液壓泵和液壓馬達液壓泵液壓馬達物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件目的任務：了解液壓泵主要性能參數分類掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油物流工程學院液壓泵和液壓馬達《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件液壓泵和液壓馬達重點難點:容積式泵工作原理、必要條件,

泵工作原理、排流量計算容積式泵的共同弊病、困油現象的實質及解決方法。提問作業：3—13—2物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.1

液壓泵和液壓馬達概述功用液壓泵:

將電動機或其它原動機輸入的機械能轉換為液體的壓力能,向系統供油。液壓馬達：將泵輸入的液壓能轉換為機械能而對負載做功。

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網絡課件液壓泵與液壓馬達關系

功用上—

相反結構上—

相似

原理上—

互逆

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網絡課件3.1.1

液壓泵和液壓馬達的工作原理及分類液壓泵的基本原理

吸油：密封容積增大，產生真空容積式｛

壓油：密封容積減小，油液被迫壓出

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網絡課件液壓泵基本工作條件（必要條件）1.形成密封容積2.密封容積變化3.吸壓油腔隔開（配流裝置）物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件液壓泵和液壓馬達分類按輸出流量能否調節：定量變量按結構形式：齒輪式葉片式柱塞式按輸油方向能否改變：單向雙向按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.1.2

液壓泵和液壓馬達的的主要工作參數

工作壓力和額定壓力排量和流量功率和效率效率物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件工作壓力和額定壓力工作壓力額定壓力（公稱壓力、銘牌壓力）

最高允許壓力

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網絡課件工作壓力指泵（或馬達）實際工作時輸出（或輸入）油液的壓力，其值取決于外界負載(管阻、摩擦、外負載*）

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網絡課件額定壓力指泵（或馬達）在正常工作條件下，按實驗標準規定能夠連續運轉的最高壓力（受泵（或馬達）本身泄漏和結構強度限制）p>pn

即泵過載

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網絡課件最高允許壓力泵（或馬達）在短時間內允許超載使用(pmax)的極限壓力

p≤pn≤pmax

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網絡課件排量和流量

排量V理論流量qt

實際流量q額定流量qn

瞬時流量qm

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網絡課件排量V排量:在沒有泄漏的情況下，泵（或馬達）每轉一周所排出的液體的體積。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件理論流量qt不考慮泄露的情況下，單位時間內所排出的液體的體積。qt=Vn

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網絡課件實際流量q指泵（或馬達）工作時實際輸出的流量

q=qt-qs

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網絡課件額定流量（公稱流量、銘牌流量）qn指泵在正常工作條件下，按試驗標準規定必須保證的輸出流量。

q≤qn≤qt物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件瞬時流量qm瞬時流量：泵在某一瞬時的幾何流量物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件功率和效率理論功率輸入（或輸出）功率輸出（或輸入）功率結論物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件理論功率Pt=pqt

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網絡課件輸入（或輸出）功率即泵軸的驅動功率或馬達的輸出功率

PI=ωT=2πnT

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網絡課件輸出（或輸入）功率

PO=pq

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網絡課件結論

液壓傳動系統液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積若忽略能量損失，則PO=PI即Pt=pqt=pVn=ωTt=2πnTt∵實際上有能量損失∴PO<PI物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件效率容積效率機械效率總效率

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網絡課件容積效率液壓泵：實際流量與理論流量之比值

ηv=q/qi=（qi-qs）/qi=1-qs/qi液壓馬達：理論流量與實際流量之比值

ηv=qi/q

=1-qs/q

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網絡課件機械效率液壓泵：理論轉矩與實際輸入轉矩之比值

ηm=Ti/T=1+Ts/Ti液壓馬達：理論轉矩與實際輸入轉矩之比值

ηm=T/Ti=（Ti-Ts）/Ti=1-Ts/Ti

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網絡課件總效率輸出功率與輸入功率之比值

η=P0/Pi=Pq/2πnT=Pvnηv/2πnT=ηvηm結論：總效率等于容積效率與機械效率之乘積。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2齒輪泵分類、組成、工作原理、參數計算、結構特點物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件齒輪泵的分類內嚙合外嚙合物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2

齒輪泵

3、2、1外嚙合齒輪泵的工作原理

3、2、2齒輪泵的流量計算

3、2、3齒輪泵的結構

3、2、4提高外嚙合齒輪泵壓力的措施*3、2、5內嚙合齒輪泵*3、2、6螺桿泵

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網絡課件3.2.1

外嚙合齒輪泵的工作原理

組成:

前、后泵蓋，泵體，一對齒數、模數、齒形完全相同的漸開線外嚙合。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2.1外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理：

密封容積形成：齒輪、泵體內表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化<

齒輪進入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開：兩齒輪嚙合線及泵蓋

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網絡課件物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2.2外嚙合齒輪泵的流量計算∵齒輪嚙合時，嚙合點位置瞬間變化，其工作容積變化率不等∴瞬時流量不均勻—即脈動，計算瞬時流量時須積分計算才精確，比較麻煩，一般用近似計算法。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件齒輪泵的流量計算排量計算流量計算瞬時流量物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件排量計算假設：齒槽容積=輪齒體積則排量=齒槽容積+輪齒體積即相當于有效齒高和齒寬所構成的平面所掃過的環形體積，則V=πdhb=2πzm2b實際上∵齒槽容積>輪齒體積∴取V=6.66zm2b物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件流量計算

理論流量：

qt=Vn=6.66zm2bn

實際流量：

q=qtηv=6.66zm2bnηv

結論：

1齒輪泵的qt是齒輪幾何參數和轉速的函數

2∵轉速等于常數，流量等于常數∴定量泵

3理論流量與出口壓力無關物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件瞬時流量

∵每一對輪齒嚙合時，嚙合點位置變化引起瞬時流量變化∴出現流量脈動流量脈動結果：引起系統的壓力脈動，產生振動和噪聲，影響傳動的平穩性。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2.3

外嚙合齒輪泵結構要點困油現象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件困油現象及其消除措施產生原因引起結果消除困油的方法物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件困油現象產生原因∵

為保證齒輪連續平穩運轉，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時的重合度必須大于1∴有時會出現兩對輪齒同時嚙合的情況，在齒向嚙合線間形成一個封閉容積物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件困油現象產生原因物流工程學院

a→b容積縮小

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網絡課件困油現象產生原因

b→c容積增大物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件困油引起的結果a→b容積縮小

p↑

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。b→c容積增大

p↓

形成局部真空，產生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等總之：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。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件消除困油的方法

原則：a→b密封容積減小，使之通壓油口

b→c密封容積增大，使之通吸油口在b點密封容積最小，隔開吸壓油

方法：在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽以消除困油，CB-B形泵將卸荷槽整個向吸油腔側平移一段距離，效果更好物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產生：液壓力

液體分布規律：沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。p↑，徑向不平衡力增大齒輪和軸承受到很大的沖擊載荷，產生振動和噪聲。改善措施：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。增大泵體內表面和齒頂間隙開壓力平衡槽，會使容積效率減小物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件徑向不平衡力圖示物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件泄漏齒側泄漏：約占齒輪泵總泄漏量的5%徑向泄漏：約占齒輪泵總泄漏量的20%～25%端面泄漏*：約占齒輪泵總泄漏量的75%～80%總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件3.2.4提高外嚙合齒輪泵壓力措施問題：齒輪泵存在間隙，p↑q↑ηv↓

徑向不平衡力也∝pp↑徑向力↑提高齒輪泵壓力的方法：浮動軸套補償原理：將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒輪端面，補償磨損，減小間隙。彈性側板式補償原理：將泵出口壓力油引至側板背面，靠側板自身的變形來補償端面間隙。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件物流工程學院浮動軸套式《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件外嚙合齒輪泵的優點結構簡單，制造方便，價格低廉結構緊湊，體積小，重量輕自吸性能好，對油污不敏感工作可靠，便于維護物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件外嚙合齒輪泵的缺點流量脈動大噪聲大排量不可調物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件小結工作原理（三個必要條件）流量計算結構要點（四個共同弊?。┪锪鞴こ虒W院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件*3.2.5

內嚙合齒輪泵

漸開線齒形內嚙合齒輪泵擺線齒形內嚙合齒輪泵（擺線轉子泵）

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網絡課件*3.2.5

內嚙合齒輪泵

漸開線齒形

分類<

擺線齒形物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件漸開線齒形內嚙合齒輪泵組成:小齒輪、內齒環、月牙形隔板等物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

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網絡課件漸開線齒形內嚙合齒輪泵工作原理:小齒輪帶動內齒環同向異速旋轉，左半部分輪齒退出嚙合，形成真空吸油。右半部分輪齒退出嚙合，容積減小，壓油。月牙板同兩齒輪將吸壓油口隔開。物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件擺線齒形內嚙合齒輪泵（擺線轉子泵）

組成工作原理特點物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件擺線齒形內嚙合齒輪泵組成組成:內外轉子相差一齒且有一偏心距物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網絡課件擺線齒形內嚙合齒輪泵工作原理

吸油—左半部分，輪齒脫開嚙合容積↑工作原理<

壓油—右半部分，輪齒進入嚙合容積↓物流工程學院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

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