液压传动.pptx

液压传动n n常用网址：常用网址：常用网址：常用网址：l lchpsa.orgchpsa.org 中国液压气动密封工业网中国液压气动密封工业网中国液压气动密封工业网中国液压气动密封工业网l lchinaptcchinaptc 中华液压网中华液压网中华液压网中华液压网l lyeyanetyeyanet 液压气动网液压气动网液压气动网液压气动网n n参考书：参考书：参考书：参考书：l l机床液压传动机床液压传动机床液压传动机床液压传动章宏甲章宏甲章宏甲章宏甲 黄谊黄谊黄谊黄谊 机工出版社机工出版社机工出版社机工出版社n n专业期刊：专业期刊：专业期刊：专业期刊：l l机床与液压机床与液压机床与液压机床与液压、液压与气动液压与气动液压与气动液压与气动n n考核方法：考核方法：考核方法：考核方法：l l期末考试期末考试期末考试期末考试 7060%7060%l l平时（考勤、作业、提问、实验）平时（考勤、作业、提问、实验）平时（考勤、作业、提问、实验）平时（考勤、作业、提问、实验）3040%3040%绪论n n液压传动的定义液压传动的定义n n液压传动的工作原理液压传动的工作原理n n液压传动的组成液压传动的组成n n液压传动的优缺点液压传动的优缺点n n液压传动的应用和发展液压传动的应用和发展n n本章小结本章小结1.液压传动的定义液压传动的定义n n机器组成：机器组成：l l原动机：电动机、内燃机等原动机：电动机、内燃机等原动机：电动机、内燃机等原动机：电动机、内燃机等l l传动机构传动机构传动机构传动机构l l工作机（直接工作部分）：车床的刀架、车刀、工作机（直接工作部分）：车床的刀架、车刀、工作机（直接工作部分）：车床的刀架、车刀、工作机（直接工作部分）：车床的刀架、车刀、卡盘等卡盘等卡盘等卡盘等n n传动机构分为：传动机构分为：l l机械传动：如齿轮传动机械传动：如齿轮传动机械传动：如齿轮传动机械传动：如齿轮传动l l电气传动：（电气传动：（电气传动：（电气传动：（电气控制技术）电气控制技术）电气控制技术）电气控制技术）l l流体传动流体传动流体传动流体传动n n流体传动：以流体为工作介质进行能量转流体传动：以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。换、传递和控制的传动。l l液体传动液体传动液体传动液体传动l l气体传动气体传动气体传动气体传动n n液体传动：液体为工作介质液体传动：液体为工作介质l l液力传动：液力传动：液力传动：液力传动：利用液体动能利用液体动能利用液体动能利用液体动能l l液压传动液压传动液压传动液压传动：利用液体压力能利用液体压力能利用液体压力能利用液体压力能n n工作特性（两个）工作特性（两个）l l压力取决于负载压力取决于负载压力取决于负载压力取决于负载（与流入的流体多少无关）（与流入的流体多少无关）（与流入的流体多少无关）（与流入的流体多少无关）l l速度取决于流量速度取决于流量速度取决于流量速度取决于流量（与流体压力大小无关）（与流体压力大小无关）（与流体压力大小无关）（与流体压力大小无关）液压传动的基本性质：液压传动的基本性质：n n1.液压传动基于流体力学的帕斯卡原理液压传动基于流体力学的帕斯卡原理 n n2.在密闭容器中传递动力与能量在密闭容器中传递动力与能量n n3.运动的传递是按液体容积变化相等的原理运动的传递是按液体容积变化相等的原理n n4.工作压力决定于负载工作压力决定于负载n n5.易于实现自锁易于实现自锁2.液压传动的工作原理液压传动的工作原理原理图及简化模型原理图及简化模型n n力比例关系：力比例关系：l lp=Fp=F1 1/A/A1 1=W/A=W/A2 2 或或或或 W/FW/F1 1=A=A2 2/A/A1 1 压力取决于负载压力取决于负载n n 运动关系：运动关系：l l v v2 2/v/v1 1=A=A1 1/A/A2 2 Ah/t Ah/t 流量流量流量流量 A A1 1v v1 1=A=A2 2v v2 2 v=q/A v=q/A 活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量3.液压传动的组成液压传动的组成n n1)1)动力装置，即动力装置，即动力装置，即动力装置，即液压泵液压泵液压泵液压泵，其职能是将原动机输入的机械能，其职能是将原动机输入的机械能，其职能是将原动机输入的机械能，其职能是将原动机输入的机械能转换为液体的压力能。其作用是向液压系统提供压力油，转换为液体的压力能。其作用是向液压系统提供压力油，转换为液体的压力能。其作用是向液压系统提供压力油，转换为液体的压力能。其作用是向液压系统提供压力油，是液压系统的动力元件。是液压系统的动力元件。是液压系统的动力元件。是液压系统的动力元件。n n 2)2)执行装置，其职能是将液体的压力能转换为机械能。它执行装置，其职能是将液体的压力能转换为机械能。它执行装置，其职能是将液体的压力能转换为机械能。它执行装置，其职能是将液体的压力能转换为机械能。它包括包括包括包括液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达。其作用是在压力油的推动下，前。其作用是在压力油的推动下，前。其作用是在压力油的推动下，前。其作用是在压力油的推动下，前者带动负荷作直线往复运动，后者作旋转运动。者带动负荷作直线往复运动，后者作旋转运动。者带动负荷作直线往复运动，后者作旋转运动。者带动负荷作直线往复运动，后者作旋转运动。n n 3)3)控制装置，它是液压系统中的各种阀类元件，如控制装置，它是液压系统中的各种阀类元件，如控制装置，它是液压系统中的各种阀类元件，如控制装置，它是液压系统中的各种阀类元件，如压力阀、压力阀、压力阀、压力阀、流量阀和方向阀流量阀和方向阀流量阀和方向阀流量阀和方向阀等。其作用是控制系统中液体的压力、流等。其作用是控制系统中液体的压力、流等。其作用是控制系统中液体的压力、流等。其作用是控制系统中液体的压力、流量和流动方向，以满足执行机构对力、速度、位置和运动量和流动方向，以满足执行机构对力、速度、位置和运动量和流动方向，以满足执行机构对力、速度、位置和运动量和流动方向，以满足执行机构对力、速度、位置和运动方向的要求。方向的要求。方向的要求。方向的要求。n n4)4)辅助装置，辅助装置，辅助装置，辅助装置，包括油箱、油管、管接头、滤油器、冷却器、包括油箱、油管、管接头、滤油器、冷却器、包括油箱、油管、管接头、滤油器、冷却器、包括油箱、油管、管接头、滤油器、冷却器、蓄能器、密封件和压力表等蓄能器、密封件和压力表等蓄能器、密封件和压力表等蓄能器、密封件和压力表等。其作用是储油、输油、连接。其作用是储油、输油、连接。其作用是储油、输油、连接。其作用是储油、输油、连接油路、过滤、冷却、储存能量、密封和测量压力等。油路、过滤、冷却、储存能量、密封和测量压力等。油路、过滤、冷却、储存能量、密封和测量压力等。油路、过滤、冷却、储存能量、密封和测量压力等。n n液压传动装置的组成：液压传动装置的组成：l l动力元件动力元件动力元件动力元件 ：将机械能转变成压力能将机械能转变成压力能将机械能转变成压力能将机械能转变成压力能 液压泵液压泵液压泵液压泵l l执行元件：执行元件：执行元件：执行元件：将压力能转变成机械能将压力能转变成机械能将压力能转变成机械能将压力能转变成机械能 液压缸、液压马达液压缸、液压马达液压缸、液压马达液压缸、液压马达l l控制调节元件：各种液压阀控制调节元件：各种液压阀控制调节元件：各种液压阀控制调节元件：各种液压阀l l辅助元件：辅助元件：辅助元件：辅助元件：除以上三种以外的其他装置除以上三种以外的其他装置除以上三种以外的其他装置除以上三种以外的其他装置 油箱、滤油器、蓄能器等油箱、滤油器、蓄能器等油箱、滤油器、蓄能器等油箱、滤油器、蓄能器等l l传动介质：传动介质：传动介质：传动介质：液压油液压油液压油液压油 4.液压传动的优缺点液压传动的优缺点n n主要优点主要优点:l l能方便地进行无级调速，且调速范围大。能方便地进行无级调速，且调速范围大。能方便地进行无级调速，且调速范围大。能方便地进行无级调速，且调速范围大。l l功率质量比大。功率质量比大。功率质量比大。功率质量比大。l l调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化控制和过载保护。控制和过载保护。控制和过载保护。控制和过载保护。l l因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作用，使用寿命长。用，使用寿命长。用，使用寿命长。用，使用寿命长。l l液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、制造和推广使用。制造和推广使用。制造和推广使用。制造和推广使用。4.液压传动的优缺点液压传动的优缺点n n主要缺点：主要缺点：l l漏漏漏漏：有压力，泄漏。不宜用在传动比要求较严格：有压力，泄漏。不宜用在传动比要求较严格：有压力，泄漏。不宜用在传动比要求较严格：有压力，泄漏。不宜用在传动比要求较严格的场合。的场合。的场合。的场合。l l振振振振：液压冲击和空穴。：液压冲击和空穴。：液压冲击和空穴。：液压冲击和空穴。l l热热热热：机械摩擦、压力损失、泄漏损失，油液发热、：机械摩擦、压力损失、泄漏损失，油液发热、：机械摩擦、压力损失、泄漏损失，油液发热、：机械摩擦、压力损失、泄漏损失，油液发热、总效率降低。不宜用于远距离传动。总效率降低。不宜用于远距离传动。总效率降低。不宜用于远距离传动。总效率降低。不宜用于远距离传动。l l液压传动的性能对温度较敏感，不宜在高温、低液压传动的性能对温度较敏感，不宜在高温、低液压传动的性能对温度较敏感，不宜在高温、低液压传动的性能对温度较敏感，不宜在高温、低温下工作。液压传动装置对油液的污染较敏感，温下工作。液压传动装置对油液的污染较敏感，温下工作。液压传动装置对油液的污染较敏感，温下工作。液压传动装置对油液的污染较敏感，要求有良好的过滤设施。要求有良好的过滤设施。要求有良好的过滤设施。要求有良好的过滤设施。l l液压系统出现故障时不易查找原因，不易迅速排液压系统出现故障时不易查找原因，不易迅速排液压系统出现故障时不易查找原因，不易迅速排液压系统出现故障时不易查找原因，不易迅速排除故障。除故障。除故障。除故障。5.液压传动的应用和发展液压传动的应用和发展n n应用：应用：l l工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机工程机械：挖掘机、推土机、装载机l l机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床机床工业：组合机床、锻压机床l l农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机农业机械：拖拉机、收割机l l汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车汽车工业：汽车、摩托车l l冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉冶金机械：轧钢机、高炉l l塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机塑料机械：注塑机l l灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机灌装机械：食品包装机、化肥包装机l l其他其他其他其他n n机械手机械手5.液压传动技术的发展液压传动技术的发展n n发展概况：发展概况：l l1717世纪中叶静压原理世纪中叶静压原理世纪中叶静压原理世纪中叶静压原理l l1818世纪末英国第一台水压机世纪末英国第一台水压机世纪末英国第一台水压机世纪末英国第一台水压机 l l1919世纪末德国液压龙门刨床世纪末德国液压龙门刨床世纪末德国液压龙门刨床世纪末德国液压龙门刨床 l l2020世纪世纪世纪世纪3030年代通用机床液压传动年代通用机床液压传动年代通用机床液压传动年代通用机床液压传动 l l2020世纪世纪世纪世纪6060年代以来液压技术得到很大的发展年代以来液压技术得到很大的发展年代以来液压技术得到很大的发展年代以来液压技术得到很大的发展5.液压传动技术的发展液压传动技术的发展n n发展趋势发展趋势：l l减少能耗、泄漏控制、污染控制、主动维护减少能耗、泄漏控制、污染控制、主动维护减少能耗、泄漏控制、污染控制、主动维护减少能耗、泄漏控制、污染控制、主动维护l l液压液压液压液压CADCAD技术技术技术技术l l新材料新工艺的应用新材料新工艺的应用新材料新工艺的应用新材料新工艺的应用l l机电一体化机电一体化机电一体化机电一体化5.液压传动技术的发展液压传动技术的发展n n我国的发展现状：我国的发展现状：l l机械工业振兴发展的重点行业之一机械工业振兴发展的重点行业之一机械工业振兴发展的重点行业之一机械工业振兴发展的重点行业之一l l门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动行业世界第十）行业世界第十）行业世界第十）行业世界第十）l l全国行业企业约全国行业企业约全国行业企业约全国行业企业约13001300多个，预计多个，预计多个，预计多个，预计20192019年需求总年需求总年需求总年需求总量突破量突破量突破量突破150150亿元（农业机械需求量将有很大增长；亿元（农业机械需求量将有很大增长；亿元（农业机械需求量将有很大增长；亿元（农业机械需求量将有很大增长；机床、塑料机械等的需求量有较大增长）机床、塑料机械等的需求量有较大增长）机床、塑料机械等的需求量有较大增长）机床、塑料机械等的需求量有较大增长）l l液压行业人均产值：美国（液压行业人均产值：美国（液压行业人均产值：美国（液压行业人均产值：美国（8 8万人、万人、万人、万人、10.610.6万美元）万美元）万美元）万美元）日本（日本（日本（日本（12.412.4万人、万人、万人、万人、19.719.7万美元）中国（万美元）中国（万美元）中国（万美元）中国（7.57.5万人、万人、万人、万人、0.450.45万美元）万美元）万美元）万美元）空穴现象空穴现象n n空穴现象：压力低于空气分离压而产生气泡的现象空穴现象：压力低于空气分离压而产生气泡的现象空穴现象：压力低于空气分离压而产生气泡的现象空穴现象：压力低于空气分离压而产生气泡的现象n n危害：产生振动、噪音，腐蚀金属表面危害：产生振动、噪音，腐蚀金属表面危害：产生振动、噪音，腐蚀金属表面危害：产生振动、噪音，腐蚀金属表面n n油液的空气分离压和饱和蒸气压：油液的空气分离压和饱和蒸气压：油液的空气分离压和饱和蒸气压：油液的空气分离压和饱和蒸气压：l l空气分离压：空气从油液中分离出来形成气泡空气分离压：空气从油液中分离出来形成气泡空气分离压：空气从油液中分离出来形成气泡空气分离压：空气从油液中分离出来形成气泡l l饱和蒸气压：油液本身汽化饱和蒸气压：油液本身汽化饱和蒸气压：油液本身汽化饱和蒸气压：油液本身汽化n n节流口处的空穴现象节流口处的空穴现象节流口处的空穴现象节流口处的空穴现象l l气泡的破灭产生冲击、噪音、振动，局部高温、高压使气泡的破灭产生冲击、噪音、振动，局部高温、高压使气泡的破灭产生冲击、噪音、振动，局部高温、高压使气泡的破灭产生冲击、噪音、振动，局部高温、高压使金属剥落，表面粗糙或海绵状的小洞穴金属剥落，表面粗糙或海绵状的小洞穴金属剥落，表面粗糙或海绵状的小洞穴金属剥落，表面粗糙或海绵状的小洞穴n n减小空穴现象的措施减小空穴现象的措施减小空穴现象的措施减小空穴现象的措施l l减小压力差、正确的结构参数、提高零件的抗气蚀能力减小压力差、正确的结构参数、提高零件的抗气蚀能力减小压力差、正确的结构参数、提高零件的抗气蚀能力减小压力差、正确的结构参数、提高零件的抗气蚀能力液压冲击液压冲击n n现象：液体压力在一瞬间突然升高产生很现象：液体压力在一瞬间突然升高产生很高的压力峰值高的压力峰值n n危害：振动、噪音，温度升高，元件损坏，危害：振动、噪音，温度升高，元件损坏，产生误动作产生误动作n n冲击产生的原因冲击产生的原因l l液体突然停止运动液体突然停止运动l l工作部件突然制动或换向工作部件突然制动或换向l l元件的动作不够灵敏元件的动作不够灵敏本章小结本章小结n n主要概念：主要概念：主要概念：主要概念：l l液压传动的定义，两个工作特性液压传动的定义，两个工作特性液压传动的定义，两个工作特性液压传动的定义，两个工作特性l l液压系统的组成部分及其作用液压系统的组成部分及其作用液压系统的组成部分及其作用液压系统的组成部分及其作用l l液压传动的主要优缺点液压传动的主要优缺点液压传动的主要优缺点液压传动的主要优缺点n n重点：重点：重点：重点：l l液压传动的工作原理，及什么是液压传动液压传动的工作原理，及什么是液压传动液压传动的工作原理，及什么是液压传动液压传动的工作原理，及什么是液压传动l l液压传动的两个工作特性液压传动的两个工作特性液压传动的两个工作特性液压传动的两个工作特性n n难点：难点：难点：难点：l l液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载。液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载。液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载。液压传动的两个工作特性，尤其是压力决定于负载。第三节 液压泵和液压马达液压泵和液压马达的工作原理齿轮泵和齿轮马达叶片泵和叶片式马达柱塞泵和柱塞式液压马达3.1液压泵概述机械能机械能：对于刚体来说，机械能是其动能和势能的总和；对对于刚体来说，机械能是其动能和势能的总和；对于流体来说，机械能是其压力能、动能和势能的总于流体来说，机械能是其压力能、动能和势能的总和。和。压力能压力能：伯努利方程表明，流体中与压力相关的那部分能量伯努利方程表明，流体中与压力相关的那部分能量叫作压力能。显然，流体的压力能等于其压力和体叫作压力能。显然，流体的压力能等于其压力和体积的乘积。在液压与气压传动中，压力能是主要的积的乘积。在液压与气压传动中，压力能是主要的能量形式，势能和动能比压力能小得多。能量形式，势能和动能比压力能小得多。动力元件是指液压系统的液压泵和气压系统的气源装置。它们由电动机或柴油机驱动，把输入的机械能转换成油液或气体的压力能输入到系统中去，为系统的工作提供动力。一、液压泵和液压马达的基本工作原理一、液压泵和液压马达的基本工作原理泵的分类泵的分类马达的分类马达的分类一、液压泵的基本工作原理一、液压泵的基本工作原理图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机带图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时，柱塞和缸体动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时，柱塞和缸体形成的密封体积减小，油液从密封体积中挤出，经形成的密封体积减小，油液从密封体积中挤出，经单向阀排到需要的地方去。单向阀排到需要的地方去。当凸轮旋转至曲线的下降当凸轮旋转至曲线的下降部位时，弹簧迫使柱塞向部位时，弹簧迫使柱塞向下，形成一定真空度，油下，形成一定真空度，油箱中的油液在大气压力的箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积。凸作用下进入密封容积。凸轮使柱塞不断地升降，密轮使柱塞不断地升降，密封容积周期性地减小和增封容积周期性地减小和增大，泵就不断吸油和排油。大，泵就不断吸油和排油。动画演示动画演示3.1（1 1）容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密）容积式泵必定有一个或若干个周期变化的密封容积。密封容积变小使油液被挤出，密封容积变封容积。密封容积变小使油液被挤出，密封容积变大时形成一定真空度，油液通过吸油管被吸入。密大时形成一定真空度，油液通过吸油管被吸入。密封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。封容积的变换量以及变化频率决定泵的流量。（2 2）合适的）合适的配流装置配流装置。不同形式泵的配流装置虽。不同形式泵的配流装置虽然结构形式不同，但所起作用相同，并且在容积式然结构形式不同，但所起作用相同，并且在容积式泵中是必不可少的。容积式泵排油的压力决定于排泵中是必不可少的。容积式泵排油的压力决定于排油管道中油液所受到的负载。油管道中油液所受到的负载。容积式液压泵的共同工作原理如下：容积式液压泵的共同工作原理如下：工作压力工作压力是指泵的输出压力，其数值决定于外负是指泵的输出压力，其数值决定于外负载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作压力决压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作压力决定于并联负载中最小的负载压力。定于并联负载中最小的负载压力。额定压力额定压力是指根据实验结果而推荐的可连续使是指根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭牌用的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭牌上所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有足够上所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有足够的流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。的流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。1 1、压力、压力二、液压泵的主要性能参数二、液压泵的主要性能参数 表表3.1压力分级压力分级压力分级压力分级 低压低压 中压中压 中高压中高压 高压高压 超高压超高压 压力压力（MPMPa a）2.52.5 2.582.58 816816 16321632 3232 最高压力最高压力比额定压力稍高，可看作是泵的比额定压力稍高，可看作是泵的能力极限。一般不希望泵长期在最高压力能力极限。一般不希望泵长期在最高压力下运行。下运行。按结构分：按结构分：柱塞式柱塞式、叶片式叶片式和和齿轮式齿轮式按排量分：按排量分：定量和变量定量和变量按调节方式分：按调节方式分：手动式和自动式，自动手动式和自动式，自动式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒流式等。流式等。按自吸能力分：按自吸能力分：自吸式合非自吸式自吸式合非自吸式三、液压泵和液压马达的类型三、液压泵和液压马达的类型液压泵和液压马达的图形符号液压泵和液压马达的图形符号结束结束3-4 齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达一、概述一、概述二、外啮合齿轮泵工作原理二、外啮合齿轮泵工作原理三、外啮合齿轮泵的几个问题三、外啮合齿轮泵的几个问题四、内啮合齿轮泵四、内啮合齿轮泵五、齿轮马达五、齿轮马达 齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种泵，它的齿轮泵是液压泵中结构最简单的一种泵，它的抗污染能力强，价格最便宜。但一般齿轮泵容积效抗污染能力强，价格最便宜。但一般齿轮泵容积效率较低，轴承上不平衡力大，工作压力不高。齿轮率较低，轴承上不平衡力大，工作压力不高。齿轮泵的另一个重要缺点是流量脉动大，运行时噪声水泵的另一个重要缺点是流量脉动大，运行时噪声水平较高，在高压下运行时尤为突出。齿轮泵主要用平较高，在高压下运行时尤为突出。齿轮泵主要用于低压或噪声水平限制不严的场合。一般机械的润于低压或噪声水平限制不严的场合。一般机械的润滑泵以及非自吸式泵的辅助泵都采用齿轮泵。滑泵以及非自吸式泵的辅助泵都采用齿轮泵。从结构上看齿轮泵可分为外啮合和内啮合两类，从结构上看齿轮泵可分为外啮合和内啮合两类，其中以外啮合齿轮泵应用更广泛其中以外啮合齿轮泵应用更广泛。一、概述一、概述二、外啮合齿轮泵工作原理（动画二、外啮合齿轮泵工作原理（动画3-6）外啮合齿轮泵由一对完全相同的齿轮啮合，由外啮合齿轮泵由一对完全相同的齿轮啮合，由于于 1，产生上下，产生上下体积变化，这就体积变化，这就形成了吸油区和形成了吸油区和压油区。同时在压油区。同时在啮合过程中啮合啮合过程中啮合点沿啮合线移动，点沿啮合线移动，把这两区分开，把这两区分开，起配流作用。起配流作用。吸油吸油压油压油图为外啮合齿轮泵实物结构图为外啮合齿轮泵实物结构3.2.3 齿轮泵的特点齿轮泵的特点n n困油困油:封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流封闭容积减小会使被困油液受挤而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。封闭出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。封闭出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。封闭出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用。封闭容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴，引起噪声、振动和气蚀引起噪声、振动和气蚀引起噪声、振动和气蚀引起噪声、振动和气蚀.n n消除困油的方法消除困油的方法:通常是在两侧端盖上开通常是在两侧端盖上开通常是在两侧端盖上开通常是在两侧端盖上开卸荷槽卸荷槽，且，且，且，且偏向吸油腔偏向吸油腔 齿轮泵的齿轮泵的困油困油现象及其消除方法现象及其消除方法3.2.3 齿轮泵的特点齿轮泵的特点n n径向作用力不平衡径向作用力不平衡:n n减小径向不平衡力的办法减小径向不平衡力的办法:缩小压油口缩小压油口缩小压油口缩小压油口 3.2.3 齿轮泵的特点齿轮泵的特点n n 泄漏泄漏泄漏泄漏:1.1.1.1.通过齿轮啮合处的间隙；通过齿轮啮合处的间隙；通过齿轮啮合处的间隙；通过齿轮啮合处的间隙；2.2.2.2.通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙；3.3.3.3.通过齿轮两端面和端盖间的端面间隙通过齿轮两端面和端盖间的端面间隙通过齿轮两端面和端盖间的端面间隙通过齿轮两端面和端盖间的端面间隙n n 结结结结论论论论:齿齿齿齿轮轮轮轮泵泵泵泵由由由由于于于于泄泄泄泄漏漏漏漏大大大大和和和和存存存存在在在在径径径径向向向向不不不不平平平平衡衡衡衡力力力力，因因因因而而而而限限限限制制制制了了了了压压压压力力力力的的的的提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：提高。为使齿轮泵能在高压下工作，常采取的措施为：减小径向不平衡力，减小径向不平衡力，减小径向不平衡力，减小径向不平衡力，提高轴与轴承的刚度，提高轴与轴承的刚度，提高轴与轴承的刚度，提高轴与轴承的刚度，同时对泄漏量最大的端面间隙采用自动补偿装置同时对泄漏量最大的端面间隙采用自动补偿装置同时对泄漏量最大的端面间隙采用自动补偿装置同时对泄漏量最大的端面间隙采用自动补偿装置 齿轮马达齿轮马达n n 齿轮马达和齿轮泵的结构基本一致，但齿轮马达齿轮马达和齿轮泵的结构基本一致，但齿轮马达齿轮马达和齿轮泵的结构基本一致，但齿轮马达齿轮马达和齿轮泵的结构基本一致，但齿轮马达起动时是有负载的，而且需要它能正反方向旋转，起动时是有负载的，而且需要它能正反方向旋转，起动时是有负载的，而且需要它能正反方向旋转，起动时是有负载的，而且需要它能正反方向旋转，故其在结构上和齿轮泵还是有差别的。主要特点故其在结构上和齿轮泵还是有差别的。主要特点故其在结构上和齿轮泵还是有差别的。主要特点故其在结构上和齿轮泵还是有差别的。主要特点是：进出油口对称布置，孔径相同，以保证正反是：进出油口对称布置，孔径相同，以保证正反是：进出油口对称布置，孔径相同，以保证正反是：进出油口对称布置，孔径相同，以保证正反转时性能相同；采用轴向间隙自动补偿转时性能相同；采用轴向间隙自动补偿转时性能相同；采用轴向间隙自动补偿转时性能相同；采用轴向间隙自动补偿(液压补偿液压补偿液压补偿液压补偿)的浮动侧板时，必须适应正反转时都能正常工作的浮动侧板时，必须适应正反转时都能正常工作的浮动侧板时，必须适应正反转时都能正常工作的浮动侧板时，必须适应正反转时都能正常工作的结构要求；由于马达回油有背压，进回油腔互的结构要求；由于马达回油有背压，进回油腔互的结构要求；由于马达回油有背压，进回油腔互的结构要求；由于马达回油有背压，进回油腔互相变化，所以需采用外泄漏油孔；为了减少马达相变化，所以需采用外泄漏油孔；为了减少马达相变化，所以需采用外泄漏油孔；为了减少马达相变化，所以需采用外泄漏油孔；为了减少马达的摩擦损失，以改善起动性能，一般都采用滚动的摩擦损失，以改善起动性能，一般都采用滚动的摩擦损失，以改善起动性能，一般都采用滚动的摩擦损失，以改善起动性能，一般都采用滚动轴承。轴承。轴承。轴承。3-3 叶片泵和叶片式马达叶片泵和叶片式马达叶片泵有两类：双作用和单作用叶片叶片泵有两类：双作用和单作用叶片泵，双作用叶片泵是定量泵，单作用泵往泵，双作用叶片泵是定量泵，单作用泵往往做成变量泵。往做成变量泵。叶片泵具有结构紧凑、流量均匀、噪声小、叶片泵具有结构紧凑、流量均匀、噪声小、运转平稳等优点，运转平稳等优点，因而被广泛用于中、低压液因而被广泛用于中、低压液压系统中。但它也存在着结构复杂，吸油能力压系统中。但它也存在着结构复杂，吸油能力差，对油液污染比较敏感等缺点。差，对油液污染比较敏感等缺点。1、结构和工作原理、结构和工作原理一、双作用叶片泵一、双作用叶片泵图中为双作用叶片泵结构。它主要由壳体图中为双作用叶片泵结构。它主要由壳体1、7，转子，转子3，定子，定子4，叶片，叶片5，配流盘，配流盘2、6和主轴和主轴9等组等组成。成。动画动画3-3双作用叶片泵工作原理可由下图说明。当转子双作用叶片泵工作原理可由下图说明。当转子3和叶片和叶片5一起按图示方向旋转时，由于离心力的作一起按图示方向旋转时，由于离心力的作用，叶片紧贴在定子用，叶片紧贴在定子4的内表面，把定子内表面、的内表面，把定子内表面、转子外表面和两个配流盘形成的空间分割成八块密转子外表面和两个配流盘形成的空间分割成八块密封容积。随着转子的旋转，每一块密封容积会周期封容积。随着转子的旋转，每一块密封容积会周期性地变大和缩小。一转性地变大和缩小。一转内密封容积变化两个循环。内密封容积变化两个循环。所以密封容积每转内吸油、所以密封容积每转内吸油、压油两次，称为双作用泵。压油两次，称为双作用泵。双作用使流量增加一倍，双作用使流量增加一倍，流量也相应增加。流量也相应增加。2 2、排量和流量、排量和流量如图所示，当不考虑叶片如图所示，当不考虑叶片厚度时，双作用叶片泵的厚度时，双作用叶片泵的排量为排量为V0=2（V1-V2)ZZ为密封容腔的个数，为密封容腔的个数，V1和和V2分别是完成吸分别是完成吸油和压油后封油区内油和压油后封油区内油液的体积。显然油液的体积。显然考虑到考虑到=2/Z，所以所以 式中，式中，B一叶片的宽度，一叶片的宽度，R、r 定子的定子的长半径和短半径。长半径和短半径。实际上叶片有一定厚度，叶片所占的空间减实际上叶片有一定厚度，叶片所占的空间减小了密封工作容腔的容积。因此转子每转因叶片小了密封工作容腔的容积。因此转子每转因叶片所占体积而造成的排量损失为所占体积而造成的排量损失为 式中，式中，s叶片厚度；叶片厚度；叶片倾角。叶片倾角。因此，双作用叶片泵的实际排量为因此，双作用叶片泵的实际排量为 双作用叶片泵的实际输出流量为双作用叶片泵的实际输出流量为 式中，式中，n叶片泵的转速，叶片泵的转速，pv叶片泵的容积效率。叶片泵的容积效率。叶片泵的流量脉动很小。理论研究表明，叶片泵的流量脉动很小。理论研究表明，当叶片数为当叶片数为4 4的倍数时流量脉动率最小，所以双作的倍数时流量脉动率最小，所以双作用叶片泵的叶片数一般取用叶片泵的叶片数一般取12或或16。3、结构上的若干特点、结构上的若干特点（1 1）保持叶片与定子内表面接触）保持叶片与定子内表面接触转子旋转时保证叶片与定子内表面接触时泵转子旋转时保证叶片与定子内表面接触时泵正常工作的必要条件。前文已指出叶片靠旋转时正常工作的必要条件。前文已指出叶片靠旋转时离心甩出，但在压油区叶片顶部有压力油作用，离心甩出，但在压油区叶片顶部有压力油作用，只靠离心力不能保证叶片与定子可靠接触。为此，只靠离心力不能保证叶片与定子可靠接触。为此，将压力油也通至叶片底部。但这样做在吸油区时将压力油也通至叶片底部。但这样做在吸油区时叶片对定子的压力又嫌过大，使定子吸油区过渡叶片对定子的压力又嫌过大，使定子吸油区过渡曲线部位磨损严重。减少叶片厚度可减少叶片底曲线部位磨损严重。减少叶片厚度可减少叶片底部的作用力，但受到叶片强度的限制，叶片不能部的作用力，但受到叶片强度的限制，叶片不能过薄。这往往成为提高叶片泵工作压力的障碍。过薄。这往往成为提高叶片泵工作压力的障碍。在高压叶片泵中采用各种结构来减小叶片对定子在高压叶片泵中采用各种结构来减小叶片对定子的作用力。的作用力。（2 2）端面间隙）端面间隙为了使转子和叶片能自由旋转，它们为了使转子和叶片能自由旋转，它们与配油盘二端面间应保持一定间隙。但间与配油盘二端面间应保持一定间隙。但间隙也不能过大，过大时将使泵的内泄漏增隙也不能过大，过大时将使泵的内泄漏增加，泵容积效率降低。一般中、小规格的加，泵容积效率降低。一般中、小规格的泵其端面间隙为泵其端面间隙为0.020.04mm。（3 3）定子曲线）定子曲线这里指的是连接四段圆弧的过渡曲线。这里指的是连接四段圆弧的过渡曲线。较早期的泵采用阿基米德螺线。较早期的泵采用阿基米德螺线。即即=r2+a 及及=r1-a 采用阿基米德螺线时，叶片径向速度不变，采用阿基米德螺线时，叶片径向速度不变，不会引起泵流量脉动。不会引起泵流量脉动。6.3.3柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达n n1.1.轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵n n 柱塞泵及马达是依靠每个柱塞在缸孔内作往复运动时，由柱塞泵及马达是依靠每个柱塞在缸孔内作往复运动时，由柱塞泵及马达是依靠每个柱塞在缸孔内作往复运动时，由柱塞泵及马达是依靠每个柱塞在缸孔内作往复运动时，由柱塞和缸孔组成的密封工作空间的容积变化来实现吸油和柱塞和缸孔组成的密封工作空间的容积变化来实现吸油和柱塞和缸孔组成的密封工作空间的容积变化来实现吸油和柱塞和缸孔组成的密封工作空间的容积变化来实现吸油和压油的。由于其主要构件是圆形的柱塞和柱塞孔，加工方压油的。由于其主要构件是圆形的柱塞和柱塞孔，加工方压油的。由于其主要构件是圆形的柱塞和柱塞孔，加工方压油的。由于其主要构件是圆形的柱塞和柱塞孔，加工方便，容易实现较高精度的配合，因此具有密封性能好、泄便，容易实现较高精度的配合，因此具有密封性能好、泄便，容易实现较高精度的配合，因此具有密封性能好、泄便，容易实现较高精度的配合，因此具有密封性能好、泄漏小、容积效率高漏小、容积效率高漏小、容积效率高漏小、容积效率高(最高可达最高可达最高可达最高可达98989898)、工作压力大、工作压力大、工作压力大、工作压力大(可达可达可达可达35MPa)35MPa)35MPa)35MPa)的特点，适用于高压、大流量、大功率液压系统中。的特点，适用于高压、大流量、大功率液压系统中。的特点，适用于高压、大流量、大功率液压系统中。的特点，适用于高压、大流量、大功率液压系统中。因此常用于建筑工程机械中。因此常用于建筑工程机械中。因此常用于建筑工程机械中。因此常用于建筑工程机械中。n n 按柱塞在缸体内的排列方式不同柱塞泵及柱塞马达按柱塞在缸体内的排列方式不同柱塞泵及柱塞马达按柱塞在缸体内的排列方式不同柱塞泵及柱塞马达按柱塞在缸体内的排列方式不同柱塞泵及柱塞马达可分为轴向柱塞泵、轴向柱塞马达