1、液壓泵與液壓馬達液壓泵與液壓馬達 一、液壓泵的作用一、液壓泵的作用 說到底泵就是一能量轉換的裝置，泵的作 用是把機械能轉化為液壓能（壓力能）。即向 液壓系統提供工作所需要的具有一定（能量） 壓力和流量的液壓油，從而驅動系統中的各液 壓執行裝置完成各種規定的動作。泵有原動機- -電機或內燃機來帶動。 二、工作原理二、工作原理 液壓傳動所用的液壓泵都是容積式泵,就是靠 密閉容積的變化來吸油和排油。吸油口和排油口在 泵內被隔開。所以,對這類泵,我們只要能夠實現容 積變化就能吸,排液體。 F2P2 W F1P1 l1l2 P 三、液壓泵分類三、液壓泵分類 外嚙合 齒輪泵 內嚙合 雙聯齒輪泵 油泵 葉片

2、泵 單作用 雙作用 柱塞泵 軸向 直軸（斜盤） 斜軸 徑向 從流量（排量）變化分：定量泵，變量泵 四、各油泵代號及職能符號四、各油泵代號及職能符號 代號（銘牌）： 1).齒輪油泵 工程機械 CB CB -齒輪油泵 12345 1-系列 2-壓力分級(ABCDE可查液壓傳動手冊) 3-理論排量ml/r 4-安裝形式 5-連接形式(B-板式,F-法蘭,L-管式) 2).葉片油泵 YB 3)軸向柱塞油泵 ZB 職能符號(各種都相同): 下面介紹一下油泵的職能符號 1 2 3 1-單向定量泵 2-單向變量泵 3-雙向變量泵 五五. .液壓泵的基本參數液壓泵的基本參數 （1）工作壓力 液壓泵的工作壓力是

3、指泵工作時所輸出的油液的實際壓力 （指泵出口處的壓力pB）。壓力大小取決于外載的大小。 （2）額定壓力 在泵的銘牌上所標的都是指泵的額定壓力，是指液壓泵能 夠正常工作的最大工作壓力，是在正常工作時不允許超過的壓 力值。 1.壓力 1）工作壓力 2）額定壓力 3）最高壓力 壓力分級 A級 低壓 B級 中壓 C級 中高壓 D級 高壓 E級 超高壓 壓力范圍0-2525-8080-160160-320320 機械工業部,泵壓力分級: （3）最高壓力 是指液壓泵密封能力和結構強度使它達到的最大工作壓力 1）理論流量 2）實際流量 3）額定流量： 2.流量 （1）排量：就是它的理論排量（用qB表示）：在

4、不泄漏情況下， 液壓泵一轉理論上所排出的液體體積。大小取決于泵的密封工 作腔的幾何尺寸，也就是它們的結構參數。是一固有值。與速 度等無關。單位:m3/r或l/r （2）理論流量:無泄漏情況下，單位時間內所能輸出 （泵）或所能輸入（馬達）的液體體積(m3/s)。 理論流量QBt=qBnB 、QMt=qM nM 其中,nB 、nM 泵軸及馬達軸轉速(r/s) （3）實際的流量：就是單位時間內的流量，是由泄漏 等造成的。 QB=QBt-Q=V QBt （4）額定流量：是指在額定轉速及額定壓力下泵輸出 的流量。 3.泵功率: 輸出功率:NB=pBQB 輸入功率：N Bi =MBwB=2nBMB 理論上

5、的功率：N Bit =MBtwB=2nBMBt 4.泵的輸入扭矩 泵每轉理論上輸出的液壓能:pB qB 泵每轉理論上輸入的機械能:MBt2 所以： pB qB = MBt2 則泵的理論輸入扭矩 MBt= pB qB /2 泵的輸入扭矩 MB = MBt/ m NB,QB NBit,QBt,MBt NBi,MB 完美的泵 機械損失 容積損失 5.泵的效率 泵的效率分為容積效率和機械效率 容積效率： V=QB/Q Bt （ QB=Q Bt -Q ） 容積效率的大小反應了泵內流量方面的漏失情況。 機械效率： m=M Bt /MB 實際上是由于存在機械摩擦,使得MBM Bt 泵總效率： =NB/N B

6、i =pBQB/2nBMB = mV 6.泵轉速 額定轉速是泵正常工作時的轉速，保證泵具有 一定的自吸能力和避免氣蝕現象產生的轉速。 最高轉速就是由泵結構強度限定的最大轉速。 由前面公式可以看出,M N Q n適合于各式油 泵，唯一變化的僅僅是各種泵的每轉排量qB,因此, 以后講課中,只介紹各種泵的qB排量。 第二節齒輪泵第二節齒輪泵 一、結構及作用原理一、結構及作用原理 、分類： 嚙合形式外嚙合形式 內嚙合形式 齒輪數兩齒輪式 多齒輪式串聯式:增加泵壓 并聯式:增加泵流量 2.結構 :主要由齒輪,泵體,前蓋板,后蓋板等組成 3.作用原理 密封工作腔： 齒輪、殼體、端蓋、嚙合 線組成、吸油腔、

7、排油腔 吸油過程：輪齒脫開嚙合Vp吸油； 排油過程：輪齒進入嚙合Vp排油。 由蓋板,泵殼體和齒輪組成了一個密封腔體,而相嚙合的兩 個同模數齒輪的嚙合線,將此容積分為左,右兩部分（吸油區和 壓油區）。 當這對齒輪按圖示方向旋轉時,嚙合線右側脫開接觸（開 口）,容積增大，形成部分真空,通過殼體上的吸油孔從油箱吸 油; 而嚙合線的另一側(左側)的輪齒進入嚙合（填充），容 積減小，使這部分密閉容積內的液體受壓后,通過殼體排出孔 排液. 齒輪連續運動就完成了一接一次的吸油和排油過程。 二、參數計算二、參數計算 計算排量 外嚙合齒輪的每轉排量可以看作是一對齒輪的嚙合體積 之和(我們把它看作是一齒條),泵工

8、作時凹處部分的液體全部 排出。 qB=2chbz C節園上齒間寬度，h輪齒高度，z齒數，b齒寬 根據齒輪嚙合原理有： c=m/2,h=2m m模數 所以：qB=2zbm2 h cc b 修正:由于齒輪的齒間體積大于輪齒體積,故將上 式修正為：qB=（6.667)zbm2 齒少取上限,齒多取下限. 顯然,當齒輪泵結構一定,齒輪泵每轉排量也就 確定不變了,因此,齒輪油泵是一定量泵. 流量Bt(6.66-7)zbm2 n QB =BVBt 容積效率一般（70-90%） 三、齒輪泵性能分析三、齒輪泵性能分析 主要存在四個方面的問題 1.流量脈動： 上式是齒輪泵的平均流量。實際由于齒輪在嚙合過程中壓 油

9、腔的容積變化率是變化的，非常數，所以每一刻的流量（瞬 時流量）也是變化的，流量的脈動影響液壓執行元件的運動平 穩性，引起振動，對液壓系統有不利影響。 在嚙合齒輪的設計中，增大嚙合角 及齒數，減少重疊度 系數，均可降低脈動性。 在容積式泵中，齒輪泵的流量脈動性最大；在實際工程系 統中可以加蓄能器在泵出口予以調節。 max minmax Q QQ 脈動率： 1) 產生原因： 1，構成閉死容積Vb Vb由大小，p， 油液發熱，軸承磨損。 Vb由小大，p ， 汽蝕、噪聲、振動、金屬表面剝蝕 。 2. 困油現象 2) 危害：影響工作、縮短壽命 3) 措施：開卸荷槽 原則： Vb由大小，與壓油腔相通 Vb

10、由小大，與吸油腔相通 保證吸、壓油腔始終不通 吸壓 具體描述： 齒輪嚙合中，前一對齒輪退出嚙合之前，后一對齒已經進 入嚙合（既重疊度系數大于1）,保證了吸油區和壓油區，既高 低壓腔之間總不連通和運動的平穩性，但是這樣就會使前一對 齒尚未脫開嚙合之前，后面的一對齒就進入了嚙合，在很短的 時間內就會有兩對齒同時嚙合，在兩嚙合齒之間就形成了一個 封閉腔，當齒輪繼續旋轉時，封閉腔容積的大小會經歷從大到 小，又從小到大這樣一個過程，腔體的壓力會急劇升高和降低， 這種現象稱為困油現象。 困油現象是有害的，被困油液壓力周期性的升高和下降會引起 振動、噪音和空穴（氣蝕）現象。為了減輕困油現象通常在齒 輪泵兩側

11、端蓋上，銑兩個卸荷槽，對于中心線而言，有對稱開 的，也有不對稱開的，還有的開圓形盲孔卸荷槽的，卸荷槽之 間的尺寸a有要求，應保證困油空間在達到最小位之前與壓油腔 連通，過了最小位置后與吸油腔連通，a不能過小，否則壓油腔 和吸油腔連通，容積效率降低。 3. 徑向力不平衡 1）原因：徑向液壓力分布不均 嚙合力 2）危害：軸承磨損、刮殼。 3）措施：縮小壓油口，增加徑 向間隙等。 壓油口縮小后，安裝時注意 不能反轉。 4. 泄漏問題 1) 泄漏途徑：軸向間隙 80% ql 徑向間隙 15% ql 嚙合處 5% ql 2) 危害：v 3) 防泄措施： a) 減小軸向間隙 b) 軸向間隙補償裝置 浮動側

12、板 浮動軸套 四、齒輪泵的優缺點四、齒輪泵的優缺點 優點:(1).結構簡單,緊湊,價格便宜,是同流量泵中體積最 小的一種;(2).吸入性能好,在高,低轉速下都能可靠地工作;(3). 對污物不敏感,不易咬死.因此 ,廣泛應用于精度要求不很高.不 清潔環境工作的機械上. 缺點:齒輪泵排量壓力提高受到限制.因此 ,只適用于低壓, 中壓,中等轉速的液壓系統中. 其它，內嚙合，轉子泵，螺桿泵 五、內嚙合齒輪泵 1. 漸開線齒輪泵 特點: n結構緊湊，尺寸小，重量輕 n流量脈動小，噪聲小。 2. 擺線齒輪泵（轉子泵） 特點: 結構簡單，體積小 重疊系數大，傳動平穩 吸油條件好 脈動小，噪聲小 齒形復雜，加

13、工精度要 求高，造價高。 應用：機床低壓系統 六、齒輪泵的常見故障及排除方法 故障現象產生原因排除方法 噪聲大 1吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、堵頭和泵 軸密封圈等處密封不良，有空氣被吸入 2泵蓋螺釘松動 3泵與聯軸器不同心或松動 4齒輪齒形精度太低或接觸不良 5齒輪軸向間隙過小 6齒輪內孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度 超差 7泵蓋修磨后，兩卸荷槽距離增大， 產生困油 8滾針軸承等零件損壞 9裝配不良，如主軸轉一周有時輕時重現象 1用涂脂法查出泄漏處。用密封膠涂敷管接 頭并擰緊；修磨泵體與泵蓋結合面保證 平面度不超過0.005mm；用環氧樹脂黏 結劑涂敷堵頭配合面再壓進；更換密封 圈 2適

14、當擰緊 3重新安裝，使其同心，緊固連接件 4更換齒輪或研磨修整 5配磨齒輪、泵體和泵蓋 6檢查并修復有關零件 7修整卸荷槽，保證兩槽距離 8拆檢，更換損壞件 9拆檢，重裝調整 流量不足或 壓力不 能升高 1齒輪端面與泵蓋接合面嚴重拉傷， 使軸向間隙過大 2徑向不平衡力使齒輪軸變形碰擦泵體，增大徑 向間隙 3泵蓋螺釘過松 4中、高壓泵弓形密封圈破壞、或側板磨損嚴重 1修磨齒輪及泵蓋端面，并清除齒形上毛刺 2校正或更換齒輪軸 3適當擰緊 4更換零件 過熱 1軸向間隙與徑向間隙過小 2側板和軸套與齒輪端面嚴重摩擦 1檢測泵體、齒輪，重配間隙 2修理或更換側板和軸套 第三節葉片泵第三節葉片泵 優點：輸

15、出流量均勻、脈動小、噪聲低、 體積小。 缺點：自吸性能差、對油液污染敏感、結 構較復雜。 分類 單作用 雙作用 每轉排油一次 每轉排油兩次 一、單作用葉片泵 1. 結構：轉子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。 特點： 定子和轉子偏心； 定子內曲線是圓； 配油盤有二個月牙形 窗口。 葉片靠離心力伸出。 2. 工作原理 密封工作腔（轉子、定子、葉片、配油盤組成） 吸油過程：葉片伸出V p 吸油； 排油過程：葉片縮回V p 排油。 旋轉一周，完成一次吸油，一次排油單作用泵 徑向力不平衡非平衡式葉片泵 （一個吸油區，一個排油區） 3.參數計算 不考慮葉片厚度和葉片傾角或者葉片徑向放置無傾角。 qB=

16、zB(A2-B2) 式中: z-葉片數 B-葉片寬度cm =2/z A-長半徑=R+e B-短半徑=R-e 所以: D、R為定子直徑,半徑； e為偏心距 BDeB eReR z zBqB 2Re4 )()( 2 1 22 若考慮葉片厚度及傾角 流量也是脈動的 葉片為奇數時：脈動率 =（/2z)tg(/4z)1.25/zz 葉片為偶數時：脈動率 =（/z)tg(/2z)5/zz 上式表明，葉片數越多，流量脈動率越??；奇數葉片的脈 動率比偶數液片的脈動率小，所以單作葉片泵的葉片數總取奇 數。 )cos/2zDBeq B （ QBeDzn BBBV 2（/ cos ) 二、雙作用葉片泵 1. 結構特

17、點： 定子和轉子同心； 定子內曲線由四段圓弧 和四段過渡曲線組成； 配油盤上有四個月牙形 窗口。 2. 工作原理 旋轉一周，完成二次吸油，二次排油雙作用泵 徑向力平衡平衡式葉片泵 （兩個吸油區，兩個排油區） 3、參數計算 qB=2B (R2-r2)z(Rr)/cos B-葉片寬度 R-定子內表面曲線的長半徑 r-定子內表面曲線的短半徑 -葉片厚度 -葉片傾角 實際流量 QBn 瞬時流量 Q=B (R2-r2)2/cos 角速度，定子曲線過渡區極半徑，d為極半徑隨轉角的 變化 通過選擇合適的過渡曲線形狀和適當的葉片數，即可保 證流量理論上是均勻的。目前，目前的雙作用葉片泵的過渡 曲線一般采用等加

18、（等減）速度曲線，葉片數為4的倍數， 一般為12或16。 d i i z 1 3、雙作用葉片泵的結構特點 1）構成了兩個吸油區和兩個壓油區，并且是對稱的，只要是工 作油腔數（既葉片數）為偶數，則作用在轉子上的油壓作用力是 完全平衡的 2）定子曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成。 3）配油盤 有兩個配油盤，一個為 壓油盤，一個為吸油盤，端 面上開有環槽C，它通過四 個小孔與壓油腔的壓力油相 通，使壓力油作用于各葉片 的底部，可以增加葉片對定 子的壓緊力，防止漏油。 壓油窗口上開有三角槽， 其作用是當兩相鄰葉片從吸 油口吸滿油向壓油口過渡時， 首先通過三角槽逐漸與壓油 口接通，以避免高低壓區突 然接

19、通而產生的液壓沖擊和 噪音。 4）葉片傾角 雙作用葉片泵:葉片傾斜方向與轉子的轉向相同.而單作 用葉片泵:葉片傾斜方向與轉子的轉向相反.（雙向變量葉片 泵,葉片沿徑向,不傾斜.）這與雙作用泵過渡曲線的升程有 關，這樣可以防止作用在葉片上的切向力過大引起的葉片折 斷以及因切向力過大導致的摩擦力過大，使葉片滑動困難甚 至卡死的現象出現，這一點在維修和使用中要注意轉動方向 尤為重要。 5）葉片的新式結構 由于把壓油口的高壓引入到葉片底部，雖然如上所講，起 到了壓力油作用于各葉片的底部，增加葉片對定子的壓緊力， 防止漏油的作用，另一方面帶來的問題是，雖然當葉片經過壓 油腔時，葉片頂部也受到高壓的作用，

20、這與根部的高壓油的作 用力基本抵消（采取的措施是：葉片頂部斜面，與定子的接觸 面積小，可增大壓緊力，），但當葉片經過吸油腔時液片頂部 不再有高壓油，因此葉片頂部與定子接觸處就有很大的作用力， 相對運動時會產生強烈的磨損，影響壽命，為了解決葉片卸荷 問題，目前有以下幾種辦法： a、采用雙葉片結構 葉片分成兩部分，兩片中間開有槽，使根部的壓 力油能通過槽到達頂部，根部壓力高時，頂部壓力低 時，可起阻尼孔的作用，在根部和頂部形成壓力差， 也可推動葉片壓在定子上，根部和頂部壓力都很高時 壓力可以互通抵消。葉片和定子有兩個接觸面增加了 密封的可靠性。 b、采用母子式結構（又稱復合葉片式） c、在葉片根部

21、裝彈簧 三三. .葉片泵的特點及應用葉片泵的特點及應用 特點:1)結構緊湊,體積小,重量輕. 2)流量較均勻(比齒輪式泵),噪音小,適用于平穩工作. 3)V高,最高可達95%以上,一般75-85% 4)吸入條件高 5)易于咬死,工作穩定性差. 6)結構復雜(對齒輪泵),零件制造精度高. 7）輕微困油 應用:適用于低,中壓,中快速,力中等的條件下,所以,機床行業 應用得較廣,工程機械應用較少. 四、單雙作用葉片泵結構對照四、單雙作用葉片泵結構對照 單作用葉片泵雙作用葉片泵 作用數轉子一圈，吸排一次轉子一圈，吸排兩次 葉片安置后傾安置前傾安置 定子內曲線完整的圓四段圓弧、四段過渡曲線，等加（減）

22、速曲線，此外，阿基米德螺線，正余 弦線，高次曲線 變量改變偏心量e,e到-e時改變了 泵的進出口 不能變量 不平衡的徑 向力 存在基本抵消 壓力級中低系列，徑向不平衡力造成中低壓和中壓系列軸向及徑向泄漏， 定子與葉片在吸油區相互受力大，限 制了壓力的升高，解決辦法：雙層葉 片、子母葉片、彈簧葉片、浮動配流 盤等 五、限壓式變量葉片泵五、限壓式變量葉片泵 我國的單向變量泵有手動和自動改變偏心的兩種。 自動調節的根據流量壓力特性的不同分為： 恒壓式變量葉片泵 穩流量式變量葉片泵 限壓式變量葉片泵 等 較成熟的是限壓式變量葉片泵 限壓式變量葉片泵利用泵壓力（負載壓力）的 反饋，達到調節壓力的目的，這

23、樣做就是功率的合 理利用，節約能源，減少油液發熱引起的問題（液 壓油不變質，壽命延長等），調節的原理就是定子 與轉子的偏心距。 限壓式變量泵分外反饋和內反饋式兩種。 單作用式葉片泵的轉子受到來自壓油腔作用的 單向壓力,使軸承上所受載荷較大,故稱為非卸荷式, 這是單作用式葉片泵的一個缺點。而限壓式變量葉 片油泵卻正是利用單向壓力這一特點來進行壓力反 饋以達到調節流量的目的。 限壓式變量葉片泵 1.1.結構特點結構特點: : 彈簧、反饋柱塞、 限位螺釘。 e oo 2.工作原理：工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小， 來改變流量。 轉子中心固定， 定子可以水平移動 外反饋、限壓 3.流

24、量-壓力特性曲線 調節限位螺釘，qmax變; 改變彈簧剛度，pmax變，BC斜率變。 內反饋限壓式變量葉片油泵的工作原理： ex) 流量壓力特性方程及特性曲線 設定子開始移動時的臨界壓力為PB 定子與轉子之間的偏心： )2( ) 1 ( max max B B x ppxe ppe e )3( esB xkAp 設彈簧的預壓縮量未xe，定子剛剛開始移動時的平衡方程： 液壓泵的反饋壓力（工作壓力）為p時，定子的一般平衡方程： )4()(xxkpA es 式中，A活塞面積，ks彈簧常數，x定子位移。 有（1）（2）（3）（4）式： )6()( )5()( )( max max B B s B x

25、ppe pp k ppA e e 液壓泵的實際輸出流量： )7(pkekQ lxq 由（5）（6）（7）式： )( )() )( ( max max Blq Bl s B q pppkek pppk k ppA ek Q )( )()( max max Blq Bl s q B s q q pppkek pppkA k k Ap k k ek Q 由（3）式： A xk p es B 代入上式 )( )()()( max max Blq Bl s q eq pppkek pppkA k k xek Q pB p Q QBt ex=0 emax 六、葉片泵的常見故障及排除方法 故障現象產生原因排

26、除方法 噪聲大 1葉片頂部倒角太小 2葉片各面不垂直 3定子內表面被刮傷或磨損，產生運動 噪聲 4由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太 短，不能消除困油現象 5配油盤端面與內孔不垂直，旋轉時刮 磨轉子端面而產生噪聲 6泵軸與原動機不同軸 1重新倒角（不小于145）或修成圓 角 2檢查，修磨 3拋光，有的定子可翻轉180使用 4銼修卸荷槽 5修磨配油盤端面，保證其與內孔的垂 直度小于0.0050.01mm 6調整連軸器，使同軸度小于0.1mm 容積效率 低或 壓力 不能 升高 1個別葉片在轉子槽內移動不靈活甚至 卡住 2葉片裝反 3葉片頂部與定子內表面接觸不良 4葉片與轉子葉片槽配合間隙過大 5配油

27、盤端面磨損 6限壓式變量泵限定壓力調得太小 7限壓式變量泵的調壓彈簧變形或太軟 8變量泵的反饋缸柱塞磨損 1檢查，選配葉片或單槽研配保證間隙 2重新裝配 3修磨定子內表面或更換葉片 4選配葉片，保證配合間隙 5修磨或更換 6重新調整壓力調節螺釘 7更換合適的彈簧 8更換新柱塞 作業： 1.上圖中，（1）其它不變，如果彈簧的剛度增加，曲線如何變化？ （2）其它不變，如果彈簧的預緊力增加，曲線如何變化？ （3）其它不變，定子偏心增加，曲線如何變化？ 如果上述各項參數同時增加或縮小，曲線又將如何？ 2.斜盤式柱塞泵柱塞數Z=7，柱塞直徑d=22mm，斜盤傾角=22.5, 柱塞在缸體上的分布圓直徑D=

28、68mm，液壓泵的轉速n=960r/min，泵 的容積效率o=0.95，機械效率m=0.9，輸出壓力為p=100X105pa， 試計算（1）泵的平均理論流量，（2）實際流量，（3）泵所輸入 的功率。 思考題 1液壓傳動與其它傳動形式比較，其特征是什么？ 2液壓系統有幾部分組成？ 3什么是齒輪泵的困油現象？其消除措施是什么？ 4推導限量式變量葉片泵理論上的流量壓力特性方 程，并畫出其流量壓力特性曲線；如果增大該變量泵 的偏心矩，同時旋緊壓力調節螺栓（即增大壓力調節彈 簧的預緊力）和增大彈簧的剛度，曲線又如何？ 5推倒斜盤式柱塞泵流量計算公式，簡述斜盤式柱塞 泵的變量原理，舉出幾種變量的方式？ 6

29、 何為理論排量？它與泵或馬達結構之間的關系是什 么？ 第四節軸向柱塞式液壓泵第四節軸向柱塞式液壓泵 軸向式 n徑向式 按結構分，有斜盤軸向柱塞泵、斜軸軸向柱塞泵和徑向柱塞泵 *缸體轉動 *斜盤、配油盤不動 缸體、柱塞、配油盤、斜盤 *柱塞伸出 低壓油 機械裝置 一、斜盤軸向柱塞泵一、斜盤軸向柱塞泵 1、結構 密封工作腔（缸體孔、柱塞底部） 由于斜盤傾斜放置，使得柱塞隨缸 體轉動時沿軸線作往復運動，底部密封容 積變化，實現吸油、排油。 吸油過程：柱塞伸出Vp吸油； 排油過程：柱塞縮回vp排油。 2 2工作原理工作原理 在油缸體每轉中,每一柱塞往復運動一次,完成吸,排油各一 次.因此,每一柱塞是一

30、單缸單作用往復泵. 3 3泵基本參數計算泵基本參數計算( (軸向柱塞式軸向柱塞式) ) 排量: qB=d2zs/4 式中:s柱塞行程s=Dtg Z柱塞個數 d柱塞直徑 D柱塞分布園直徑 斜盤傾角 所以： qB=d2zDtg /4 當 =0時,qB=0, qB 所以，斜盤式軸向柱塞泵可通過改變斜盤的斜度來改變 柱塞的行程作為變量泵.并且改變斜盤的方向可改變吸油和排 油方向。 流量：QBt=qBnB 瞬時流量： ：柱塞旋轉角度 ：相鄰柱塞之間的夾角，設柱塞數為Z，則 =2/Z Z 0 ：處于油區的柱塞數，當柱塞數為偶數時 Z0=Z/2,當為奇數是Z0=(Z+1)/2 (0/Z) Z0=(Z-1)/

31、2 ( /Z QMt QM=QMt+QM所以，馬達的容積效率 MV=QMt/QM 機械效率： 由于存在摩擦損失,使得MMMMt MM=MMt-MM Mm=MM/MMt 總效率： M=NM/NMi=( 2nMMM)/( pMQM) =(2MVMM )/(pM qM ) =MM/MMtMV=MmMV 6）輸出轉速 nM 流量決定速度 所以：QM= QMt/ MV =qMnM/ MV nM=QMMV/qM qM-馬達的理論排量 QM-實際輸入馬達的流量 同樣由前面公式可以看出,M N Q n適合于各種油馬達, 唯一變化的僅僅是各種馬達的每轉排量qM,因此,以后講課中, 只介紹各種馬達的q排量。 NM

32、,MM NMit,QMt,MMt NMi,QM 完美的馬達 容積損失 機械損失 二、齒輪式油馬達二、齒輪式油馬達 1.結構 齒輪油泵原則上可以用作油馬達,也就是說,油泵和油馬達 結構相同. 2.工作原理 O a b pB(h-a)和pB(h-b).p h 3.參數計算 齒輪油馬達的每轉排量: qM=2zBm2 m齒輪模數D=mz 馬達其余參數，根據前面講的公式將qM代入即可. 如扭矩 MM=MMtMm=MmpMqM/2 4.應用 和一般齒輪泵一樣,齒輪油馬達由于密封性較差,容積效 率低,所以輸入的油壓不能過高,因而不能產生較大的轉矩, 并且,它的轉速和轉矩都是隨著齒輪 的嚙合情況而脈 動的.

33、一般來說,齒輪油馬達多用于高轉速,低扭矩的情況下. 三、葉片式油馬達三、葉片式油馬達 ( (以雙作用油馬達為例以雙作用油馬達為例) ) 1 結構 :與葉片泵相似,但: (1).葉片無傾角,頂端兩邊對稱倒角，以適應正,反轉需要. (2).槽內加彈簧(燕式彈簧),保證葉片在起動時與定子內表 面緊密接觸,形成密封空間,產生足夠的轉矩. (3).葉片底部仍需通入高壓油，馬達內裝有兩個單向閥， 以滿足正反轉都通高壓油。 2.工作原理:起動時,彈簧壓出葉片并緊密地與定子內表面 相接觸,形成密封空間,由于葉片作用面積不同,產生一扭矩 (相對 于轉子軸),從而輸出力矩. 3.參數計算 qM=2B (R2-r2

34、)z(Rr)/cos (cos=1) 簡化：qM=2B(R2-r2) 扭矩：MM=MMtMm=MmpMqM/2 各符號意義同前. 4.特點及應用范圍 特點 :1)能達到很高的換向頻率. 2)流量均勻,運轉平穩. 3)低轉速時,漏失大,不能在低轉速下運行，調速 范圍小. 應用范圍: 適用于低壓,中壓,中速,快速,中等功率的液壓系統, 最好用在轉矩低,轉速高的場合. 四、柱塞式油馬達四、柱塞式油馬達 1.軸向柱塞油馬達的工作原理 P T N T 通油 出油 T=Ptg = d2p tg /4 M=T.r=TRsin r R 2.馬達基本參數計算(軸向柱塞式) 1).排量:根據前面定義有 qM=d2

35、zS/4 式中S:柱塞行程l=Dtg Z:柱塞個數 d:柱塞直徑 D:柱塞分布園直徑 :斜盤傾角 所以： qB=d2zDtg /4 當 =0時,qM=0, qM， 所以，斜盤式軸向柱塞泵可 通過改變斜盤的斜度來改變柱塞的行程作為變量馬達. 輸出轉速： nM=QMMV/qM 輸出扭矩: 理論平均轉矩： )sin( 8 sin 24 1 2 1 2 z i i i Z i M Dtgdp tg D dpM DZtg dpqp M MM Mt 422 2 3.特點及應用 軸向柱塞馬達應用最廣泛，1）容積效率高；2）調速范圍大； 而且最低穩定轉速低；3）耐沖擊振動性能差、油液過濾精 度高，價格高；4）

36、適用于大、小扭矩及高、低速都行。 七、徑向柱塞馬達七、徑向柱塞馬達 徑向柱塞馬達種類也有很多，下面簡單的介紹兩種： 1、偏心轉子徑向柱塞馬達 和其泵的結構相同，根據其受力力T為能產生的扭矩力。 調節偏心可改變柱塞行程，可作變量馬達。 2、內曲線多作用徑向柱塞馬達 多作用:轉子每轉一圈柱塞往復次數,柱塞受曲面導 軌反力的切向力產身生扭矩. 徑向柱塞馬達多用于低速大扭矩的情況下，與柱塞 馬達相比，柱塞馬達多用于轉矩小、轉速高的場合。 第六節液壓泵的選用 液壓泵作為液壓系統中的動力元件它輸出液壓能,它最主 要的性能參數就是輸出流量和出口壓力。根據前面所講,流量 對應于負載的運動速度;出口壓力則對應于

37、負載力。因此液壓 泵的選用,就是依據液壓系統對動力源的要求,來確定泵的輸 出流量、工作壓力和液壓泵的型式，同時計算需用電動機的 規格。 1.確定液壓泵的輸出流量QB 液壓泵的輸出流量QB,應滿足整個液壓系統的最大流量， Q系統，也就是應滿足整個液壓系統中同時工作的執行機構所 需的最大流量之和( ),即 Q工作 QKQ B （） 工作最大 QKQ B 系統最大 式中:K-考慮到系統中漏損的系數(一般取1.11.3)。 K實際上不是只考慮泵容積效率，是考慮了整個液壓系統 的泄漏的結果（如管路泄漏）。 在液壓泵的產品說明書中,標明了每種泵的額定流量(或 排量)的數值。此值是指額定轉速和額定壓力下該泵

38、輸出的實 際流量。根據系統中的流量選定液壓泵時,必須保證該泵對應 于額定流量的規定轉速。否則將得不到所需的流量。為了保 證系統的容積效率,盡量避免通過改變轉速來實現液壓泵的流 量變化。這就是說實現對負載的調速不要通過對液壓泵調轉 速來完成,可通過選用變量液壓泵或通過系統中節流閥來實現。 2.確定液壓泵的工作壓力 液壓泵的工作壓力pB,應滿足液壓系統中執行機構所 需的最大工作壓力p最大,即 式中: K-考慮到液壓泵到執行機構管路中的各種壓力 損失的系數(一般取1.11.5)。 p泵 pKp B 最大 液壓泵的產品說明書中,標明了每種泵的額定壓力值和最 高工作壓力值。算出后,應按額定壓力值來選擇液

39、壓泵。只有 在使用中有短暫超載場合,或產品說明書中特殊說明的范圍,才 允許按最高壓力值來選擇液壓泵。額定壓力值,是指使用中不 應超過的壓力值,否則將影響液壓泵的效率和壽命。 前面講過液壓泵的輸出壓力決定于工作負載,是一個基本 概念。這里說液壓泵產品說明中標明的額定壓力值,是從液壓 泵本身的密封和壽命要求而言的。與泵輸出壓力決定于工作負 載是一致的。 3.選取液壓泵拖動電動機 液壓泵拖動電動機功率N,即要求的液壓泵的輸入功率，根 據前面所講， ,而泵的輸出功率 ,所以計算電 機功率的公式: Bi B B N N Np Q BBB BBBBi QpNN/ 在液壓泵產品說明書中,往往附有液壓泵拖動電

40、動機的功 率數值。這個功率的大小值是指,液壓泵在額定壓力和額定流 量下所需的數值。實際使用中,液壓泵的最大工作壓力,有時比 液壓泵的額定壓力值低得多。因此應按實際工況計算拖動電動 機的功率,不應原搬產品說明書中所寫的拖動電動機的功率。 否則將造成浪費。 4、電機的轉速 選用的電動機轉速應符合選用液壓泵所要求的轉 速。有前面確定的泵的輸出流量: 在多數情況下由于所選擇的電機的轉速不可能剛 好，通常是通過減速器或皮帶傳動來實現轉速的匹配 的。 nn Q q B B B 電機 5.液壓泵類型的選擇 一般,齒輪泵多用于低壓液壓系統(25105Pa以下),葉片 泵用于中壓液壓系統(63105Pa以下),柱塞泵多用于高壓液 壓系統(100105Pa以上)。由于柱塞泵價格較貴,所以在某些 平穩性、脈動性、噪聲等方面要求不高,或在工作環境較差 的場合,可采用高壓齒輪泵,這種泵結構簡單、價格低廉,維 修方便。在特殊精密的場合,如鏡面磨床等,要求供油脈動很 小,可采用螺桿泵。小功率場合,選用定量泵,大功率場合,選 用變量泵，節約功