第3章液压泵讲解
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2、液压泵
第三章液压元件教学目的：1、了解液压泵、液压缸、液压控制阀和液压辅助装置的结构。
2、掌握液压泵、液压缸、液压控制阀和液压辅助装置的工作原理、图形符号和特点等。
教学重点：液压泵、液压缸、液压控制阀和液压辅助装置的工作原理、图形符号。
教学难点：液压泵、液压缸、液压控制阀和液压辅助装置的结构和工作原理。
第一节液压泵液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。
一、液压泵的工作原理液压传动系统中使用的液压泵都是容积式的，其工作原理如图所示。
油泵工作的基本条件：1、必须具备一个以上的密封油腔，而且密封容积在泵的运转中不断发生变化。
容积由小变大———吸油，由大变小———压油；2、凡运转过程中密封容积能自行扩大的泵都具备自吸能力，此时油箱必须与大气相通。
3、配油装置保证吸油时与压油腔断开，压油时与吸油腔断开。
作用：在液压系统中，液压泵是将电动机或其它原动机输入的机械能转变为液压能的一种能量转换装置。
分类：& 按压力大小可分为：低压泵中压泵高压泵超高压泵& 油泵的种类按其排量能否调节分为：定量泵变量泵& 按结构形式可分为：齿轮式叶片式柱塞式螺杆式图形符号：a.单向定量液压泵b.单向变量液压泵c.单向定量马达d.单向变量马达e.双向变量液压泵f.双向变量马达二、齿轮泵1、结构：齿轮、壳体、端盖等2、工作原理密封工作腔：齿间槽、壳体、端盖组成啮合线、吸油腔、排油腔渐开线 摆线 按啮合形式 按齿形曲线 {分类 {直齿 斜齿外啮合 内啮合{{按齿面吸油过程：轮齿脱开啮合→V ↑ → p ↓ →吸油；排油过程：轮齿进入啮合→V ↓ → p ↑ →排油。
注意：齿轮泵的进出油口是不能互换的，泵内齿轮的旋转方向也不能改变。
应用：一般用于工作环境不清洁的工程机械和精度不高的一般机床，以及压力不太高而流量较大的液压系统。
液压油泵ppt课件
按结构分类：
齿轮泵
外啮合 内啮合 双联齿轮泵
油泵
叶片泵 柱塞泵
单作用
双作用
轴向 径向
直轴（斜盘） 斜轴
按流量（排量）变化分类：定量泵，变量泵
2012-4-23
东昌学院·机电工程系
4
四、各油泵代号及职能符号
代号（铭牌）： （1）齿轮油泵 CB 1 2 3 4 5
CB -齿轮油泵 1--系列 2--压力分级(ABCDE，查液压传动手册) 3--理论排量 ml/r 4--安装形式 5--连接形式(B-板式，F-法兰，L-管式)
压力分级
压力范围 /105Pa
A级 低压
B级 中压
0-25 >25-80
C级 中高压
D级 高压
E级 超高压
>80-160 >160-320 >320
(3)最高压力 是指液压泵密封能力和结构强度使它达到的最大工作压力。
后两种压力不是泵实际工作时的压力，切勿混淆。
{（1）理论流量
2.流量 （2）实际流量 （3）额定流量
2012-4-23
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1
二、工作原理
1.液压泵工作过程 P
l1
l2
F1 p1
W F2 p2
液压传动所用的液压泵都是容积式泵，即靠密闭容积的 变化来吸油和排油。
吸油口和排油口在泵内被隔开。所以，对这类泵，只要
能够实现容积变化就能吸、排液体。
2012-4-23
东昌学院·机电工程系
2
2.液压泵正常工作的基本条件 ⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；
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8
齿轮泵
外啮合 内啮合 双联齿轮泵
油泵
叶片泵 柱塞泵
单作用
双作用
轴向 径向
直轴（斜盘） 斜轴
按流量（排量）变化分类：定量泵，变量泵
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四、各油泵代号及职能符号
代号（铭牌）： （1）齿轮油泵 CB 1 2 3 4 5
CB -齿轮油泵 1--系列 2--压力分级(ABCDE，查液压传动手册) 3--理论排量 ml/r 4--安装形式 5--连接形式(B-板式，F-法兰，L-管式)
压力分级
压力范围 /105Pa
A级 低压
B级 中压
0-25 >25-80
C级 中高压
D级 高压
E级 超高压
>80-160 >160-320 >320
(3)最高压力 是指液压泵密封能力和结构强度使它达到的最大工作压力。
后两种压力不是泵实际工作时的压力，切勿混淆。
{（1）理论流量
2.流量 （2）实际流量 （3）额定流量
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二、工作原理
1.液压泵工作过程 P
l1
l2
F1 p1
W F2 p2
液压传动所用的液压泵都是容积式泵，即靠密闭容积的 变化来吸油和排油。
吸油口和排油口在泵内被隔开。所以，对这类泵，只要
能够实现容积变化就能吸、排液体。
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2.液压泵正常工作的基本条件 ⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积；
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《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.
第三章液压泵和液压马达_李清伟
摆线齿形内啮合齿轮泵特点
结构紧凑，尺寸小，排量大， 重量轻，运转平稳，噪声小， 流 量脉动小。但齿形复杂，加工困难， 价格昂贵 。
第三节 叶片泵 分类：双作用式定量叶片泵 单作用式变量叶片泵
单联叶片泵
叶片泵
一、定量叶片泵的工作原理 图3－7为工作原理图。泵的组成：定 子、转子、叶片、配油盘、传动轴和泵体。
二、轴向柱塞泵的工作原理 轴向柱塞泵的组成 配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘 轴向柱塞泵特征 柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线 轴向柱塞泵的分类 按配流方式分：端面配流、阀配流 端面配流的轴向柱塞泵分为：斜盘式、斜 轴式
轴向柱塞泵工作原理 V密形成—柱塞和缸体配合而成 右半周，V密增大，吸 油 V密变化，缸体逆转 < 左半周，V密减小，压 油 吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体 底部的通油孔。
轴向柱塞泵变量原理 γ= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化 γ < 方向变化，输油方向变化 ∴ 斜盘式轴向柱塞泵可作双向变量 泵。
SCY14-1B轴向柱塞泵的结构要点
1、滑履结构 A 滑靴和斜盘
B 柱塞和缸体 球形头部—和斜盘接触为点 接触，接触应力大，易磨损。
齿轮泵压油腔的压力油泄漏到吸油腔有三条途 径： 齿侧泄漏— 约占齿轮泵总泄漏量的 5%
径向泄漏—约占齿轮泵总泄漏量的
20%~25%
端面泄漏* —约占齿轮泵总泄漏量的 75%~80% 总之：泵压力愈高，泄漏愈大。因此要 提高齿轮的压力和容积效率，必须对端面间 隙进行自动补偿。
提高外啮合齿轮泵压力措施
第三章 液压泵和液压马达
液压泵
液压马达
目的任务 了解液压泵主要性能参数分类 掌握泵的工作原理、必要条件、排 流量、叶片泵和齿轮泵的结构、工作 原理、叶片泵的调整方法和减小齿轮 泵困油现象的方法。
第3章液压泵讲解
体体积，它取决于泵的几何尺寸，又称几何排量，
单位是 m3/r或ml/r 。
理论流量 qt：在无泄漏的情况下，单位时间内输出
液体的体积，它取决于几何排量，也称几何流量，
单位是m3/s 。
Qt ? Vn
实际流量 qv：泵在单位时间内实际输出液体的体积。
由于存在内、外泄漏Δq，所以 qv小于qt ，即qt＝
一般取 z = 12、16片 (取4的倍数）
4.典型结构及结构特征
5. 结构特点
1）叶片倾角
{ 受力分析： N T P
T = N sinβ β——压力角
T∝ sinβ , β↑, sinβ↑, T↑
危害：叶片和槽磨损，卡死。 措施：沿旋转方向前倾θ角
{ 前倾θ角后：N
Байду номын сангаас
T'
P'
压力角——(β- θ )
分，泵的总效率为 η=0.87，
求：（1）容积效率 ? v
？（2）机械效率 ? m？
（3）驱动泵的电机功率 N ?
2、液压泵进口压力 p0 ? 0MPa ， 出口压力 ps ? 32MPa， 实际输出流量 Q ? 250 L min ，泵输入转矩 T p入 ? 1350N ，?m 输入转速 n ? 1000 r min ，容积效率 ? ? ? 0.96 。试求： （1）泵的总效率 ? （2）泵的输出功率 P （3）泵的 机械效率 ? m （4）泵的理论功率 P 0
? 调节限位螺钉， qmax 变; ? 改变弹簧刚度， pmax变，BC斜率变。
4. 优缺点及应用
? 优点：功率利用合理，简化液压系统 ? 缺点：结构复杂，泄漏增加，ηm↓，ηv↓ ? 应用：要求执行元件有快速、慢速和保压的
单位是 m3/r或ml/r 。
理论流量 qt：在无泄漏的情况下，单位时间内输出
液体的体积，它取决于几何排量，也称几何流量，
单位是m3/s 。
Qt ? Vn
实际流量 qv：泵在单位时间内实际输出液体的体积。
由于存在内、外泄漏Δq，所以 qv小于qt ，即qt＝
一般取 z = 12、16片 (取4的倍数）
4.典型结构及结构特征
5. 结构特点
1）叶片倾角
{ 受力分析： N T P
T = N sinβ β——压力角
T∝ sinβ , β↑, sinβ↑, T↑
危害：叶片和槽磨损，卡死。 措施：沿旋转方向前倾θ角
{ 前倾θ角后：N
Байду номын сангаас
T'
P'
压力角——(β- θ )
分，泵的总效率为 η=0.87，
求：（1）容积效率 ? v
？（2）机械效率 ? m？
（3）驱动泵的电机功率 N ?
2、液压泵进口压力 p0 ? 0MPa ， 出口压力 ps ? 32MPa， 实际输出流量 Q ? 250 L min ，泵输入转矩 T p入 ? 1350N ，?m 输入转速 n ? 1000 r min ，容积效率 ? ? ? 0.96 。试求： （1）泵的总效率 ? （2）泵的输出功率 P （3）泵的 机械效率 ? m （4）泵的理论功率 P 0
? 调节限位螺钉， qmax 变; ? 改变弹簧刚度， pmax变，BC斜率变。
4. 优缺点及应用
? 优点：功率利用合理，简化液压系统 ? 缺点：结构复杂，泄漏增加，ηm↓，ηv↓ ? 应用：要求执行元件有快速、慢速和保压的
第三章 液压泵与液压马达
q max q min q
它是衡量容积式泵流量品质的一个重要指标。在 容积式泵中，齿轮泵的流量脉动最大，并且齿数愈少 ，脉动率愈大。这是外啮合齿轮泵的一个缺点。所以 ，齿轮泵一般用于对工作平稳性要求不高的场合，要 求平稳性高的高精度机械不宜采用齿轮泵。
第二节、外啮合齿轮泵的困油现象
一、困油现象 齿轮泵要平稳地工作，齿轮啮合的重合度必须大于 1，即有两对轮齿同时啮合的时刻，因此，就会有一部 分油液困在两对轮齿所形成的封闭容积之内，如图所示 。这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小（由图（a）到 图（b）），然后又逐渐增大（由图（b）到图（c）） 。
一、径向不平衡力： 在齿轮泵中，液体作用在齿轮外 缘的压力是不均匀的，从低压腔到高 压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递 增，因此齿轮和轴受到径向不平衡力 的作用。工作压力越高，径向不平衡 力也越大。径向不平衡力很大时，能 使泵轴弯曲，导致齿顶接触泵体，产 生摩擦；同时也加速轴承的磨损，降 低轴承使用寿命。为了减小径向不平 衡力的影响，常采取缩小压油口的办 法，使压油腔的压力油仅作用在一个 齿到两个齿的范围内；同时适当增大 径向间隙，使齿顶不和泵体接触。
第一节 外啮合齿轮泵工作原理及流量公式
吸排方向取 决于转向， 脱开啮合的 一侧与吸入 管连通，进 入啮合的一 侧与排出管 连通。
一、外啮合齿轮泵工作原理
密封工作腔：泵体、端盖和齿轮的各个齿 间槽组成了若干个密封工作容积。
配流：齿轮啮合线将吸油区和压油区隔开， 起配流作用。 吸油过程：轮齿脱开啮合→V ↑ → p ↓ →吸油； 排油过程：轮齿进入啮合→V ↓ → p ↑ →排油。
(2)输出功率
理论输出功率 Pot qt .p
实际输出功率 Pop q p .p
第三章液压泵
第3章液压泵内容提要本章主要介绍液压动力元件的几种典型液压泵（齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、性能参数、基本结构、性能特点及应用范围等）。
基本要求、重点和难点基本要求：掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、性能参数、结构特点。
了解各类泵的典型结构及应用范围。
重点：通过本章学习，要求掌握液压泵的工作原理、功能、性能参数（压力和流量等）、性能特点及应用范围。
难点： ①密闭容积的确定（特别是齿轮泵）。
②容积效率的概念。
③额定压力和实际压力的概念。
④外反馈限压式变量叶片泵的特性。
⑤柱塞泵的变量机构。
3.1液压泵基本概述液压泵作为液压系统的动力元件，将原动机（电动机、柴油机等）输入的机械能（转矩T 和角速度ω）转换为压力能（压力p 和流量q ）输出，为执行元件提供压力油。
液压泵.的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性，在液压传动中占有极其重要的地位。
3.1.1液压泵的工作原理如图3-1所示，单柱塞泵由偏心轮1、柱塞2、弹簧3、缸体4和单向阀5、6等组成，柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。
当原动机带动偏心轮顺时针方向旋转时，柱塞在弹簧力的作用下向下运动，柱塞与缸体孔组成的密闭容积增大，形成真空，油箱中的油液在大气压力的作用下经单向阀5进入其内（单向阀6关闭）。
这一过程称为吸油，当偏心轮的几何中心转到最下点O 1/时，容积增大到极限位置，吸油终止。
吸油过程完成后，偏心轮继续旋转，柱塞随偏心轮向上运动，柱塞与缸体孔组成的密闭容积减小，油液受挤压经单向阀6排出（单向阀5关闭），这一过程称为排油，当偏心轮的几何中心转到最上点O 1//时，容积减小至极限位置，排油终止。
偏心轮连续旋转，柱塞上下往复运动，泵在半个周期内吸油、半个周期内排油，在一个周期内吸排油各一次。
图3-1 单柱塞泵工作原理 1-偏心轮 2-柱塞 3-弹簧 4-缸体 5、6-单向阀 7-油箱如果记柱塞直径为d ，偏心轮偏心距为e ，则柱塞向上最大行程e s 2=，排出的油液体积2422e d s d V ππ==。
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
液压泵教案
第三章 液压动力元件（8学时）1.基本内容：液压泵性能参数、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。
2.重点内容：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三种泵的工作原理、特点、应用场合3.难点内容：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三种泵的工作原理和结构特点第一节 液压泵概述（1学时）液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机(电动机、内燃机等)输入的机械能（转矩T 和角速度ω）转换为液压能（压力p 流量q ）输出，为液压系统提供压力油源。
一、液压泵的工作原理图3-1、容积泵动画图所示二、液压泵必备以下基本条件才能正常工作1.结构上能实现周期性变化的密闭工作容腔。
2、必须具有配流装置。
3.必须要有隔离封油装置使液压泵的吸油腔与排油腔始终不能相通。
4.油箱中的油液必须具有一定的压力，以保证液压泵工作容腔增大时能及时供油。
三、 液压泵的分类及图形符号液压泵按结构及运动方式分为：齿轮泵，叶片泵，柱塞泵和螺杆泵四大类。
液压泵按排量能否改变可分为：定量泵和变量泵。
液压泵按一个工作周期密闭容积的变化次数可分：为单作用，双作用和多作用等。
液压泵的图形符号如图3－2所示 四、液压泵的主要性能参数1.液压泵的压力。
2.液压泵的额定转速和最高转速。
3.V p (m 3/rad )理论流量q pt (m 3/s ) p t p V q ω=(m 3/s) 或 p p tp V n V n q 30602ππ==(m 3/s)泵的瞬时流量q sh实际流量q p p l pt p pt p k q q q q -=∆-= 额定流量q pn 。
4.液压泵的功率和效率理论输入功率P it (N m/s ): p q P t p it ∆= 实际输入功率P ip (N m/s ): TP ip ω=实际输出功率p op (N m/s ): op p p q p =⋅∆理论转矩T t (Nm ) p q T pt t ∆=ω即ωpqT ptt∆=实际转矩T p(Nm) TTTtp∆+=容积效率ηpvttttppv qqqqqqq∆-=∆-==1η机械效率ηpmtTTTTttptpm∆+==η总效率ηp op p t pvP pv pmtip ppmp q p q pTp Tηηηηωωη⋅∆⋅⋅∆====⋅⋅⋅⋅图3-3所示为液压泵的效率特性曲线。
第三章液压泵讲义资料
如上是以单柱塞液压泵来分析液压泵的工作原理
图3-1 液压泵工作原理图
的，但代表了液压泵的共同性质。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
1-偏心轮 2-柱塞 3-缸体 4-弹 为容积式液压泵。
簧 5-单向阀 6-单向阀
2．液压泵的排量和流量
流量是指单位时间内泵输出油液的体积， 其单位为 m3 / s 。
qvt Vn
(3)实际流量 q v
它是泵工作时的输出流量，这时的流量必 须考虑到泵的泄漏。它等于泵理论流量减 去泄漏损失的流量 qv ，即：
qv qvtqv
(4)额定流量 q vn
它是泵在额定转速和额定压力下输出的流 量。由于泵存在泄漏，所以泵实际流量q和
额定流量 q vn 都小于理论流量 q v t 。
（2）浮动侧板式
浮动侧板式补偿装置的工作原理与浮动轴 套式基本相似，如图3-8(b)所示，它也是利 用泵的出口压力油引到浮动侧板1的背面， 使之紧贴于齿轮2的端面来补偿间隙。起动 时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。
图3-6齿轮泵的困油卸荷槽图
2．径向不平衡力
图3-7齿轮泵的径向不平衡力 2．径向不平衡力
齿轮泵工作时，在齿轮和轴承上承 受径向液压力的作用。如图3-7所 示，泵的右侧为吸油腔，左侧为压 油腔。在压油腔内有液压力作用于 齿轮上，沿着齿顶的泄漏油，具有 大小不等的压力，就是齿轮和轴承 受到的径向不平衡力。液压力越高， 这个不平衡力就越大，其结果不仅 加速了轴承的磨损，降低了轴承的 寿命，甚至使轴变形，造成齿顶和 泵体内壁的摩擦等。为了解决径向 力不平衡问题，在有些齿轮泵上， 采用开压力平衡槽的办法来消除径 向不平衡力，但这将使泄漏增大， 容积效率降低等。CB—B型齿轮泵 则采用缩小压油腔，以减少液压力 对齿顶部分的作用面积来减小径向 不平衡力，所以泵的压油口孔径比 吸油口孔径要小。
竞赛 液压泵讲解
液压传动课件
b) 轴向间隙补偿装置 浮动侧板、 滑动轴套、挠性侧板
液压传动课件
2、不平衡径向力及平衡措施
2
产生原因：齿轮泵在工作过 程中，压油腔和吸油腔存在 压力差，因此作用在齿轮外 圆上的压力不相等，使齿轮 轴受力不平衡。
危害：轴承载荷增加； 轴受径向力而变形；
液Hale Waihona Puke 传动课件措施：2 缩小压油孔
液压传动课件
C1o-1ntents
3-1 液压泵概述
一、液压泵基本工作原理和种类
1、液压泵（容积泵）基本工作原理
为什么叫 容积泵？
组成：凸轮、柱塞、弹簧、缸
体、两个单向阀。柱塞与缸体之 间形成密闭容积。
原理：凸轮旋转一周，柱塞左
右往返运动一次，向右运动吸油， 向左运动排油。泵每转一转排出 油液的体积称为排量，其大小只 与泵的结构参数有关。
液压传动课件
齿轮泵类型
2 齿轮泵被广泛应用于各种低压系统中，在结构上可分为外啮合 式和内啮合式两类。
液压传动课件
一、外啮合齿轮泵
1、外啮合齿2 轮泵的工作原理
结构组成
一对几何参数完 全相同的齿轮
泵体，前、后 盖板，长短轴
液压传动课件
C1o-1工n作te原n理ts
它是如何满足容积泵正常 工作的必备条件的？
动画演示
液压传动课件
2、外啮合齿轮泵的排量、流量计算
1-1 排量（转子转一周泵排出的的液体体积）
当齿轮齿数为z、模数为m、节圆直径为D（等于mz）、有效齿高 为h（等于2m）、齿宽为b时，齿轮泵的排量近似值为
VP Dhb 2zm 2b
齿轮泵是定量泵还是变量泵？
实际上，齿槽容积比轮齿体积稍大一些，并且齿数越少差值越大， 为补偿误差, 齿轮泵的排量取经验数值为
第三章 液压泵与液压马达
第三章 液压泵和液压 马达
1
本章提要
本章主要内容为 ：
① ② ③ 液压泵和液压马达的工作原理与性能参数。 齿轮式、叶片式、柱塞式液压泵。 高速液压马达及低速大扭矩马达。
通过本章的学习，要求掌握这几种泵和马达 的工作原理（泵是如何吸油、压油和配流的，马 达怎样产生转速、转矩）、结构特点、及主要性 能特点；了解不同类型的泵马达之间的性能差异 及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分： 容积损失是因泄漏、气穴和油液在高压下压缩等造成的 流量损失。 机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。
13
泵容积损失
泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。
对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量 q 减 小。设泵的流量损失为 ql ,则 qt q ql。
Tt , n — 液压泵、马达的理论转矩(N.m)和转速(r/min)。 式中： p , qt — 液压泵、马达的压力和理论流量。
理想泵或马达: P qt Tt Tt Tt P Vd ; Vd
实际上，液压泵和液压马达在 能量转换过程中是有损失的，因此
输出功率小于输入功率。
30
3.2.3.3
齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿
齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔去： 一是通过齿轮啮合线处的间隙——齿侧间隙 二是通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙——齿顶间隙 三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙——端面间隙
在这三类间 隙中，端面间隙 的泄漏量最大， 压力越高，由间 隙泄漏的液压油 就愈多。
31
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。
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本章提要
本章主要内容为 ：
① ② ③ 液压泵和液压马达的工作原理与性能参数。 齿轮式、叶片式、柱塞式液压泵。 高速液压马达及低速大扭矩马达。
通过本章的学习，要求掌握这几种泵和马达 的工作原理（泵是如何吸油、压油和配流的，马 达怎样产生转速、转矩）、结构特点、及主要性 能特点；了解不同类型的泵马达之间的性能差异 及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分： 容积损失是因泄漏、气穴和油液在高压下压缩等造成的 流量损失。 机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。
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泵容积损失
泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。
对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量 q 减 小。设泵的流量损失为 ql ,则 qt q ql。
Tt , n — 液压泵、马达的理论转矩(N.m)和转速(r/min)。 式中： p , qt — 液压泵、马达的压力和理论流量。
理想泵或马达: P qt Tt Tt Tt P Vd ; Vd
实际上，液压泵和液压马达在 能量转换过程中是有损失的，因此
输出功率小于输入功率。
30
3.2.3.3
齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿
齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔去： 一是通过齿轮啮合线处的间隙——齿侧间隙 二是通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙——齿顶间隙 三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙——端面间隙
在这三类间 隙中，端面间隙 的泄漏量最大， 压力越高，由间 隙泄漏的液压油 就愈多。
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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。
液压泵液压泵工作原理
第二节 液压泵主要性能参数
例 定量叶片泵转速n=1500r/min，在输出压力6.3MPa 时，输出流量为53L/min，此时实测泵轴消耗功率为7kW。 当泵空载卸荷运转时，输出流量为56L/min，试求该泵的 容积效率及总效率。 解：1)取空载流量为理论流量qt，可得容积效率 q 53 V 0.946 qt 56 2)泵的输出功率 P pq 6.3 106 53 103 / 60 5565W
3)总效率
P / Pi 5.565/7 0.795
泵每转一转排出的油液体积称为 排量，排量只与泵的结构参数有 关。 V = Sπd 2/4 = eπd 2/2
(1) 密封而又可以变化的容积。 (2)具有隔离吸液腔和排液腔(即隔离低压和高压液体) 的装置(配流装置)。 (3)油箱内的工作液体具有不低于1大气压的绝对压力。
第一节 液压泵工作原理
液压泵按构成密封而可变化容积的零件结构形状分为齿 轮式、叶片式和柱塞式液压泵三类。 按其每转一转所能输出油液体积可否调节分为定量泵和 变量泵。
第二节 液压泵主要性能参数
三、输出功率、输入功率和总效率
当液压泵输出压力为p的流量q时，实际输出功率P为
P pq 103
kW
输入功率Pi是电动机作用在液压泵主轴上的机械功率， 也称泵的传动功率
P i T 10
3
kW
由于液压泵主轴轴承及其他相对运动零件表面间的摩擦 消耗，真正输入液压泵的有效功率(即转变为泵的理论输 出功率Pt)，应当将输入功率Pi乘以泵的机械效率。
第二节 液压泵主要性能参数
Pt Pim
液压泵的总效率等于实际输出功率与输入功率的比值
PtV P Vm Pi Pt / m
第三章 液压动力元件
式中： R和r — 定子圆弧的长短半径；
θ— 叶片的倾角；
s— 叶片的厚度；
Z —叶片数。
45
2）、流量脉动：
双作用叶片泵若不考虑叶片的厚度，则瞬时流 量是均匀的。但实际上叶片是有厚度的，且R和r也 不可能完全同心，尤其叶片底部槽设计成与压油腔 相通时，泵的瞬时流量仍将出现微小的脉动。但脉 动率较其他泵（螺杆泵除外）小得多，且在叶片数 为4得倍数时最小，一般取12和16片。
53
2）、为何为变量泵：改变斜盘的倾角δ，可以改变柱 塞往复行程的大小，因而改变流量q。
2、流量的计算
1）、流量： 轴向柱塞泵的实际输出流量：
q
4
d 2 Dtg zn v
式中：z — 柱塞数；
d — 柱塞直径；
D — 柱塞分布园直径； δ — 斜盘与缸体轴线间的夹角。
54
2）、流量脉动：
轴向柱塞泵的输出流量是脉动，当柱塞 数为单数时流量脉动较小，一般取7、9或11。 3、优缺点 1）、优点：结构紧凑、径向尺寸小、易实现变 量，压力可以很高（可达30Mpa以上）。 2）、缺点：对油液污染较敏感。
8
2 、排量 V ：指在不考虑泄漏的情况下，轴 转过一整转时所能输出（或所需输入）的油 液体积。 3 、流量 q 1〉、液压泵（液压马达）的油液流量 qt : 指在不考虑泄漏的情况下，单位时间内 所能输出（或所需输入）的油液体积。 设液压泵（液压马达）的转速为n
qt = V n
9
2〉、液压泵（液压马达）的额定流量：指 在额定转速和额定压力下液压泵输出 （或输入马达）的流量。
近似计算可认为“排量=两个齿轮的齿间槽容
积之和”，而“齿间槽的容积≈轮齿的体 积”。
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分，泵的总效率为 η=0.87，
求：（1）容积效率 ? v
？（2）机械效率 ? m？
（3）驱动泵的电机功率 N ?
2、液压泵进口压力 p0 ? 0MPa ， 出口压力 ps ? 32MPa， 实际输出流量 Q ? 250 L min ，泵输入转矩 T p入 ? 1350N ，?m 输入转速 n ? 1000 r min ，容积效率 ? ? ? 0.96 。试求： （1）泵的总效率 ? （2）泵的输出功率 P （3）泵的 机械效率 ? m （4）泵的理论功率 P 0
7、径向力不平衡
1）原因：径向液压力分布不 均
2）危害：轴承磨损、刮壳。 3）措施：缩小压油口，增大
吸油口。
※ 安装时注意不能反转。
思考题：如何判断齿轮泵的进 出油口？
三、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， 自吸性能好，对油液污染不敏感，便于 制造、维修。
缺点：效率低，流量脉动大，噪声高。
齿轮式、叶片式、柱塞式、螺杆式 注意：机械上常用齿轮式、叶片式、柱塞式
2. 液压泵的工作原理及图形符号 (1)液压泵的工作原理
动画演示
A:工作过程 密封容积增大，形成局部真空——吸油 密封容积减小，压力增加——压油——机械能——压力能 B：有以上可知： 1)、 依靠密封容积的变化来吸油、压油，所以它是容积式液压泵 （液压传动中使用的泵均是容积式的） 2）、容积泵基本的工作条件是： （1）有若干个周期性变化的密封容积。 （2）密封容积不断变化以此完成吸油和压油过程
齿轮泵
齿轮泵的概述
{ 齿轮泵的分类 按啮合形式
外啮合 内啮合
{ 按齿形曲线
渐开线 摆线
分类
{直齿
按齿面
斜齿
人字齿
一、外啮合齿轮泵结构和原理
1、结构：1）、主要零部件：一对齿数模数相同的齿轮 、泵体、端盖、传动轴等 2）、主要零部件的装配关系
典型结构
CB 齿轮泵
p = 2.5 MP a
? 卸荷槽 ? 缩小压油口 ? 减小端面间隙
体体积，它取决于泵的几何尺寸，又称几何排量，
单位是 m3/r或ml/r 。
理论流量 qt：在无泄漏的情况下，单位时间内输出
液体的体积，它取决于几何排量，也称几何流量，
单位是m3/s 。
Qt ? Vn
实际流量 qv：泵在单位时间内实际输出液体的体积。
由于存在内、外泄漏Δq，所以 qv小于qt ，即qt＝
模块三、动力元件 —液压泵
一、概述
（一）、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，
供液压系统使用即向系统提供一定压力和流量 的油液，它是液压系统的能源，类似于人体心 脏。
液压泵
（二）、 液压泵的分类和工作原理 1. 液压泵的分类
按其排量能否调节分为： 定量泵、变量泵 按输油方向能否改变分：单向泵、双向泵 按结构形式可分为：
qv＋Δq
Q ? Vn? v
容积效率ηv：泵实际流量和理论流量之比，即η v＝
qv/ qt。 容积效率是描述泵性能好坏的重要指标。
在一定范围内，泵的泄漏随泵的工作压力增 高而线性增大，所以容积效率随泵工作压力的增 高而降低。(空载流量与理论流量相等)
额定流量：
泵在额定压力、额定转速下必须保证的实际 流量。
密封容积由小变大时吸油；由大变小时压油。 （3）有配油机构。
保证密封容积由小变大时，只与吸油管相通；密封容积由大变小 时，只与压油管相通（如两个单向阀）。
（2）液压泵的图形符号
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 注意：液压元件的图形符号是工程技术人员交流 的”语 言“
用途：工程机械 (如港口、筑路机械 )、机床低压系 统。
四、内啮合齿轮泵
1. 渐开线齿轮泵
特点:
? 结构紧凑，尺寸小，重量轻 ? 流量脉动小，噪声小。
1) 泄漏途径：轴向间隙 80% ql 径向间隙 15% ql 啮合处 5% ql
2) 危害：ηv↓ 3) 防泄措施：
a) 减小轴向间隙 b) 轴向间隙补偿装置
浮动侧板 浮动轴套
防泄漏措施：
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
3．效率、输出功率、输入功率
效率：
? ? Po
Pi
? ?? v ? m
机械效率：泵的理论转矩与实际转矩之比，即：
?m
?
Mt M
输出功率： Po ? pq
输入功率： Pi ? T 2? n
Tn
Pi ?
Po
?
pq ?
?
1、某泵转速 n=950转/分，空载流量为 160升/分，在
压力为29.5Mpa时，相同转速下的实际流量为 150升/
5、困油现象
1) 产生原因：
ε> 1，构成闭死容积Vb Vb由大→小，p↑↑，
压
吸
油液发热，轴承磨损。
Vb由小→大，p ↓↓， 汽蚀、噪声、振动、金属表面剥蚀。
2) 危害：影响工作、缩短寿命
பைடு நூலகம்
3) 措施：开卸荷槽
原则： Vb由大→小，与压油腔相通 Vb由小→大，与吸油腔相通 保证吸、压油腔始终不通
6、 泄漏问题
0.03~0.04mm ? 增大吸油口 ? 小槽 a (泄油） ? 小孔
2. 工作原理
密封工作腔：泵体、端盖和 齿轮的各个齿间槽组成了若干 个密封工作容积。
齿轮啮合线将吸油区和压油 区隔开，起配流作用。
吸油过程：轮齿脱开啮合 →V ↑ → p ↓ → 吸油； 排油过程：轮齿进入啮合 →V ↓ → p ↑ → 排油。
二、液压泵的性能参数
1.压力
工作压力 ：液压泵工作时实际输出压力，取决于负载
额定压力 ：在正常工作条件下，按试验标准规定的连续 运转的最高压力， 超过此值即为过载，它取 决于泵的结构强度和密封 条
件。 最高压力 ：液压泵在短暂运行时间内所允许的最高压力
。
2．排量、流量、容积效率
排量V：在无泄漏的情况下，泵轴每转一转排出的液
动画演示
二、外啮合齿轮泵结构上存在的几个问题
1、如何判断齿轮泵的进出油口？ 2、齿轮泵的型号 CB-30（注意：通用型号） 3、泵体两侧的环形槽的作用 4、CB泵的发热问题 CB泵工作一段时间后泵体产生热量发热的原因 1)、
油粘度太大 2）、环境温度高油箱容积小，散热不 良3）、齿轮端面与泵盖严重磨损 4）、旋转不畅 （轴径向间隙太小、泵内有污物、不与电动机同 轴度差、装配有误）