴承支承。
• 为减小瞬时理论流量的脉动性， 取柱塞数为奇数：5，7，9。
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第二章
液压泵
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§2-1 液压泵概述
• 液压系统中的能量转换
液压泵
液压马达
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液压泵是将电机输出的机械能(转矩 Tp和角速度 p
的乘积)转变为液压能(液压泵的输出压力 p p 和 输出流量 Qp 的乘积)，为系统提供一定流量和压 力的油液，是液压系统中动力源； 液压马达是将系统的液压能(液压马达的输入压力
• 根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数 的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油液的 单作用叶片泵和完成两次吸、排油液的双作用叶片泵。 单作用叶片泵多为变量泵，工作压力最大为7.0Mpa， 双作用叶片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为 7.0Mpa，结构经改进的高压叶片泵最大的工作压力可 达16.0～21.0Mpa。
和 输输 出入 转流 矩量TmpmQ和m角的速乘度积)转变m 为的机乘械积能)，(液使压系马统达输
出一定的转矩和转速，驱动工作部件运动；
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• 一、液压泵和液压马达的工作原理和特点
1－凸轮 2－柱塞 3－弹簧 4－密封油腔 5、6－单向阀
V=Sπd 2/4=eπd 2/2
容积式泵的工作原理：
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2.双作用叶片泵的排量和流量计算
R
V1
θ 3
r
δ
r0 V2
2
V 2z 1 (R2 r2)B 2 B(R2 r2)
2
1 图3-20 双作用叶片泵的流量计算
1-转子 2-叶片 3-定子
排量公式 V = 2πB（R 2 – r 2）- 2 z BS（R - r）/ cosθ
– 总效率ηp ：ηp = P / P r= p q / Tω=ηvηm
式中ηm为机械效率。 V
q qt
qt
q qt
1 q qt
m
Tt Ti
2nTt pqt pVn
Tt
pV
2
m
pV
2Ti
Po pq
Pi 2nTi
Po Pi
pqV
2nTiV
q Vn
pV
2Ti
Vm
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• 泵的转速： – 额定转速 n s：额定压力下能连续长时间正常运转的 最高转速。 – 最高转速 n max：额定压力下允许短时间运行的最高 转速。 – 最低转速n min：正常运转允许的最低转速。 – 转速范围：最低转速和最高转速之间的转速。
– 额定流量 q s ：泵在额定压力，额定转速下允许连 续运转的流量。
– 容积效率ηv：ηv= q /q t =（q t - Δq）/ q t =1-Δq /qt=1-kp /nV
k 为泄漏系数。
式中Βιβλιοθήκη • 泵的功率和效率:邵陽學院機械與能源工程系
– 输入功率 P r： 驱动泵轴的机械功率为泵的输入功率，P r= Tω – 输出功率 P：泵输出液压功率， P = p q
• 一、柱塞泵的分类
• 1、按缸体与泵轴的相对位置关系，可分为轴向 柱塞泵和径向柱塞泵两大类。
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。为了连续吸油和 压油，柱塞数必须大于等于3。
• 2、按配流装置的型式可分为配流盘配流、配流 轴配流柱塞泵和阀配流柱塞泵三大类。
• 3、按排量是否可变分为定量柱塞泵和变量柱塞 泵
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由于连杆轴线与柱塞轴线的夹角θ≤2°柱塞所受侧向力可以忽略， 改善了柱塞磨损情况。允许缸体有较大的倾角（一般γmax= 25°～40°） 承载能力大，结构坚固，耐冲击，寿命长。
D G
1
2
3
4
5
G
r
B
¦Θ
B
R
图3-44 斜轴泵工作原理
1-法兰盘 2-连杆 3-柱塞 4-缸体 5-配流盘
▪ 为防止密闭容积在吸、压油转换
时因压力突变引起的压力冲击，在 配流盘的配流窗口前端开有减振槽 或减振孔。
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5y
4
12
3
Ψ R4 R3
R2 R1 R6 R5
3 2 x
1
c
h
b
F' p'
FN
γ
a
F1 p
Δ b
图3-37 配流盘
1-配流窗口 2-内密封带 3-外密封带 4-辅助支承 5-泄油槽
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• 三、液压泵的分类和选用
1、类型
液压泵 (按构件形状 和运动方式)
柱塞式 叶片式 齿轮式
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
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