1、液压泵和液压马达,液压泵和液压马达的工作原理； 液压泵和液压马达的基本性能：压力、流量、效率及其关系； 三种类型的泵（马达）的结构、工作原理、优缺点、应用场合。,液压泵,概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 其他液压泵,3.1 概述,液压泵和液压马达的功用,液压泵将机械能转换为液压能； 液压马达将液压能转换为机械能,建立足够的压力以克服负载； 提供稳定的流量以满足执行元件运动速度的要求。,液压泵的作用,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,3.1 概述,液压系统中的能量转换,液压泵是将电机输出的机械能(转矩 和角速度 的乘积)转变为液压能(液压泵的输出压力 和输出流量 的乘积
2、)，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 和输入流量 的乘积)转变为机械能(液压马达输出转矩 和角速度 的乘积)，使系统输出一定的转矩和转速，驱动工作部件运动；,3.1 概述,一、液压泵和液压马达的工作原理,密封工作腔的形成 密封工作腔的变化 配油 配油方式,3.1 概述,1、容积式泵（液压马达）的工作原理：,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）,液压马达的工作原理：形成若干个密封的工作腔，进油时，密封工作腔的容积从小向大变化；
3、排油时，密封工作腔的容积从大向小变化时。（其输出是转矩和转速）,3.1 概述,2、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。 吸油过程中油箱必须与大气相通。,配流装置的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:密封容积减小 排油过程:密封容积增大,3.1 概述,二 液压泵和液压马达的主要性能参数,工作压力pp；额定压力pn；最大压力pmax,在零压下,泵一转排出的油液的体积,ml/r,1.压力,2.排量V,3.流量q,理论流量:在零压下,每分钟泵排出的油液的体积,l/min,Vp
4、,VM,实际流量qp，qM；额定流量qn；瞬时流量qin；,4.功率和效率,输入功率理论功率输出功率,液压泵的效率:,产生机械损失的原因,机械摩擦、粘性摩擦，转矩有损失，与p、np有关,产生容积损失的原因,高压腔向低压腔的内泄漏，压力越高，泄漏量越大，与p、np有关；空穴、吸空。,机械效率,容积效率,总效率,3.1 概述,液压马达的效率:,总效率,3.1 概述,5.液压转矩公式,6.流量压力特性,3.1 概述,A点输出流量为零，泵的流量全部用于补偿泵的泄漏，此时，泵的压力不可能再提高了。,如何提高泵的压力？关键是提高密封性能,工作原理、结构特点密封容积； 压力、排量和流量； 效率计算 液压功率
5、计算、液压转矩公式； 提高密封性能是提高液压泵、马达工作压力的主要措施。,小结,3.1 概述,三、液压泵和液压马达的类型,1.类型,3.1 概述,2、符号,新标准,3.2 齿轮泵,一、齿轮泵的构造和工作原理,3.2 齿轮泵,二、齿轮泵的流量,齿轮泵的排量q是其两个齿轮的齿间容积之总和,流量脉动率,产生流量脉动的原因,流量脉动造成压力脉动，影响执行元件的工作平稳性。,危害,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。,三、困油现象,解决措施：开卸荷槽,3.2 齿轮泵,四、径向力不平衡,3.2 齿轮泵,四、径向力不平衡,解决措施： 1、开平衡槽； 2、缩小压油口。,3
6、.2 齿轮泵,五、齿轮泵的泄漏,齿顶圆与壳体内孔之间的径向间隙；(1015%) 齿轮端面与侧盖之间的轴向间隙； (70 75) 齿宽方向上的不完全啮合造成的齿面间隙。,1、泄漏途径：,要提高容积效率、工作压力，关键是减少端面间隙！,3.2 齿轮泵,浮动轴套； 浮动（弹性）侧板。,2、补偿轴向间隙的措施,3.3 叶片泵,一、双作用叶片泵,1、双作用叶片泵的工作原理,1）组成:1转子 2定子 3叶片 4配油盘 2）工作原理,双作用：指转子每转一周有两次吸油、压油过程。,吸、排油原理,密封容积的形成,3.3 叶片泵,2、双作用叶片泵的结构特点,1）定子内表面形状,2）叶片倾角,3.3 叶片泵,3）配
7、油盘的三角槽,减缓流量和压力的脉动并降低噪声,3、双作用叶片泵的流量,1）流量计算,3.3 叶片泵,二、单作用叶片泵,1、结构及工作原理,1）结构 1转子2定子3叶片 配油盘（侧面）2）工作原理,单作用,非卸荷式泵 径向力不平衡 定量泵,3.3 叶片泵,2、流量计算,1）排量,2）流量,结论： 改变偏心量的大小即可改变泵的流量变量泵。,3.3 叶片泵,三、限压式变量叶片泵,1、外反馈式,3.3 叶片泵,2、内反馈式,3.3 叶片泵,当泵的工作压力ppb时，pAKSX0 （pb为限定压力）,泵的实际流量为,当泵的工作压力ppb时，pA=KS（X0+X）：e，q,流量压力特性,3.3 叶片泵,偏心
8、调节螺钉（流量调节螺钉）AB段上下平移；,弹簧预紧力螺钉（压力调节螺钉）BC段左右平移；,更换弹簧，改变BC段斜率。KS，BC段变陡。,pc不变，而pb改变,流量压力特性曲线的调节方法,3.4 柱塞泵,一、径向柱塞泵的工作原理和流量计算,3.4 柱塞泵,二、轴向柱塞泵的工作原理和流量计算,机床常用液压泵性能比较,小结,一、主要概念,1、容积式泵（液压马达）的工作原理； 吸、排油原理密封容积的形成和变化 变量原理改变工作腔容积改变定子偏心、改变柱塞行程 2、泵和液压马达的工作压力、排量、理论流量、实际流量、容积效率、输入转矩（泵）、输出转矩（马达）、机械效率、输入、输出功率、总效率、各量的单位（量纲）及相关量间的关系； 3、常用泵：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵及相应马达的结构特点、主要优缺点及应用场合；,小结,4、外反馈限压式变量叶片泵 5、泵和液压马达的职能符号。,二、计算,对泵、液压马达的流量（理论流量、实际流量）、工作压力、输入、输出功率、效率（容积效率、机械效率）、转矩、转速等进行计算，以便进行液压回路、系统的设计、液压元件的选择或判断所设计的系统性能指标是否满足负载要求。,小结,工作原理,变量原理,基本参数,效率计算,流压特性曲线 调整方法,流压特性,限压式变量泵,结构特点分析,
