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1、液 壓 動 力 元 件三 龍 液 壓深 圳 市 三 龍 液 壓 泵 有 限 公 司 第 二 章 液 壓 動 力 元 件 2-1液 壓 泵 概 述 2-2齒 輪 泵 2-3葉 片 泵 2-4柱 塞 泵 2-5液 壓 泵 的 選 用http:/ 2-1 液 壓 泵 概 述n 一 、 液 壓 泵 的 作 用 n 二 、 液 壓 泵 工 作 原 理 n 三 、 主 要 性 能 參 數(shù)n 四 、 液 壓 泵 的 類 型n http:/ 一 、 液 壓 泵 的 作 用n 液 壓 泵 是 液 壓 系 統(tǒng) 的 動 力 元 件 ， 其 作 用 是 把 原 動 機 輸入 的 機 械 能 轉(zhuǎn) 換 為 液 壓 能 ，

2、 向 系 統(tǒng) 提 供 一 定 壓 力 和 流量 的 液 流 二 、 液 壓 泵 工 作 原 理 液 壓 泵 工 作 原 理 :n 容 積 式 泵 : 泵 是 靠 密 封 容 積 的 變 化 來 實 現(xiàn) 吸 油 和 壓 油 的 ， 其 排 油 量 的 大 小 取決 于 密 封 腔 的 容 積 變 化 值n 基 本 特 點 :具 有 一 個 或 若 干 個 周 期 性 變 化 的 密 封 容 積 具 有 配 流 裝 置 油 箱 內(nèi) 液 體 的 絕 對 壓 力 必 須 恒 等 于 或 大 于 大 氣 壓 力 基本工作原理 吸油 壓油 偏心向右轉(zhuǎn)，柱塞右移 偏心向左轉(zhuǎn)，柱塞左移 密封容積， 產(chǎn)生局部真

3、空 密封容積 ，油液被迫壓出 基本工作條件（必要條件）（1）形成密封容積 （2）密封容積變化（根本原因）（3）配流裝置（吸、壓油口隔開）（4）油箱和大氣通（外因） 三 、 主 要 性 能 參 數(shù)n 壓 力 : 工 作 壓 力 p 額 定 壓 力 pn 工 作 壓 力 p額 定 壓 力 pnn 排 量 和 流 量 : 排 量 V:液 壓 泵 軸 轉(zhuǎn) 一 周 ， 由 其 密 封 容 腔 幾 何 尺 寸 變 化 計 算 而 得的 排 出 液 體 的 體 積 ,單 位 (m3/r)或 (mL/r) 理 論 流 量 q t:單 位 時 間 內(nèi) 理 論 上 可 排 出 的 液 體 體 積 . 等 于 排

4、量 和 轉(zhuǎn)速 的 乘 積 V:液 壓 泵 的 排 量 （ m3/r） ； n:主 軸 轉(zhuǎn) 速 （ r/s） ； qt:液 壓 泵 理 論 排 量 （ m3/s） 實 際 流 量 q 額 定 流 量 qn Vnqt n 容 積 效 率 v: q=qt- q =qt-Kipn 機 械 效 率 m:n 泵 的 輸 出 功 率 : tttt qqq qqqq 1V itm TT pVnpqnT tt 2 2pVTt im TpV 2 mViiio TpVVnqVnTpqVPP 22 ii nTP 2pqPo 四 、 液 壓 泵 的 類 型液 壓 泵 類 型 :n 結(jié) 構(gòu) 形 式 :齒 輪 泵 、 葉

5、片 泵 、 柱 塞 泵 和 螺桿 泵 等 n 泵 的 輸 出 流 量 能 否 調(diào) 節(jié) :定 量 泵 和 變 量 泵n 泵 的 額 定 壓 力 的 高 低 :低 壓 泵 、 中 壓 泵 和高 壓 泵n 齒 輪 泵 的 工 作 原 理 2-2 齒 輪 泵n 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu)n 齒 輪 泵 的 特 點 一 、 齒 輪 泵 的 工 作 原 理定 量 泵 (外 嚙 合 齒 輪 泵 和 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 泵 )n 齒 輪 泵 沒 有 單 獨 的 配 流 裝 置 ， 齒 輪 的 嚙 合 線 起 配 流 作 用 工 作 原 理1、 相 互 嚙 合 的輪齒逐漸脫開，密封容積 ，形成局部真空，在大氣壓力作

6、用下吸油2、隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，油液帶到左側(cè)的壓 油 腔 ，輪齒逐漸嚙 合 ， 使密封容積 ，齒槽間的油液被擠壓排出泵外 壓油 條 件 1、密封容積形成齒輪的齒槽、泵體內(nèi)表面、前后泵蓋圍成 2、密封容積變化齒輪退出嚙合，容積吸油； 齒輪進入嚙合，容積壓油3、配流裝置兩齒輪嚙合線及泵蓋 （吸壓油口隔開）4、油箱和大氣通 排 量 和 流 量n 排 量 和 流 量 計 算 瞬 時 流 量 脈 動 ,齒 數(shù) 愈 少 ， 脈 動 愈 大 BzmdhBV 22 BzmV 266.6 VBnzmq 266.6 二 、 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu) 三 、 齒 輪 泵 的 特 點n 困 油 :封 閉 容 積 減 小 會

7、使 被 困 油 液 受 擠 而 產(chǎn) 生 高 壓 ， 并 從 縫 隙中 流 出 ， 導(dǎo) 致 油 液 發(fā) 熱 ， 軸 承 等 機 件 也 受 到 附 加 的 不 平 衡 負 載 作用 。 封 閉 容 積 增 大 又 會 造 成 局 部 真 空 ， 使 溶 于 油 中 的 氣 體 分 離 出來 ， 產(chǎn) 生 氣 穴 ， 引 起 噪 聲 、 振 動 和 氣 蝕 . n 消 除 困 油 的 方 法 :通 常 是 在 兩 側(cè) 端 蓋 上 開 卸 荷 槽 ，且 偏 向 吸 油 腔 齒 輪 泵 的 困 油 現(xiàn) 象 及 其 消 除 方 法 三 、 齒 輪 泵 的 特 點n 徑 向 作 用 力 不 平 衡 :n 減

8、 小 徑 向 不 平 衡 力 的 辦 法 :縮 小 壓 油 口n 三 、 齒 輪 泵 的 特 點n 泄 漏 : 1.通 過 齒 輪 嚙 合 處 的 間 隙 ； 2.通 過 泵 體 內(nèi) 孔 和 齒 頂 圓 間 的 徑 向 間 隙 ； 3.通 過 齒 輪 兩 端 面 和 端 蓋 間 的 端 面 間 隙n 結(jié) 論 :齒 輪 泵 由 于 泄 漏 大 和 存 在 徑 向 不 平 衡 力 ， 因 而 限 制 了 壓力 的 提 高 。 為 使 齒 輪 泵 能 在 高 壓 下 工 作 ， 常 采 取 的 措 施 為 ： 減 小 徑 向 不 平 衡 力 ， 提 高 軸 與 軸 承 的 剛 度 ， 同 時 對 泄

9、 漏 量 最 大 的 端 面 間 隙 采 用 自 動 補 償 裝 置 練 習(xí)n 泵 的 額 定 流 量 為 100L/min ， 額 定 壓 力 為 2.5MPa， 當(dāng) 轉(zhuǎn) 速 為1450r/min時 ， 機 械 效 率 為 m=0.9。 由 實 驗 測 得 ， 當(dāng) 泵 出 口 壓 力 為零 時 ， 流 量 為 106L/min， 壓 力 為 2.5MPa時 ， 流 量 為 100.7L/min，求 ：n 1、 泵 的 容 積 效 率 ；n 2、 如 泵 的 轉(zhuǎn) 速 下 降 到 500r/min， 在 額 定 壓 力 下 工 作 時 ， 估 算 泵的 流 量 為 多 少 ？ n 3、 上 述

10、兩 種 轉(zhuǎn) 速 下 泵 的 驅(qū) 動 力 功 率 。 n 解 ： 1、 出 口 壓 力 為 零 時 的 流 量 為 理 論 流 量 ， 即 106L/min， 所 以 泵 的容 積 效 率 v=100.7/106=0.95。n 2、 轉(zhuǎn) 速 為 500r/min時 ， 泵 的 理 論 流 量 為 = 36.55L/min， 因 壓 力 仍 是 額 定 壓 力 ， 故此 時 泵 的 流 量 為 36.55 0.95L/min=34.72L/min。n 3、 泵 的 驅(qū) 動 功 率 在 第 一 種 情 況 下 為 =4.91kW， 第 二 種 情 況 下 為 =1.69kW min/106 1450

11、500 L 9.060 1065.2 9.060 55.365.2 2-3 葉 片 泵單 作 用 式 (變 量 泵 ) 雙 作 用 式 (定 量 泵 )中 低 壓 n 工 作 原 理n 雙 作 用 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) 和 特 點n 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 n 一 、 單 作 用 式 葉 片 泵 (非 平 衡 式 ) 工 作 原 理n 改 變 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 間 的 偏 心 量 e，就 可 改 變 泵 的 排 量 (變 量 泵 )n 轉(zhuǎn) 子 受 有 不 平 衡 的 徑 向 液 壓 力 ,且 徑 向 不 平 衡 力 隨 泵 的 工 作 壓 力提 高 而 提 高 ， 因 此 這 種

12、泵 的 工 作壓 力 不 能 太 高n 排 量 和 流 量 : 流 量 脈 動 .理 論 分 析 表 明 ， 葉 片 數(shù) 為奇 數(shù) 時 脈 動 率 較 小 ， 故 一 般 葉 片 數(shù)為 13或 15 BeDV 2 VBeDnq 2 二 、 雙 作 用 式 葉 片 泵 (平 衡 式 ) 工 作 原 理n 排 量 和 流 量 : 無 流 量 脈 動 .理 論 分 析 可 知 ， 流 量 脈 動 率 在 葉 片 數(shù) 為 4的 整 數(shù) 倍 、 且 大 于 8時 最 小 。 故 雙 作 用 葉 片 泵 的 葉 片 數(shù)通 常 取 為 12 BrRV )(2 22 VBnrRq )(2 22 三 、 雙 作

13、 用 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) 和 特 點n 定 子 內(nèi) 曲 線 :等 加 速 等 減 速 曲 線n 配 流 盤 :三 角 槽 n 葉 片 的 傾 角 :前 傾 角 n 端 面 間 隙 :間 隙 自 動 補 償 措 施n 高 壓 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) :為 了 提 高 壓 力 ， 必 須 在 結(jié) 構(gòu) 上 采 取 措 施 ，使 吸 油 區(qū) 葉 片 壓 向 定 子 的 作 用 力 減 小 。 可 以 采 取 的 措 施 有 多 種 ， 一 般 采 用 復(fù) 合 葉 片 結(jié) 構(gòu) 如 雙 葉 片 結(jié) 構(gòu) 和子 母 葉 片 結(jié) 構(gòu) 等 配 流 盤 四 、 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 限 壓 式 變 量

14、 葉 片 泵 的 流 量 改 變 是 利 用 壓 力 的 反 饋 作 用實 現(xiàn) 的 (外 反 饋 和 內(nèi) 反 饋 ) n 外 反 饋 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 工 作 原 理n 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 特 性 曲 線n 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) 外 反 饋 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 工 作 原 理n pBA=PB) p e q 當(dāng) p c=K(e0+x0)/A, e=0 q=0 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 特 性 曲 線n 限 定 壓 力 pB:泵 在 保 持 最 大 輸 出 流 量 不 變 時 ， 可 達 到 的 最 高 壓 力 n

15、極 限 壓 力 pc:外 載 進 一 步 加 大 時 泵 的 工 作 壓 力 不 再 升 高 ， 這 時 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 間的 偏 心 量 為 零 ， 泵 的 實 際 輸 出 流 量 為 零 n 調(diào) 整 : 調(diào) 整 螺 釘 1可 改 變 原 始 偏 心 量 e0， 即 調(diào) 節(jié) 泵 的 最 大 輸 出 流 量 ， 亦 即 改 變 A點 的 位 置 ， 使 AB線 段 上 下 平 移 調(diào) 整 螺 釘 4可 改 變 彈 簧 預(yù) 壓 縮 量 ， 即 調(diào) 節(jié) 限 定 壓 力 p B大 小 ， 亦 即 改 變 B點 的 位 置 ， 使 BC線 段 左 右 平 移 改 變 彈 簧 剛 度 k， 則 可

16、改 變 BC線 段 的 斜 率 ， 彈 簧 越 “ 軟 ” （ k值 越 小 ） ， BC線 段 越 陡 ， pc值 越 小 ； 反 之 ， 彈 簧 越 “ 硬 ” （ k值 越 大 ） ， BC線 段 越 平 坦 ， pc值 越 大 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu)限 壓 式 變 量 葉 片 泵 與 雙 作 用 葉 片 泵 的 區(qū) 別 ：n 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 偏 心 安 置 ， 泵 的 出 口 壓 力 可 改 變 偏 心 距 ，從 而 調(diào) 節(jié) 泵 的 輸 出 流 量 (外 反 饋 ) n 在 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 中 ， 壓 油 腔 一 側(cè) 的 葉 片 底 部 油 槽和

17、 壓 油 腔 相 通 ， 吸 油 腔 一 側(cè) 的 葉 片 底 部 油 槽 與 吸 油 腔相 通 ， 這 樣 ， 葉 片 的 底 部 和 頂 部 所 受 的 液 壓 力 是 平 衡的 。 這 就 避 免 了 雙 作 用 葉 片 泵 在 吸 油 區(qū) 的 定 子 內(nèi) 表 面出 現(xiàn) 磨 損 嚴(yán) 重 的 問 題 n 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 中 葉 片 后 傾 n 最 高 調(diào) 定 壓 力 一 般 在 7MPa左 右 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) 2-4 柱 塞 泵 優(yōu) 點 : 容 積 效 率 高 、 只 需 改 變 柱 塞 的 工 作 行 程 就 能 改 變泵 的 排 量 、 壓 應(yīng)

18、 力 應(yīng) 用 : 高 壓 大 流 量 n 軸 向 柱 塞 泵n 變 量 軸 向 柱 塞 泵n 徑 向 柱 塞 泵 一 、 軸 向 柱 塞 泵n 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 改 變 斜 盤 傾 角 的 大 小 ， 就 能 改 變 柱 塞 的 行 程 長 度 ， 也 就 改 變 了泵 的 排 量 改 變 斜 盤 傾 角 的 方 向 ， 就 能 改 變 吸 、 壓 油 方 向 (雙 向 變 量 軸 向 柱 塞泵 ) n 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 n 軸 向 柱 塞 泵 的 排 量 和 流 量 流 量 脈 動 ,當(dāng) 柱 塞 數(shù) 較 多 并 為 奇 數(shù)

19、時 脈 動 較 小 ， 故 柱 塞 泵 的 柱 塞數(shù) 一 般 為 奇 數(shù) ， 常 取 7或 9 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 斜 軸 式 軸 向 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 二 、 變 量 軸 向 柱 塞 泵 變 量 軸 向 柱 塞 泵 :主 體 +變 量 機 構(gòu)n 主 體 機 構(gòu) 特 點 ： 滑 履 結(jié) 構(gòu) 中 心 彈 簧 機 構(gòu) 缸 體 端 面 間 隙 的 自 動 補 償 配 流 盤 n 變 量 機 構(gòu) ： 改 變 斜 盤 傾 角 的 大 小 以 調(diào) 節(jié) 泵 的 排 量 SCY14-1型 斜 盤 式 軸 向 柱 塞 泵 的 結(jié) 構(gòu) 三 、 徑 向 柱 塞 泵 移

20、動 定 子 以 改 變 偏 心 距 的 大 小 ， 便 可 改 變 柱 塞 的 行 程 ，從 而 改 變 排 量 改 變 偏 心 距 的 方 向 ， 則 可 改 變 吸 、 壓 油 的 方 向 。 徑 向 柱塞 泵 可 以 做 成 單 向 或 雙 向 變 量 泵 2-5 液 壓 泵 的 選 用n 一 、 性 能 比 較 和 應(yīng) 用（ 見 教 材 P46表 2-1）n 二 、 液 壓 泵 選 用 原 則可 靠 工 作 情 況 、 要 求合 理 能 量 使 用 實 用 使 用 情 況 經(jīng) 濟 價 廉 練 習(xí)一 、 填 空1、 液 壓 泵 是 將 原 動 機 輸 出 的 轉(zhuǎn) 換 為 的 能 量 轉(zhuǎn)

21、換 裝 置 ， 它 是 靠 的 變化 來 實 現(xiàn) 吸 油 和 的 ， 所 以 又 稱 為 容 積 泵 。2、 齒 輪 泵 按 結(jié) 構(gòu) 不 同 可 分 為 和 兩 類 ， 它 是 用 實 現(xiàn) 配 流 的 。3、 外 嚙 合 齒 輪 泵 的 密 封 容 積 由 、 和 組 成 。 兩 齒 輪 的 把 密 封 工 作 腔 分 成 和 壓 油 腔 。 二 、 判 斷1、 運 動 過 程 中 密 封 容 積 不 斷 變 化 的 液 壓 泵 是 變 量 泵 。 （ ）2、 齒 輪 泵 的 工 作 壓 力 不 宜 提 高 的 主 要 原 因 是 泵 的 轉(zhuǎn) 速 低 。 （ ）3、 為 了 防 止 油 液 被 污 染 ， 常 把 泵 的 油 箱 密 封 。 （ ）三 、 簡 答1、 試 析 齒 輪 泵 是 怎 樣 具 備 液 壓 泵 的 基 本 工 作 條 件 的 ？2、 外 嚙 合 齒 輪 泵 有 何 特 點 ？ 主 要 用 在 哪 些 場 合 ？如 有 不 明 白 的 可 以 去 了 解