1、School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院了解液壓泵主要性能參數、分類了解液壓泵主要性能參數、分類了解常用液壓泵的結構及工作原理了解常用液壓泵的結構及工作原理掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油了解氣源裝置與氣動三聯件工作原理了解氣源裝置與氣動三聯件工作原理了解常用的液壓與氣動輔件了解常用的液壓與氣動輔件容積式泵工作原理、必要條件容積式泵工作原理、必要條件齒輪泵工作原理、排流

2、量計算齒輪泵工作原理、排流量計算容積式泵的共同弊病、容積式泵的共同弊病、 困油現象的實質困油現象的實質 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學東南大學機械工程學院院 的組成的組成能源裝置有兩大類：液壓能源裝置和氣源裝置。能源裝置有兩大類：液壓能源裝置和氣源裝置。：向液壓系統輸送具有一定：向液壓系統輸送具有一定的清潔的工作介質；的清潔的工作介質；向氣動系統輸送一定壓力和流量潔凈向氣動系統輸送一定壓力和流量潔凈的壓縮空氣。的壓縮空氣。 一般一般、和一些和一些（過濾器、溫（過濾器、溫控元件、熱交換器、蓄能器、壓力表及管件等）控元件、熱交換器、蓄能器、壓力表

3、及管件等），這些輔件是相對獨立的，可根據系統的不同要求而取這些輔件是相對獨立的，可根據系統的不同要求而取舍舍. .School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學東南大學機械工程學院院Part 2.2 將電動機或其它原動機輸入將電動機或其它原動機輸入轉換為轉換為的能量轉換裝置的能量轉換裝置。：是：是實現連續旋轉或擺動實現連續旋轉或擺動，它把輸入油液的壓力能轉換，它把輸入油液的壓力能轉換為輸出軸轉動的機械能，用來推動負載作為輸出軸轉動的機械能，用來推動負載作功。功。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工

4、程學院 液壓泵液壓泵依靠液壓泵密封工作腔依靠液壓泵密封工作腔來實現吸油和壓油的。來實現吸油和壓油的。 單柱塞式液壓泵工作原理單柱塞式液壓泵工作原理11凸輪凸輪 22柱塞柱塞 33彈簧彈簧 44密封工作腔密封工作腔 55吸油閥吸油閥 66壓油閥壓油閥時，油箱的油液在大氣壓作時，油箱的油液在大氣壓作用下使吸油閥開啟，而壓油閥在用下使吸油閥開啟，而壓油閥在閥的彈簧作用下關閉；閥的彈簧作用下關閉；輸油輸油時，吸油閥在液壓和彈簧作時，吸油閥在液壓和彈簧作用下關閉，而壓油閥在液壓作用用下關閉，而壓油閥在液壓作用下開啟。下開啟。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程

5、學東南大學機械工程學院院u （如葉片泵的配流盤、徑向柱塞泵的配流軸）（如葉片泵的配流盤、徑向柱塞泵的配流軸）u （如逆止閥等）（如逆止閥等）密封容積增大，產生真空密封容積增大，產生真空 密封容積減小，油液被迫壓出密封容積減小，油液被迫壓出 容積式容積式這種這種，稱為，稱為。形成密封工作腔；形成密封工作腔；密封工作腔容積大小交替變化；密封工作腔容積大小交替變化；（變大時與吸油口相通，變小時與壓油口相通）（變大時與吸油口相通，變小時與壓油口相通）吸壓油腔隔開（配流裝置）。吸壓油腔隔開（配流裝置）。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學

6、院 是指是指，。(公稱壓力、銘牌壓力公稱壓力、銘牌壓力)pS是指液壓泵在連續使用中允許是指液壓泵在連續使用中允許達到的達到的壓力。壓力。是指在沒有泄漏情況下，泵軸是指在沒有泄漏情況下，泵軸時所能排出的油時所能排出的油液體積。液體積。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院：在額定轉速和額定壓力下輸出的流量。：在額定轉速和額定壓力下輸出的流量。：在沒有泄漏情況下，在沒有泄漏情況下，所輸出的油液體所輸出的油液體積。積。，即，即 常用單位為常用單位為m3/s和和L/min。：單位時間內實際輸出的油液體積。：單位時間內實際輸出的油液體積。

7、液壓泵在運行時，泵的出口壓力不等于零，因而存在部分油液壓泵在運行時，泵的出口壓力不等于零，因而存在部分油液泄漏，使實際流量小于理論流量。液泄漏，使實際流量小于理論流量。 液壓泵的流量液壓泵的流量可分為可分為、和和。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院如果不考慮液壓泵在能量轉換過程中的損失，則如果不考慮液壓泵在能量轉換過程中的損失，則，即是它們的，即是它們的Pt=pVn=Tt=2nTt 1）為驅動液壓泵軸的機械功率。為驅動液壓泵軸的機械功率。2）為液壓泵輸出的液壓功率。為液壓泵輸出的液壓功率。式中式中 Tt液壓泵的理論轉矩；液壓

8、泵的理論轉矩； 泵的角速度；泵的角速度； n泵的轉速。泵的轉速。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 因因、和和在高壓下受壓縮而造成的流量上的在高壓下受壓縮而造成的流量上的損失。損失。由于液壓泵內工作構件之間存在間隙所造成的由于液壓泵內工作構件之間存在間隙所造成的是主是主要原因，因而泵的壓力增高，輸出的實際流量就減小。要原因，因而泵的壓力增高，輸出的實際流量就減小。功率損失可分為功率損失可分為和和。實際上，液壓泵在能量轉換過程中是有損失的，因此輸出功實際上，液壓泵在能量轉換過程中是有損失的，因此輸出功率總是比輸入功率小，即率總

9、是比輸入功率小，即。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院用用來表征容積損失的大小：來表征容積損失的大小：ttttvqqqqqqq 1 式中式中某一工某一工作壓力下液壓泵的流作壓力下液壓泵的流量損失，即泄漏量。量損失，即泄漏量。如果將泄漏油液的流態看作為層流，則如果將泄漏油液的流態看作為層流，則與泵的與泵的，即，即，k1為泄漏系數。有：為泄漏系數。有：Vnpkqpk1111 tv 由式由式（2-32-3）中可看出：中可看出：泵的輸出壓力泵的輸出壓力，泄漏系數，泄漏系數，泵的排量，泵的排量，轉速，轉速，容積效率容積效率v就就。Sc

10、hool of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 因泵內摩擦而造成的轉矩上的損失。因泵內摩擦而造成的轉矩上的損失。設轉矩損失為設轉矩損失為T，實際，實際為為T=Tt+T，：TTTTT tttm 對液壓泵而言，對液壓泵而言，。pVnpqnT tt 2t2pVT TpVm2 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 液壓泵的輸出功率與輸入功率之比液壓泵的輸出功率與輸入功率之比式（式（2-52-5）表明：）表明： mvtttio TqqTTpVnpqTTpqPP例題：例題：已知泵輸出壓

11、力已知泵輸出壓力p=10Mpa，n=1450rpm，V=46.2mlr，v=0.95，=0.9。求。求1、泵的輸出功率和驅動泵的電機功率各是多少？、泵的輸出功率和驅動泵的電機功率各是多少？ 求求Po： 346.2 1014500.9563.64mintvvqqVnl063101063.64106010.6PpqKWSchool of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 求求011.78iPPPKW電機P電機School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 液壓泵的性能曲線是在一定的液壓泵的

12、性能曲線是在一定的、和和下，通過試驗得下，通過試驗得出的。出的。其其（或實際流量）、（或實際流量）、。液壓泵的性能曲線液壓泵的性能曲線 容積效率容積效率v（或實際流量（或實際流量q）隨壓力增高而減小，壓力）隨壓力增高而減小，壓力p為零時為零時，泄漏流量，泄漏流量q為零，容積效率為零，容積效率v=100%，實際流量，實際流量q等于理論流等于理論流量量qt。總效率總效率隨工作壓力增高而增大，且有一個最高值。隨工作壓力增高而增大，且有一個最高值。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 定量泵定量泵液壓泵液壓泵變量泵變量泵齒輪泵齒輪泵

13、螺桿泵螺桿泵葉片泵葉片泵柱塞泵柱塞泵按排量是否可調按排量是否可調按結構形式按結構形式School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院齒輪液壓泵分為齒輪液壓泵分為和和。內嚙合內嚙合外嚙合外嚙合School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 1. 工作原理工作原理結構組成：結構組成：外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵 由殼體、一對由殼體、一對齒數、模數、齒齒數、模數、齒形完全相同的漸開線外嚙合形完全相同的漸開線外嚙合齒齒輪和兩個端蓋等主要零件組成。輪和兩個端蓋等主要零件組成。殼體、端蓋和齒輪的各

14、個齒間殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成許多密封工作腔。槽組成許多密封工作腔。當齒輪按圖示方向旋轉時，右側當齒輪按圖示方向旋轉時，右側吸油腔的輪齒吸油腔的輪齒，密封工，密封工作腔的容積作腔的容積，形成部分，形成部分真空。因此，油箱中的油液在大真空。因此，油箱中的油液在大氣壓作用下，經吸油管進入吸油氣壓作用下，經吸油管進入吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉，把油液帶到左側壓油腔去旋轉，把油液帶到左側壓油腔去。因左側壓油腔的輪齒逐漸進入。因左側壓油腔的輪齒逐漸進入嚙合，密封工作腔容積嚙合，密封工作腔容積，齒間槽中的油液被擠出，通過，齒間槽中的油液被擠出，通過泵的出口輸出

15、。泵的出口輸出。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院密封容積變化密封容積變化齒輪、泵體內表面、前后端蓋圍成齒輪、泵體內表面、前后端蓋圍成齒輪退出嚙合齒輪退出嚙合, ,容積容積吸油吸油齒輪進入嚙合齒輪進入嚙合, ,容積容積壓油壓油外嚙合外嚙合工作原理工作原理吸壓油口隔開吸壓油口隔開兩相互嚙合的輪齒以及兩個端蓋兩相互嚙合的輪齒以及兩個端蓋齒輪泵齒輪泵，齒輪，齒輪的的。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院4. 幾個突出問題幾個突出問題u困油現象及其消除措施困油現象及

16、其消除措施u徑向作用力不平衡徑向作用力不平衡u泄漏泄漏School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院u困油現象及其消除措施困油現象及其消除措施l 何謂困油現象何謂困油現象 l 產生原因產生原因 l 引起結果引起結果 l 消除困油的方法消除困油的方法School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院l 困油現象困油現象為了使齒輪泵能連續平穩地供油，必須使齒輪嚙合的重疊系為了使齒輪泵能連續平穩地供油，必須使齒輪嚙合的重疊系數數大于大于1。這樣，齒輪在嚙合過程中，前一對輪齒尚未脫離。這樣，

17、齒輪在嚙合過程中，前一對輪齒尚未脫離嚙合，后一對輪齒已進入嚙合。嚙合，后一對輪齒已進入嚙合。因為因為兩對輪齒同時嚙合兩對輪齒同時嚙合 所以所以就有一部分油液被圍困在兩對輪齒所形成的獨立的封閉就有一部分油液被圍困在兩對輪齒所形成的獨立的封閉腔內，這一封閉腔和泵的吸、壓油腔相互間不連通。腔內，這一封閉腔和泵的吸、壓油腔相互間不連通。當齒輪旋轉時，此封閉腔容積發生變化，使油液受壓縮或膨當齒輪旋轉時，此封閉腔容積發生變化，使油液受壓縮或膨脹，這種現象稱為脹，這種現象稱為。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院l 困油現象產生原因困油現

18、象產生原因ab 容積逐漸減小容積逐漸減小 b c 容積逐漸增大容積逐漸增大 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院l 困油引起的后果困油引起的后果 高壓油從一切可能泄漏的縫隙強行擠出，使軸和軸承受很大高壓油從一切可能泄漏的縫隙強行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動，同時無功損耗增大，油液發熱。沖擊載荷，泵劇烈振動，同時無功損耗增大，油液發熱。 形成局部真空，使溶于油液中的氣體析出，形成氣泡，產生形成局部真空，使溶于油液中的氣體析出，形成氣泡，產生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等。氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等。由于困油現象，使

19、泵工作性能不穩定，產生振動、噪由于困油現象，使泵工作性能不穩定，產生振動、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。聲等，直接影響泵的工作壽命。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院l 消除困油的辦法消除困油的辦法ab 密封容積減小，使之通壓油口密封容積減小，使之通壓油口(圖圖a)，避免壓力急劇升高，避免壓力急劇升高 bc 密封容積增大，使之通吸油口密封容積增大，使之通吸油口(圖圖c) ，避免形成局部真空，避免形成局部真空 b 密封容積最小，隔開吸壓油密封容積最小，隔開吸壓油在兩側端蓋上分別開卸荷槽以消除困油。在兩側端蓋上分別開卸荷槽以消除

20、困油。困油現象在其他液壓泵中同樣存在，是個共性困油現象在其他液壓泵中同樣存在，是個共性問題。在設計與制造液壓泵時應竭力避免。問題。在設計與制造液壓泵時應竭力避免。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院u徑向作用力不平衡徑向作用力不平衡液壓力。液壓力。齒輪泵中，從壓油齒輪泵中，從壓油腔經過泵體內孔和齒頂圓間的徑向間隙腔經過泵體內孔和齒頂圓間的徑向間隙向吸油腔泄漏的油液，其壓力隨徑向位向吸油腔泄漏的油液，其壓力隨徑向位置而不同。經過分析發現，從壓油腔到置而不同。經過分析發現，從壓油腔到吸油腔的壓力是逐級下降的。其合力相吸油腔的壓力

21、是逐級下降的。其合力相當于給齒輪軸一個徑向作用力，此力稱當于給齒輪軸一個徑向作用力，此力稱為為。工作壓力越高，徑向不平衡力也越大，工作壓力越高，徑向不平衡力也越大，直接影響軸承的壽命。直接影響軸承的壽命。徑向不平衡力很大時能使軸彎曲、齒頂徑向不平衡力很大時能使軸彎曲、齒頂和殼體內表面產生摩擦。和殼體內表面產生摩擦。 齒輪泵的徑向不平衡力齒輪泵的徑向不平衡力 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院u徑向作用力不平衡徑向作用力不平衡u縮小壓油口，以減小壓力油縮小壓油口，以減小壓力油作用面積作用面積u增大泵體內表面和齒頂間隙增大泵體內

22、表面和齒頂間隙u開壓力平衡槽，會使容積效開壓力平衡槽，會使容積效率減小率減小齒輪泵的壓力平衡槽齒輪泵的壓力平衡槽1 1、22壓力平衡槽壓力平衡槽 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院u泄漏泄漏 約占齒輪泵總約占齒輪泵總泄漏量的泄漏量的 5%約占齒輪泵總約占齒輪泵總泄漏量的泄漏量的 20%25% 約占齒輪泵約占齒輪泵總泄漏量的總泄漏量的 75%80%泵壓力愈高，泄漏泵壓力愈高，泄漏愈大愈大。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院5. 5. 外嚙合齒輪泵的優點外嚙合

23、齒輪泵的優點w結構簡單，制造方便，價格結構簡單，制造方便，價格低廉低廉w結構緊湊，體積小，重量輕結構緊湊，體積小，重量輕w自吸性能好，對油污不敏感自吸性能好，對油污不敏感w工作可靠，便于維護工作可靠，便于維護流量脈動大流量脈動大噪聲大噪聲大排量不可調排量不可調6. 6. 外嚙合齒輪泵的缺點外嚙合齒輪泵的缺點School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院8. 8. 小結小結工作原理（三個必要條件）工作原理（三個必要條件）排量、流量計算排量、流量計算幾個突出問題及其解決措施幾個突出問題及其解決措施School of Mechanical E

24、ngineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 內嚙合齒輪泵有內嚙合齒輪泵有（又名轉子泵）（又名轉子泵）School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院、和和等等漸開線內嚙合齒輪泵漸開線內嚙合齒輪泵結構組成：結構組成：當小齒輪按逆時針方向繞中心當小齒輪按逆時針方向繞中心O O1 1旋轉旋轉時，驅動內齒輪繞時，驅動內齒輪繞O O2 2同向旋轉。月牙同向旋轉。月牙形隔板把形隔板把和和隔開。隔開。，輪齒脫離嚙合，形，輪齒脫離嚙合，形成局部真空，油液從吸油窗口吸入成局部真空，油液從吸油窗口吸入，進入齒槽，并被帶到壓油腔。，進入齒槽，

25、并被帶到壓油腔。輪齒進入嚙合，工輪齒進入嚙合，工作腔容積逐漸變小，將油液經壓油作腔容積逐漸變小，將油液經壓油窗口壓出。窗口壓出。 工作原理：工作原理：School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院由由和和（均為擺線齒輪）（均為擺線齒輪）組成。組成。且有且有一偏心距，一偏心距，。 結構組成：結構組成：當小齒輪繞中心當小齒輪繞中心O O1 1旋轉時，內齒輪被旋轉時，內齒輪被驅動，并繞驅動，并繞O O2 2同向旋轉。同向旋轉。，輪齒脫離嚙合，形成，輪齒脫離嚙合，形成局部真空，進行吸油。局部真空，進行吸油。，輪齒進入嚙合，進行，輪齒進入嚙合，進

26、行壓油。壓油。 工作原理：工作原理：擺線齒形內嚙合齒輪泵擺線齒形內嚙合齒輪泵School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院u 結構緊湊，尺寸小，質量輕；結構緊湊，尺寸小，質量輕；u 因齒輪同向旋轉，相對滑動速度小，磨損小，使用壽命長；因齒輪同向旋轉，相對滑動速度小，磨損小，使用壽命長；u 流量脈動小，因而壓力脈動和噪聲都較小；流量脈動小，因而壓力脈動和噪聲都較小；u 油液在離心力作用下易充滿齒間槽，故允許高速旋轉，容油液在離心力作用下易充滿齒間槽，故允許高速旋轉，容積效率高。積效率高。 擺線內嚙合齒輪泵結構更簡單，嚙合重疊系數大，傳動擺

27、線內嚙合齒輪泵結構更簡單，嚙合重疊系數大，傳動平穩，吸油條件更為良好。平穩，吸油條件更為良好。 齒形復雜，加工精度要求高，因此造價較貴。齒形復雜，加工精度要求高，因此造價較貴。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 具有良好的軸向和徑向補償措施的中、小排量的齒輪泵的最高工具有良好的軸向和徑向補償措施的中、小排量的齒輪泵的最高工作壓力目前均超過了作壓力目前均超過了25MPa，最高達，最高達32MPa以上。大排量齒輪泵的許用壓以上。大排量齒輪泵的許用壓力亦可達力亦可達1620MPa； 液壓工程用的齒輪泵的排量范圍很寬從液壓工程用的

28、齒輪泵的排量范圍很寬從0.05800mL/r，但常用者，但常用者為為2.5250mL/r。 微型齒輪泵的最高轉速可達微型齒輪泵的最高轉速可達20000r/min以上，常用者為以上，常用者為10003000r/min。必須指出，齒輪泵的工作轉速亦有下限，一般為。必須指出，齒輪泵的工作轉速亦有下限，一般為300500r/min。 低壓齒輪泵的壽命為低壓齒輪泵的壽命為30005000h，高壓外齒輪泵額定壓力下的壽，高壓外齒輪泵額定壓力下的壽命一般卻只有幾百小時，高壓內齒輪泵的壽命可達命一般卻只有幾百小時，高壓內齒輪泵的壽命可達20003000h。School of Mechanical Engine

29、ering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 螺桿泵的工作原理螺桿泵的工作原理在泵的殼體里有三根互相嚙合在泵的殼體里有三根互相嚙合的雙頭螺桿，的雙頭螺桿，是凸是凸螺桿，螺桿，是凹螺桿。是凹螺桿。在橫截面內，其齒廓由幾對擺在橫截面內，其齒廓由幾對擺線共軛曲線組成，線共軛曲線組成，。結構組成：結構組成：當主動螺桿帶動從動螺桿旋轉時，各當主動螺桿帶動從動螺桿旋轉時，各密封工作腔沿著軸向從左向右移動。密封工作腔沿著軸向從左向右移動。u左端形成密封工作腔容積逐漸左端形成密封工作腔容積逐漸增大，進行吸油；增大，進行吸油；u右端工作腔容積逐漸縮小，將右端工作腔容積逐漸縮小，將油壓出。油壓出。工作原理：

30、工作原理：，螺旋槽越深，排量，螺旋槽越深，排量也越大。也越大。，吸油口和壓油口之間密，吸油口和壓油口之間密封層次越多，密封越好，可提高泵的封層次越多，密封越好，可提高泵的額定壓力。額定壓力。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 螺桿泵的工作原理螺桿泵的工作原理School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院螺桿泵的性能特點：螺桿泵的性能特點：School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院螺桿泵的主要性能：螺桿泵的主

31、要性能：School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院葉片液壓泵的特點葉片液壓泵的特點，主要分，主要分（）和和（）兩大類。兩大類。葉片液壓泵的種類葉片液壓泵的種類School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院當轉子按逆時針方向轉動時，當轉子按逆時針方向轉動時，密封工作腔，密封工作腔，形成局部，形成局部真空，于是通過吸油口和配油盤上的吸油窗口真空，于是通過吸油口和配油盤上的吸油窗口；，密封，密封工作腔工作腔，工作腔內的油液經配油，工作腔內的油液經配油盤壓油窗口和泵的壓油口盤壓油窗口

32、和泵的壓油口。工作原理：工作原理：由由、和和等主等主要零件組成。定子的內表面是圓柱形孔，定子要零件組成。定子的內表面是圓柱形孔，定子和轉子中心不重合，相距一偏心距和轉子中心不重合，相距一偏心距e e。葉片可以。葉片可以在轉子槽內靈活滑動（當轉子轉動時，葉片由在轉子槽內靈活滑動（當轉子轉動時，葉片由離心力或液壓力作用使其頂部和定子內表面產離心力或液壓力作用使其頂部和定子內表面產生可靠接觸）。配油盤上各有一個腰形的生可靠接觸）。配油盤上各有一個腰形的和和。由。由、和和組成組成。結構組成：結構組成： 單作用葉片泵工作原理單作用葉片泵工作原理 11轉子轉子 22定子定子 33葉片葉片泵的轉子每旋轉一周

33、，葉片在槽中泵的轉子每旋轉一周，葉片在槽中往復滑動一次，密封工作腔容積增往復滑動一次，密封工作腔容積增大和縮小各一次，完成一次吸油和大和縮小各一次，完成一次吸油和壓油，故稱壓油，故稱。：配油盤上封油區和葉片：配油盤上封油區和葉片School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院單作用葉片泵的流量單作用葉片泵的流量 qt = Vn = 2bDen q = qtv = 2bDenv qt = f(幾何參數、幾何參數、 n、e) n = c e變化變化 q C 變量泵變量泵 e = 0 q = 0e大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化方向

34、變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化單作用葉片單作用葉片泵可做雙向泵可做雙向變量泵！變量泵！School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院單作用葉片泵性能特點單作用葉片泵性能特點School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院雙作用葉片泵的原理和單作用葉片泵雙作用葉片泵的原理和單作用葉片泵相似，相似，只在于定子內表面由只在于定子內表面由、和和組成。且組成。且。u當轉子當轉子時，密時，密封工作腔容積在封工作腔容積在和和處處，為，為；u在在和和，為為。在吸油區和壓油區之間有一段封油

35、區在吸油區和壓油區之間有一段封油區將它們隔開。將它們隔開。工作原理：工作原理：泵的轉子每轉一轉，完成泵的轉子每轉一轉，完成，所以稱，所以稱。由于泵的吸油區和壓油區對稱布置，因此，轉子所受徑向力是平衡的由于泵的吸油區和壓油區對稱布置，因此，轉子所受徑向力是平衡的 雙作用葉片泵工作原理 1定子；2 壓油口；3 轉子；4 葉片；5 吸油口School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院葉片泵的特點：葉片泵的特點：1）定子內曲線）定子內曲線:四段圓弧加四段等四段圓弧加四段等 加速等減速曲線加速等減速曲線2）配油盤）配油盤:三角槽三角槽 3）葉片底

36、部通壓力油葉片底部通壓力油4）雙作用葉片泵為）雙作用葉片泵為定量泵定量泵School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院變量泵變量泵是指排量可以調節的液壓泵。這種調節可能是手動的，也是指排量可以調節的液壓泵。這種調節可能是手動的，也可能是自動的。可能是自動的。限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵是一種利用負載變化自是一種利用負載變化自動實現流量調節的動力動實現流量調節的動力元件，在實際中得到廣元件，在實際中得到廣泛應用。泛應用。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院外反饋限壓

37、式變量葉片泵工作原理外反饋限壓式變量葉片泵工作原理圖中液壓泵的圖中液壓泵的中心固定中心固定不動，不動，可左右移動。定可左右移動。定子左側有一子左側有一，右側是一，右側是一，它的油腔與泵的，它的油腔與泵的壓油腔相通。壓油腔相通。 外反饋限壓式變量葉片泵外反饋限壓式變量葉片泵11轉子轉子 22彈簧彈簧 33定子定子 44滑塊滾滑塊滾針支承針支承 55反饋柱塞反饋柱塞 66流量調節螺釘流量調節螺釘設彈簧剛度為設彈簧剛度為ks，反饋柱塞面，反饋柱塞面積為積為Ax，若忽略泵在，若忽略泵在4處的摩擦力處的摩擦力Ff，則泵的，則泵的定子受彈簧力定子受彈簧力ksx和反饋柱塞壓和反饋柱塞壓力的作用。力的作用。當

38、泵的轉子按當泵的轉子按時，轉子時，轉子，。把定子向上把定子向上壓在滑塊滾針支承上。壓在滑塊滾針支承上。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院當反饋柱塞的液壓力當反饋柱塞的液壓力F（等于（等于pAx）彈簧力彈簧力Fs時，定子處于時，定子處于，即，即e=emax，泵的，泵的。若泵的輸出壓力因工作負載增大而若泵的輸出壓力因工作負載增大而增高，使增高，使FFs時，反饋柱塞把定子時，反饋柱塞把定子向左推移向左推移x距離，距離，到到e=emax-x，。泵的泵的，定子與轉子間，定子與轉子間的的，泵的，泵的。即即。 工作原理工作原理School

39、 of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院（二）特性曲線（二）特性曲線1、調節流量調節螺釘、調節流量調節螺釘可調節最大可調節最大，使，使AB段上下平移段上下平移。2、調節調壓彈簧、調節調壓彈簧可改變限定壓力，可改變限定壓力，使使BC左右平移左右平移。3、改變調壓彈簧、改變調壓彈簧，可改變可改變BC段斜率段斜率。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院柱塞液壓泵是柱塞液壓泵是。根據柱塞的布置和運動方向與傳動主軸相對位置的不同，根據柱塞的布置和運動方向與傳動主軸相對位置的不同，柱塞液壓

40、泵可分為柱塞液壓泵可分為和和兩類。兩類。 由于密封容腔是由柱塞孔和柱塞構成，圓柱面相對由于密封容腔是由柱塞孔和柱塞構成，圓柱面相對容易加工，可以達到較高的尺寸精度，有較高的容積效率。柱塞容易加工，可以達到較高的尺寸精度，有較高的容積效率。柱塞泵的工作壓力一般為泵的工作壓力一般為202040MPa40MPa，最高可達，最高可達1000MPa1000MPa；由于由于便于改變柱塞的行程，因此容易實現單向或雙向便于改變柱塞的行程，因此容易實現單向或雙向變量；變量；設計上可以選用不同的柱塞直徑或數量，因此可得設計上可以選用不同的柱塞直徑或數量，因此可得到不同的流量。到不同的流量。 School of M

41、echanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院直軸式軸向柱塞泵又名直軸式軸向柱塞泵又名。此液壓泵的此液壓泵的。1.工作原理：工作原理：缸體旋轉一周缸體旋轉一周，每個柱塞往，每個柱塞往復運動一次，復運動一次，完成一次吸油完成一次吸油和壓油動作和壓油動作。 直軸式軸向柱塞泵的工作原理直軸式軸向柱塞泵的工作原理11斜盤斜盤 22柱塞柱塞 33缸體缸體 44配油盤配油盤 5傳動軸傳動軸dSchool of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院密密封封容容積積變變化化柱塞和缸體配合而成柱塞和缸體配合而成 在其自下而上回轉

42、的半周內的柱塞，在機械裝在其自下而上回轉的半周內的柱塞，在機械裝置的作用下逐漸向外伸出，使缸體孔內密封工置的作用下逐漸向外伸出，使缸體孔內密封工作腔容積不斷增大，產生真空，將油液從配油作腔容積不斷增大，產生真空，將油液從配油盤配油窗口盤配油窗口a吸入吸入; 在自上而下的半周內的柱塞被斜盤推著逐漸向在自上而下的半周內的柱塞被斜盤推著逐漸向里縮入，使密封工作腔容積不斷減小，將油液里縮入，使密封工作腔容積不斷減小，將油液經配油盤配油窗口經配油盤配油窗口b壓出。壓出。 吸壓油口隔開吸壓油口隔開配油盤上的封油區及缸體底部的通油孔配油盤上的封油區及缸體底部的通油孔 缸缸體體逆逆轉轉軸向柱塞泵工作原理軸向柱

43、塞泵工作原理School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院大小變化，流量大小變化大小變化，流量大小變化方向變化，輸油方向變化方向變化，輸油方向變化斜盤式軸向柱塞泵變量原理斜盤式軸向柱塞泵變量原理斜盤與缸體中心線的夾角斜盤與缸體中心線的夾角 = 0 ， q = 0 斜盤式軸向柱塞泵可作斜盤式軸向柱塞泵可作School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院4. 變量機構變量機構由式（由式（2-13）可以看出，改變斜盤傾角）可以看出，改變斜盤傾角，就可改變軸向柱塞泵，就可改變軸向柱塞泵的排

44、量，從而達到改變泵的輸出流量。的排量，從而達到改變泵的輸出流量。 用來改變斜盤傾角用來改變斜盤傾角的機械裝置稱為的機械裝置稱為。 有手動控制、液壓伺服控制和手動伺服控制等。有手動控制、液壓伺服控制和手動伺服控制等。有恒壓控制、恒流量控制和恒功率控制等多種。有恒壓控制、恒流量控制和恒功率控制等多種。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院手動變量機構工作原理手動變量機構工作原理圖圖2-212-21所示為手動變量機構原理圖。所示為手動變量機構原理圖。其由其由帶動帶動旋轉，使旋轉，使上下移動并通過上下移動并通過使使繞繞其回轉中心其回轉

45、中心O O擺動，從而改變擺動，從而改變的大小，達到調節流量的目的。的大小，達到調節流量的目的。這種變量機構結構簡單，但操縱費力這種變量機構結構簡單，但操縱費力，僅適用于中小功率的液壓泵。，僅適用于中小功率的液壓泵。 手動變量機構原理圖手動變量機構原理圖11手輪手輪 22螺桿螺桿33螺母螺母 44變量活塞變量活塞55銷軸銷軸 66斜盤斜盤School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院這種軸向柱塞泵的傳動軸中心線與缸這種軸向柱塞泵的傳動軸中心線與缸體中心線傾斜一個角度體中心線傾斜一個角度，故稱，故稱，目前應用比較廣泛的是，目前應用比較廣泛的

46、是無鉸斜軸式柱塞泵。無鉸斜軸式柱塞泵。1.工作原理工作原理 無鉸斜軸式柱塞泵工作原理無鉸斜軸式柱塞泵工作原理 11主軸主軸 22連桿連桿 33柱塞柱塞 44缸體缸體 55配流盤配流盤 圖圖2-22所示為該泵的工作原理。所示為該泵的工作原理。 當當轉動時，通過轉動時，通過的側面和的側面和的內壁接觸帶動缸體的內壁接觸帶動缸體4轉動。同轉動。同時，柱塞在缸體的柱塞孔中作往復運時，柱塞在缸體的柱塞孔中作往復運動，實現吸油和壓油。動，實現吸油和壓油。 其排量公式與直軸式軸向柱塞泵相同，用其排量公式與直軸式軸向柱塞泵相同，用公式中公式中即可。即可。 School of Mechanical Enginee

47、ring東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院2. 特點特點斜軸式軸向柱塞泵與直軸式軸向柱塞泵相比，具有如下優點：斜軸式軸向柱塞泵與直軸式軸向柱塞泵相比，具有如下優點： 柱塞的側向力小，因而由此引起的摩擦損失很小；柱塞的側向力小，因而由此引起的摩擦損失很小；主軸與缸體的軸線夾角較大，斜軸式泵一般為主軸與缸體的軸線夾角較大，斜軸式泵一般為2525，最大達，最大達4040；而直軸式泵一般是而直軸式泵一般是1515，最大為，最大為2020，所以斜軸式泵變量范圍大；，所以斜軸式泵變量范圍大；主軸不穿過配油盤，故其球面配油盤的分布圓直徑可設計得較小，在主軸不穿過配油盤，故其球面配油盤的分布圓直徑可設計

48、得較小，在同樣工作壓力下摩擦副的比功率值（同樣工作壓力下摩擦副的比功率值（pv）較小，因此可提高泵的轉速；）較小，因此可提高泵的轉速；連桿球頭和主軸盤連接比較牢固，故自吸能力較強；連桿球頭和主軸盤連接比較牢固，故自吸能力較強；轉動部件的轉動慣量小，起動特性好，起動效率高。轉動部件的轉動慣量小，起動特性好，起動效率高。斜軸式軸向柱塞泵的缺點：斜軸式軸向柱塞泵的缺點： 結構中多處球面摩擦副的加工精度要求較高。結構中多處球面摩擦副的加工精度要求較高。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院圖圖2-232-23所示為軸配油式徑向柱塞泵的

49、所示為軸配油式徑向柱塞泵的工作原理。這種泵由工作原理。這種泵由、（缸體）、（缸體）、和和等主要零件組成。等主要零件組成。1.工作原理工作原理軸配油式徑向柱塞泵軸配油式徑向柱塞泵11定子定子 22轉子轉子 33配油軸配油軸44襯套襯套 55柱塞柱塞 aa吸油腔吸油腔 bb壓油腔壓油腔轉子每轉一轉，柱塞在缸孔內吸油、轉子每轉一轉，柱塞在缸孔內吸油、壓油各一次。通過變量機構改變定子壓油各一次。通過變量機構改變定子和轉子間的偏心距和轉子間的偏心距e，就可改變泵的排，就可改變泵的排量。徑向柱塞變量泵一般都是將定子量。徑向柱塞變量泵一般都是將定子沿水平方向移動來調節偏心距沿水平方向移動來調節偏心距e。 液

50、壓泵的圖形符號液壓泵的圖形符號單向定量單向定量液壓泵液壓泵單向變量單向變量液壓泵液壓泵雙向定量雙向定量液壓泵液壓泵雙向變量雙向變量液壓泵液壓泵School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院的氣穴、噪聲的氣穴、噪聲液壓泵在吸油過程中，吸油腔中的絕對壓力會低于大氣壓。如果液壓泵在吸油過程中，吸油腔中的絕對壓力會低于大氣壓。如果液壓泵離油面很高，吸油口處過濾器和管道的阻力過大，油液的液壓泵離油面很高，吸油口處過濾器和管道的阻力過大，油液的粘

51、度過大，則液壓泵吸油腔中的壓力很容易低于油液的空氣分離粘度過大，則液壓泵吸油腔中的壓力很容易低于油液的空氣分離壓，出現壓，出現，發出噪聲并引起振動，使泵的零件腐蝕損壞。，發出噪聲并引起振動，使泵的零件腐蝕損壞。的氣穴的氣穴u 盡量盡量，采用通徑較大的吸油管并盡量少用彎，采用通徑較大的吸油管并盡量少用彎頭，吸油管端采用容量較大的過濾器，以減小吸油阻力。頭，吸油管端采用容量較大的過濾器，以減小吸油阻力。u ，或采用油箱高置（放在泵的，或采用油箱高置（放在泵的上面）的方式，必要時還可增加輔助泵，將低壓油輸入到液壓上面）的方式，必要時還可增加輔助泵，將低壓油輸入到液壓泵的吸油口，也可采用加壓油箱（將油

52、箱密封，在油箱內通入泵的吸油口，也可采用加壓油箱（將油箱密封，在油箱內通入低壓壓縮空氣）等。低壓壓縮空氣）等。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院的噪聲的噪聲在液壓系統的噪聲中占有很大的比重，減小液壓泵的噪在液壓系統的噪聲中占有很大的比重，減小液壓泵的噪聲是液壓系統降噪處理中的重要組成部分。因此，應了解液壓泵產生聲是液壓系統降噪處理中的重要組成部分。因此，應了解液壓泵產生噪聲的原因，以便采取相應的措施來降低泵的噪聲。噪聲的原因，以便采取相應的措施來降低泵的噪聲。泵的流量脈動引起壓力脈動，這是泵的流量脈動引起壓力脈動，這是。液壓

53、泵在其工作過程中，當吸油容積突然和壓油腔接通，或壓油液壓泵在其工作過程中，當吸油容積突然和壓油腔接通，或壓油容積突然和吸油腔接通時，會產生容積突然和吸油腔接通時，會產生。氣穴現象。氣穴現象。泵內流量具有突然擴大或收縮、急拐彎、通道面積過小等而導致泵內流量具有突然擴大或收縮、急拐彎、通道面積過小等而導致。管道、支架、聯軸節等管道、支架、聯軸節等。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院的噪聲的噪聲，在泵的出口處安裝蓄能器或消聲器。，在泵的出口處安裝蓄能器或消聲器。，如在配油盤吸、壓油窗口開三角形阻，如在配油盤吸、壓油窗口開三角形阻尼

54、槽。尼槽。裝在油箱上的電動機和泵使用裝在油箱上的電動機和泵使用，安裝時電機軸和泵，安裝時電機軸和泵軸的同軸度要好，要采用彈性聯軸節。軸的同軸度要好，要采用彈性聯軸節。壓油管的某一段采用橡膠軟管，對泵和管路的連接進行壓油管的某一段采用橡膠軟管，對泵和管路的連接進行。和油中滲混空氣現象。和油中滲混空氣現象。School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院的選用的選用設計液壓系統時，應根據所要求的工作情況合理選擇液壓泵，設計液壓系統時，應根據所要求的工作情況合理選擇液壓泵，所示為液壓系統中常用液壓泵的一些性能。所示為液壓系統中常用液壓泵的一些性

55、能。一般在負載小、功率小的機械設備中，可用一般在負載小、功率小的機械設備中，可用和和；精度較高的機械設備（例如磨床）可用精度較高的機械設備（例如磨床）可用和和；在負載較大并有快速和慢速行程的機械設備（例如組合機床）在負載較大并有快速和慢速行程的機械設備（例如組合機床）可用可用；負載大、功率大的機械設備可使用負載大、功率大的機械設備可使用；機械設備的輔助裝置，如送料、夾料等要求不太高的地方，機械設備的輔助裝置，如送料、夾料等要求不太高的地方，可使用價廉的可使用價廉的。 School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院 油箱在液壓系統中的主要

56、功用是：油箱在液壓系統中的主要功用是：貯存供系統循環所需的油液；貯存供系統循環所需的油液；散發系統工作時所產生的熱量；散發系統工作時所產生的熱量；釋出混在油液中的氣體；釋出混在油液中的氣體；為系統中元件的安裝提供位置。為系統中元件的安裝提供位置。油箱不應該是一個納污的地方，應及時去除油液中沉淀的污油箱不應該是一個納污的地方，應及時去除油液中沉淀的污物，在油箱中的油液必須是符合液壓系統清潔度要求的油液，物，在油箱中的油液必須是符合液壓系統清潔度要求的油液，因而對油箱的設計、制造、使用和維護等各方面提出了更高因而對油箱的設計、制造、使用和維護等各方面提出了更高的要求。的要求。School of M

57、echanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院Part 2.8.1 液壓系統中的油箱有：液壓系統中的油箱有：、；、等之分。等之分。是利用主機的內腔作為油箱，結構緊湊，易于回收漏油，是利用主機的內腔作為油箱，結構緊湊，易于回收漏油，但維修不便，散熱條件不好，且會使主機產生熱變形。但維修不便，散熱條件不好，且會使主機產生熱變形。單獨設置，與主機分開，減少了油箱發熱和液壓源的振動單獨設置，與主機分開，減少了油箱發熱和液壓源的振動對主機工作精度的影響，應用較為廣泛。對主機工作精度的影響，應用較為廣泛。是油箱液面和大氣相通的液箱，應用最廣。是油箱液面和大氣相通的液箱，

58、應用最廣。是油箱液面和大氣隔絕。油箱整個密封，在頂部有一充氣管，是油箱液面和大氣隔絕。油箱整個密封，在頂部有一充氣管，送入送入0.050.07MPa0.050.07MPa的純凈壓縮空氣。空氣或者直接和油液接觸，或者的純凈壓縮空氣。空氣或者直接和油液接觸，或者輸到皮囊內對油液施壓。這種油箱的輸到皮囊內對油液施壓。這種油箱的在于泵的吸油條件較好，但系在于泵的吸油條件較好，但系統的回油管、泄油管要承受背壓。油箱還須配置安全閥、電接點壓力表統的回油管、泄油管要承受背壓。油箱還須配置安全閥、電接點壓力表等以穩定充氣壓力，所以它等以穩定充氣壓力，所以它。School of Mechanical Engin

59、eering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院Part 2.8.3 液壓油液的污染是液壓系統發生故障的液壓油液的污染是液壓系統發生故障的。關于液壓。關于液壓油液的污染及其控制，已在第一章中作了詳細的敘述，而控油液的污染及其控制，已在第一章中作了詳細的敘述，而控制油液污染最主要的措施就是使用油液的制油液污染最主要的措施就是使用油液的和和。 1. 過濾器的功用和類型過濾器的功用和類型 過濾混在油液中的雜質，把油液中雜質顆粒過濾混在油液中的雜質，把油液中雜質顆粒大小控制在能保證液壓系統正常工作的范圍內。大小控制在能保證液壓系統正常工作的范圍內。School of Mechanical Engi

60、neering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院過濾器依其過濾器依其來分，有來分，有、和和三種。三種。表面型過濾器表面型過濾器濾心材料具有均勻的標定小孔，可以濾除比小孔尺寸大的雜質。濾心材料具有均勻的標定小孔，可以濾除比小孔尺寸大的雜質。編網式過濾器編網式過濾器線隙式過濾器線隙式過濾器School of Mechanical Engineering東南大學機械工程學院東南大學機械工程學院深度型過濾器深度型過濾器濾心由多孔可透性濾心由多孔可透性材料制成，內部具材料制成，內部具有曲折迂回的通道。有曲折迂回的通道。紙心式過濾器紙心式過濾器大于表面孔徑的雜大于表面孔徑的雜質積聚在外表面，質積聚在