液壓及氣壓傳動(dòng)第二章-液壓動(dòng)力元件

1、第二章 液壓動(dòng)力元件教師：郭冰菁答疑地點(diǎn)：機(jī)電樓409答疑時(shí)間： 周3晚上1112節(jié)河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述第二章第二章 液壓動(dòng)力元件液壓泵液壓動(dòng)力元件液壓泵v第一節(jié)第一節(jié) 概述概述v第二節(jié)第二節(jié) 柱塞泵柱塞泵v第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵v第四節(jié)第四節(jié) 齒輪泵齒輪泵v第五節(jié)第五節(jié) 液壓泵的選擇液壓泵的選擇v本章重點(diǎn)提示本章重點(diǎn)提示河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述第一節(jié)第一節(jié) 液壓泵概述液壓泵概述v液壓泵的工作原理及特點(diǎn)液壓泵的工作原理及特點(diǎn)v液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)v液壓泵的特性曲線液壓泵的特性曲線v液壓泵

2、分類及職能符號(hào)液壓泵分類及職能符號(hào)河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理v液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的入的機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的轉(zhuǎn)換為油液的壓壓力能力能，再以，再以壓力、流量壓力、流量的形的形式輸入到系統(tǒng)中去，是液壓式輸入到系統(tǒng)中去，是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。系統(tǒng)的動(dòng)力源。v液壓泵都是依靠液壓泵都是依靠密封容積密封容積變變化的原理來(lái)進(jìn)行工作的，故化的原理來(lái)進(jìn)行工作的，故一般稱為一般稱為容積式容積式液壓泵。液壓泵。v閥配流閥配流，自吸泵自吸泵。v排量排量 ：1偏心輪，偏心輪，2柱塞，柱塞，3缸體缸體4彈簧，彈簧，a

3、密封油腔，密封油腔，5、6單向閥單向閥2242ddVse河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述2.液壓泵的特點(diǎn)液壓泵的特點(diǎn)v(1)具有若干個(gè)密封且又可以周期性變化空間具有若干個(gè)密封且又可以周期性變化空間。密閉密閉容積的大小隨運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)作周期性的變化，容積容積的大小隨運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)作周期性的變化，容積由小變大由小變大吸油，由大變小吸油，由大變小壓油；壓油；v(2)液壓泵吸油的實(shí)質(zhì)是液壓泵吸油的實(shí)質(zhì)是油箱內(nèi)液體在大氣壓下進(jìn)入油箱內(nèi)液體在大氣壓下進(jìn)入具有一定真空度的吸油腔具有一定真空度的吸油腔。吸油腔能夠自動(dòng)增大的。吸油腔能夠自動(dòng)增大的稱為自吸式泵。稱為自吸式泵。v(3)具

4、有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)具有相應(yīng)的配流機(jī)構(gòu)，將吸油腔和排液腔隔開(kāi)，將吸油腔和排液腔隔開(kāi)，保證液壓泵有規(guī)律地、連續(xù)地吸、排液體。結(jié)構(gòu)原保證液壓泵有規(guī)律地、連續(xù)地吸、排液體。結(jié)構(gòu)原理不同，其配油機(jī)構(gòu)也不相同。理不同，其配油機(jī)構(gòu)也不相同。v(4)(4)泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，排量只排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述1.壓力（壓力（N/m2）v吸油腔的壓力決定于吸油高度和吸油管路的阻力；吸油腔的壓力決定于吸油高度和吸油管路的阻力；壓油腔的壓力則取決于外負(fù)載和排油管路的壓力損壓油腔的壓力則取決

5、于外負(fù)載和排油管路的壓力損失。失。v工作壓力工作壓力p：液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，也稱液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，也稱系統(tǒng)壓力。系統(tǒng)壓力。工作壓力的大小取決于外負(fù)載的大小和工作壓力的大小取決于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失排油管路上的壓力損失, ,而與液壓泵的流量無(wú)關(guān)。而與液壓泵的流量無(wú)關(guān)。v額定壓力額定壓力ps：液壓泵在正常工作條件下液壓泵在正常工作條件下, ,按試驗(yàn)標(biāo)按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，也稱標(biāo)牌壓力。準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，也稱標(biāo)牌壓力。v吸入壓力：吸入壓力：泵進(jìn)口處壓力，自吸泵吸入壓力低于大泵進(jìn)口處壓力，自吸泵吸入壓力低于大氣壓。氣壓。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰

6、菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述2.排量和流量v排量排量 V(cmV(cm3 3/r):/r):液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化液壓泵軸轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體的體積。計(jì)算而得的排出液體的體積。 v理論流量理論流量q qt t（m m3 3/s/s）: :不考慮液壓泵的泄漏流量的情況下不考慮液壓泵的泄漏流量的情況下, ,在單在單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積。位時(shí)間內(nèi)所排出的液體體積。理論流量取決于液壓泵的有關(guān)幾何尺寸和轉(zhuǎn)速，而與排油壓力無(wú)關(guān)。理論流量取決于液壓泵的有關(guān)幾何尺寸和轉(zhuǎn)速，而與排油壓力無(wú)關(guān)。 v實(shí)際流量實(shí)際流量q q：液壓泵在某一具體工況下液壓泵在某一

7、具體工況下, ,單位時(shí)間內(nèi)所排出的液?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所排出的液體體積稱為實(shí)際流量。體體積稱為實(shí)際流量。 v額定流量額定流量q qs s：液壓泵在正常工作條件下液壓泵在正常工作條件下, ,按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。v容積效率容積效率v：v= q /q t Vnqttqqq河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述3.功率和效率v輸入功率輸入功率Pi：作用在液壓泵主軸上的機(jī)械功率。作用在液壓泵主軸上的機(jī)械功率。v輸出功率輸出功率Po：液壓泵輸出的液壓功率。液壓泵輸出的液壓功率。v機(jī)械效率機(jī)械效

8、率 m： 實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩Ti理論上所需要的轉(zhuǎn)矩理論上所需要的轉(zhuǎn)矩Tt2iP TTnoPpqitmTT河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述3.功率和效率v液壓泵的總效率：液壓泵的總效率：是指液壓泵的實(shí)際輸出功率與是指液壓泵的實(shí)際輸出功率與其輸入功率的比值其輸入功率的比值, ,即：即：v v液壓泵的總效率等于其容積效率與機(jī)械效率液壓泵的總效率等于其容積效率與機(jī)械效率的乘積。的乘積。 otvvmtiimPpqpqTPT 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述4、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速：v 額定轉(zhuǎn)速 n s：額定壓力下能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最

9、高轉(zhuǎn)速。v 最高轉(zhuǎn)速 n max：額定壓力下允許短時(shí)間運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。v最低轉(zhuǎn)速n min：正常運(yùn)轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。v轉(zhuǎn)速范圍：轉(zhuǎn)速范圍： n max n min河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述例題例題v例題例題21 某液壓系統(tǒng)，泵的排量某液壓系統(tǒng)，泵的排量V10m L/r，電，電機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)轉(zhuǎn)速n1200rpm，泵的輸出壓力，泵的輸出壓力p=5Mpa ,泵容泵容積效率積效率v0.92，總效率，總效率0.84，求：，求： 1）泵的理論流量；）泵的理論流量； 2）泵的實(shí)際流量；）泵的實(shí)際流量； 3）泵的輸出功率；）泵的輸出功率； 4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率。）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率。河南

10、科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述解答解答解：解：1）泵的理論流量）泵的理論流量 qt=Vn10-3=10120010-312 L/min 2) 泵的實(shí)際流量泵的實(shí)際流量 q qt .v120.9211.04 L/min 3)泵的輸出功率泵的輸出功率 4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 5 11.040.9()6060pqPkw0.91.07()0.84rpPkw河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述三、液壓泵特性曲線三、液壓泵特性曲線v它表示液壓泵的工作壓力與容積效率(或?qū)嶋H流量)、總效率和輸入功率之間的關(guān)系。由圖示性能曲線可以看出：容積效率隨

11、壓力增高而減小，壓力為零時(shí)，泄漏流量為零,容積效率v 100,實(shí)際流量等于理論流量。總效率隨工作壓力增高而增大，接近額定壓力時(shí)效率有一個(gè)最高值。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié) 液壓泵概述四、液壓泵類型四、液壓泵類型v結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式: :齒輪泵、葉片齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等泵、柱塞泵和螺桿泵等 v泵的輸出流量能否調(diào)節(jié)泵的輸出流量能否調(diào)節(jié): :定量泵和變量泵定量泵和變量泵v泵的額定壓力的高低泵的額定壓力的高低: :低低壓泵、中壓泵和高壓泵壓泵、中壓泵和高壓泵v進(jìn)出油口方向：?jiǎn)蜗虮?、進(jìn)出油口方向：?jiǎn)蜗虮谩㈦p向泵雙向泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第一節(jié)

12、 液壓泵概述五、職能符號(hào)五、職能符號(hào)v單向定量泵單向定量泵v單向變量泵單向變量泵v雙向定量泵雙向定量泵v雙向變量泵雙向變量泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵第二節(jié)第二節(jié) 柱塞泵柱塞泵v軸向式軸向式n徑向式河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵概述概述 特點(diǎn)：n容積效率高，壓力高。（v=0.98, p = 40 Mpa） （柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高，內(nèi)泄?。﹏結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小;n易于實(shí)現(xiàn)變量；n構(gòu)造復(fù)雜,成本高；n對(duì)油液污染敏感。 應(yīng)用： 用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合。徑向柱塞泵軸向柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭

13、冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵一、一、 徑向柱塞泵徑向柱塞泵v移動(dòng)定子以改變偏心距的大小，便可改變柱塞的行程，從而移動(dòng)定子以改變偏心距的大小，便可改變柱塞的行程，從而改變排量改變排量v改變偏心距的方向，則可改變吸、壓油的方向。徑向柱塞泵改變偏心距的方向，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可以做成單向或雙向變量泵 1 1、工作原理：、工作原理：密閉容腔：柱塞密閉容腔：柱塞底部的容積；底部的容積；定子與轉(zhuǎn)子之間定子與轉(zhuǎn)子之間的偏心距；的偏心距；固定配流軸；固定配流軸；河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié)

14、 柱塞泵2、排量和流量計(jì)算、排量和流量計(jì)算v設(shè)轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距為設(shè)轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距為e，則柱塞在缸，則柱塞在缸體孔中的行程為體孔中的行程為2e，設(shè)柱塞個(gè)數(shù)為，設(shè)柱塞個(gè)數(shù)為z，直徑為，直徑為d，泵的排量為：，泵的排量為：v設(shè)泵的轉(zhuǎn)數(shù)為設(shè)泵的轉(zhuǎn)數(shù)為n，容積效率為，容積效率為 ，則泵的實(shí)際，則泵的實(shí)際輸出流量為：輸出流量為：v224dVez224vdqezn河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)v配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對(duì)應(yīng)的方配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對(duì)應(yīng)的方向開(kāi)有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效向開(kāi)有平衡油槽，使

15、液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。率較高。v柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接柱塞頭部裝有滑履，滑履與定子內(nèi)圓為面接觸，接觸面比壓很小。觸面比壓很小。v可以實(shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。可以實(shí)現(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。v改變定子相對(duì)缸體的偏心距可以改變排量，且變量改變定子相對(duì)缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。方式多樣。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵4、負(fù)載敏感變量徑向柱塞泵、負(fù)載敏感變量徑向柱塞泵v泵輸出流量適應(yīng)執(zhí)行元件泵輸出流量適應(yīng)執(zhí)行元件所需流量。所需流量。v泵出口壓力隨負(fù)載壓力變泵出口壓力隨負(fù)載壓力變化而變化，自動(dòng)調(diào)整。化而變

16、化，自動(dòng)調(diào)整。21212132122,dvtvvvqC ApFpppAApVa cpeqqApVa cV右右移移接接通通一一定定左左移移斷斷開(kāi)開(kāi)定定子子穩(wěn)穩(wěn)定定于于新新位位置置泵泵輸輸出出流流量量與與開(kāi)開(kāi)口口相相適適應(yīng)應(yīng) 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵v密封工作腔（缸體孔、柱塞底部）密封工作腔（缸體孔、柱塞底部）v吸油過(guò)程：柱塞伸出吸油過(guò)程：柱塞伸出Vp吸油；吸油；v排油過(guò)程：柱塞縮回排油過(guò)程：柱塞縮回Vp排油。排油。v斜盤式（直軸式）斜盤式（直軸式）：斜盤與缸體軸線傾斜：斜盤與缸體軸線傾斜一角度。一角度。v斜軸式（擺缸式）斜軸式（擺缸式）：缸體軸線與傳動(dòng)軸線：缸

17、體軸線與傳動(dòng)軸線成一傾斜角度。成一傾斜角度。 二、軸向柱塞泵二、軸向柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵* 缸體轉(zhuǎn)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)* 斜盤、配油盤不動(dòng)斜盤、配油盤不動(dòng)1、工作原理：缸體、柱塞、配油盤、斜盤* 柱塞伸出柱塞伸出低壓油低壓油機(jī)械裝置機(jī)械裝置斜盤式軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵吸油壓油河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵斜盤斜盤配油盤變量機(jī)構(gòu)變量機(jī)構(gòu)壓盤壓盤缸體缸體滑靴滑靴配油盤配油盤傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸河南科技大學(xué)河南科技大學(xué)

18、郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵2. 排量及流量排量及流量hAV hd42tgDdV42排量排量: :ztgDdzVV42一個(gè)密封空間一個(gè)密封空間: :tgDhvvzntgDdVnq42流量流量: :式中：式中： d - - 柱塞直徑柱塞直徑 D - - 柱塞分布圓直徑柱塞分布圓直徑 - - 斜盤傾角斜盤傾角 z - - 柱塞數(shù)柱塞數(shù)tgDh 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵 q tg , q ; q 。v改變改變 的大小的大小變量泵；變量泵；v改變改變 的方向的方向雙向泵。雙向泵。流量脈動(dòng)率流量脈動(dòng)率：)2(sin2)4(sin222zzqz z為奇數(shù)為奇數(shù)z

19、z為偶數(shù)為偶數(shù)結(jié)論：柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)小，柱塞數(shù)越多，結(jié)論：柱塞數(shù)為奇數(shù)時(shí)流量脈動(dòng)小，柱塞數(shù)越多，脈動(dòng)越小。一般取脈動(dòng)越小。一般取 z = 7、9、11vnztgDdq42為限制柱塞所受的液壓側(cè)向力不致過(guò)大，斜盤的最為限制柱塞所受的液壓側(cè)向力不致過(guò)大，斜盤的最大傾角一般小于大傾角一般小于1818-20-20河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸向柱塞泵軸向柱塞泵: :主體主體+ +變量機(jī)構(gòu)變量機(jī)構(gòu)主體機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：主體機(jī)構(gòu)特點(diǎn)： 滑靴結(jié)構(gòu)滑靴結(jié)構(gòu)：降低接觸應(yīng)力，減小磨損降低接觸應(yīng)力，減小磨損 中心彈簧機(jī)構(gòu)中心彈簧機(jī)構(gòu)：柱塞的伸出，由彈簧壓緊壓盤，柱

20、塞的伸出，由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。有自吸能力。 三對(duì)磨擦副：三對(duì)磨擦副：柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑柱塞與缸體孔，缸體與配流盤，滑履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達(dá)履與斜盤。容積效率較高，額定壓力可達(dá)32MPa32MPa。 泵體上有泄漏油口：泵體上有泄漏油口：元件零壓，散熱。元件零壓，散熱。 傳動(dòng)軸是懸臂梁，缸體外大軸承支承：傳動(dòng)軸是懸臂梁，缸體外大軸承支承：不易高速不易高速河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配流盤：配流盤：為防止密閉為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時(shí)因壓力突變引起的時(shí)因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤壓力沖

21、擊，在配流盤的配流窗口前端開(kāi)有的配流窗口前端開(kāi)有減振槽或減振孔。減振槽或減振孔。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)v手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,但操縱不輕便但操縱不輕便, ,且且不能在工作過(guò)程中變量。不能在工作過(guò)程中變量。 v伺服變量機(jī)構(gòu)：是通過(guò)操作液壓伺服閥動(dòng)作伺服變量機(jī)構(gòu)：是通過(guò)操作液壓伺服閥動(dòng)作, ,利用泵輸出的壓力油推動(dòng)變量活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)變利用泵輸出的壓力油推動(dòng)變量活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)變量的。故加在拉桿上的力很小量的。故加在拉桿上的力很小, ,控制靈敏?？刂旗`敏。 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵通軸式

22、柱塞泵通軸式柱塞泵v通軸兩端滾動(dòng)軸承支撐，通軸兩端滾動(dòng)軸承支撐，改善受力狀態(tài)，提高轉(zhuǎn)改善受力狀態(tài)，提高轉(zhuǎn)速；速；v變量機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)軸平行，變量機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)軸平行，并作用與斜盤外緣，徑并作用與斜盤外緣，徑向尺寸減小，操縱力減向尺寸減小，操縱力減小。小。v傳動(dòng)軸較粗，避免受力傳動(dòng)軸較粗，避免受力變形。變形。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵 和上述直軸式相比和上述直軸式相比, ,其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜, ,外形尺寸和外形尺寸和重量均較大。變量范圍大、強(qiáng)度高重量均較大。變量范圍大、強(qiáng)度高。三、斜軸式柱塞泵三、斜軸式柱塞泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱

23、塞泵v缸體軸線與傳動(dòng)軸不在缸體軸線與傳動(dòng)軸不在一條直線上，它們之間一條直線上，它們之間存在一個(gè)擺角存在一個(gè)擺角，柱塞與，柱塞與傳動(dòng)軸之間通過(guò)連桿連傳動(dòng)軸之間通過(guò)連桿連接。傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)連接。傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)連桿撥動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制桿撥動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動(dòng)柱塞在缸體孔內(nèi)作帶動(dòng)柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)。v特點(diǎn)：可增大擺角來(lái)增特點(diǎn)：可增大擺角來(lái)增大流量，可達(dá)大流量，可達(dá)25，且且耐沖擊、壽命長(zhǎng)。耐沖擊、壽命長(zhǎng)。（一）工作原理及特點(diǎn)（一）工作原理及特點(diǎn)河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵（二）恒功率變量軸向柱塞泵（二）恒功率變量軸向柱塞泵v泵輸出流量泵輸出流量隨壓力升高隨

24、壓力升高而減小。而減小。v功率不變。功率不變。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第二節(jié) 柱塞泵四、常見(jiàn)故障及排除方法四、常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)故障現(xiàn)象象產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪聲大噪聲大或壓力或壓力波動(dòng)大波動(dòng)大1變量柱塞因油臟或污物卡住變量柱塞因油臟或污物卡住運(yùn)動(dòng)不靈活運(yùn)動(dòng)不靈活2變量機(jī)構(gòu)偏角太小，流量過(guò)變量機(jī)構(gòu)偏角太小，流量過(guò)小，內(nèi)泄漏增大小，內(nèi)泄漏增大3柱塞頭部與滑履配合松動(dòng)柱塞頭部與滑履配合松動(dòng)1清洗或拆下配研、更換清洗或拆下配研、更換2加大變量機(jī)構(gòu)偏角，消除內(nèi)泄漏加大變量機(jī)構(gòu)偏角，消除內(nèi)泄漏3可適當(dāng)鉚緊可適當(dāng)鉚緊 容積容積效率效率低或低或壓力壓力提升

25、提升不高不高1泵軸中心彈簧折斷，使柱塞泵軸中心彈簧折斷，使柱塞回程不夠或不能回程，缸體回程不夠或不能回程，缸體與配流盤間密封不良與配流盤間密封不良2配油盤與缸體間接合面不平配油盤與缸體間接合面不平或有污物卡住以及拉毛或有污物卡住以及拉毛3柱塞與缸體孔間磨損或拉傷柱塞與缸體孔間磨損或拉傷4變量機(jī)構(gòu)失靈變量機(jī)構(gòu)失靈5系統(tǒng)泄漏及其他元件故障系統(tǒng)泄漏及其他元件故障1更換中心彈簧更換中心彈簧2清洗或研磨、拋光配油盤與缸體結(jié)清洗或研磨、拋光配油盤與缸體結(jié)合面合面3研磨或更換有關(guān)零件，保證其配合研磨或更換有關(guān)零件，保證其配合間隙間隙4檢查變量機(jī)構(gòu)，糾正其調(diào)整誤差檢查變量機(jī)構(gòu)，糾正其調(diào)整誤差5逐個(gè)檢查，逐一排

26、除逐個(gè)檢查，逐一排除河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵第三節(jié)第三節(jié) 葉片泵葉片泵優(yōu)點(diǎn)：輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、優(yōu)點(diǎn)：輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲低、 體積小。體積小。缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)速受限制：構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)速受限制：600 2000rpm。分類分類單作用單作用雙作用雙作用每轉(zhuǎn)吸、壓油一次每轉(zhuǎn)吸、壓油一次每轉(zhuǎn)每轉(zhuǎn)吸、壓吸、壓油兩次油兩次河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵一、單作用葉片泵一、

27、單作用葉片泵1. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 定子和轉(zhuǎn)子偏心；定子和轉(zhuǎn)子偏心； 定子內(nèi)曲線是圓；定子內(nèi)曲線是圓； 配油盤有二個(gè)月牙配油盤有二個(gè)月牙形窗口。形窗口。 葉片底部通對(duì)應(yīng)油葉片底部通對(duì)應(yīng)油區(qū)的壓力油，不受區(qū)的壓力油，不受力，僅靠離心力伸力，僅靠離心力伸出。出。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵2. 工作原理工作原理v密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）v吸油過(guò)程：葉片伸出吸油過(guò)程：葉片伸出V p 吸油；吸油；v排油過(guò)程：葉片縮回排油過(guò)

28、程：葉片縮回V p 排油。排油。v旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油單作用單作用泵泵v徑向力不平衡徑向力不平衡非平衡式葉片泵非平衡式葉片泵 （一個(gè)吸油區(qū)，一個(gè)排油區(qū)）（一個(gè)吸油區(qū)，一個(gè)排油區(qū)）河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵3. 排量計(jì)算和流量脈動(dòng)排量計(jì)算和流量脈動(dòng)1) 排量計(jì)算排量計(jì)算： 式中：式中：B B - - 葉片寬度葉片寬度 e e 偏心距偏心距 D D - - 定子內(nèi)徑定子內(nèi)徑流量：流量：2sinVBzeDzD 2R2sinvqBzeDnz可看出改變偏心距可看出改變偏心距e e可實(shí)現(xiàn)變量?？蓪?shí)現(xiàn)變量。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué)

29、 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵2) 流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)：流量脈動(dòng)：2maxminmax21.25100%5qqzqz奇數(shù)葉片奇數(shù)葉片偶數(shù)葉片偶數(shù)葉片結(jié)論：結(jié)論：z,. 奇數(shù)比偶數(shù)時(shí)奇數(shù)比偶數(shù)時(shí)小。小。 一般取一般取z = 13、15片片河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵4、特點(diǎn)、特點(diǎn)v(1)(1)改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。偏改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。偏心反向時(shí)心反向時(shí), ,吸油壓油方向也相反。因此可做為變量吸油壓油方向也相反。因此可做為變量泵。泵。v(2)(2)壓油腔一側(cè)的葉片底部要通過(guò)特殊的溝槽和壓壓油腔一側(cè)的葉片底部要通過(guò)特殊的

30、溝槽和壓油腔相通。吸油腔一側(cè)的葉片底部要和吸油腔相通。油腔相通。吸油腔一側(cè)的葉片底部要和吸油腔相通。葉片僅由離心力頂在內(nèi)表面上。葉片僅由離心力頂在內(nèi)表面上。v(3)(3)由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力, ,所以這所以這種泵一般不宜用于高壓。工作壓力最大為種泵一般不宜用于高壓。工作壓力最大為7.0Mpa 7.0Mpa 。v(4)(4)為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，而使葉片有一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾而使葉片有一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾角，一般為角，一般為2424。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰

31、菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵二、雙作用葉片泵二、雙作用葉片泵 1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 定子和轉(zhuǎn)子同心；定子和轉(zhuǎn)子同心； 定子內(nèi)曲線由四段定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過(guò)渡曲線圓弧和四段過(guò)渡曲線組成；組成； 葉片底部通壓力油；葉片底部通壓力油； 配油盤上有四個(gè)月配油盤上有四個(gè)月牙形窗口。牙形窗口。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵2. 工作原理工作原理v旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油雙雙作用泵作用泵v徑向力平衡徑向力平衡平衡式葉片泵平衡式葉片泵 （兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)排油區(qū)（兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)排油區(qū)的中心夾角是對(duì)的中心夾角是對(duì)稱的）稱的）v

32、為了要使徑向力完全平衡為了要使徑向力完全平衡, ,密封空間數(shù)密封空間數(shù)( (即葉即葉片數(shù)片數(shù)) )應(yīng)當(dāng)是雙數(shù)。應(yīng)當(dāng)是雙數(shù)。 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵3. 排量計(jì)算和流量脈動(dòng)排量計(jì)算和流量脈動(dòng)222 ()cosvRrqBRrSz n其中：其中：B - - 葉片寬度；葉片寬度；R - - 定子長(zhǎng)軸半徑定子長(zhǎng)軸半徑 r - - 定子短軸半徑；定子短軸半徑； 葉片傾角葉片傾角 S 葉片厚度葉片厚度可見(jiàn)，流量與結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，只能做定量泵使用?？梢?jiàn)，流量與結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，只能做定量泵使用。1 1）排量與流量：）排量與流量：V=2z（1/2）(R2-r2)B=2(R2-r2

33、)B 222 ()cosRrVBRrSZ（不考慮葉片厚度）（考慮葉片厚度）河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵3. 流量計(jì)算和流量脈動(dòng)流量計(jì)算和流量脈動(dòng)2) 2) 流量脈動(dòng)：流量脈動(dòng)：0一般取一般取 z = 12、16片片 (取取4的倍數(shù)）的倍數(shù)） 理論上每一瞬間密封容積的變化一樣，制造理論上每一瞬間密封容積的變化一樣，制造時(shí)長(zhǎng)、短徑圓弧很難保證同心。時(shí)長(zhǎng)、短徑圓弧很難保證同心。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵4.4.典型結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵5. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）葉片傾角葉片傾角 T =

34、 N sin (- ) sin (- ) sin T T作用作用：減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避免卡死。減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避免卡死。 一般取一般取 = 1014 O YB 型葉片泵取型葉片泵取 =13 O 葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)受力分析受力分析： NTP T = N sin 壓力角壓力角 T sin , , sin, T 危害危害：葉片和槽磨損，卡死。：葉片和槽磨損，卡死。措施措施：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾角角 前傾前傾角后：角后：NT P 壓力角壓力角(- )河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵5. 5. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

35、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 開(kāi)三角槽開(kāi)三角槽 原因：原因： pV 油液倒流。油液倒流。 影響：流量脈動(dòng)，噪聲。影響：流量脈動(dòng)，噪聲。 措施：開(kāi)三角槽措施：開(kāi)三角槽 作用：緩沖，避免壓力突變，作用：緩沖，避免壓力突變，減小流量脈動(dòng)和噪聲。減小流量脈動(dòng)和噪聲。吸壓2) 配油盤：因配流盤的兩個(gè)吸油窗口和兩個(gè)因配流盤的兩個(gè)吸油窗口和兩個(gè)壓油窗口對(duì)稱布置。因此作用在轉(zhuǎn)壓油窗口對(duì)稱布置。因此作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡，軸子和定子上的液壓徑向力平衡，軸承承受的徑向力小壽命長(zhǎng)。承承受的徑向力小壽命長(zhǎng)。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第一章 第一節(jié) 液壓工作介質(zhì)5. 5. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3)3)定子內(nèi)曲線定子內(nèi)曲

36、線: :v由由四段圓弧和四段過(guò)渡曲線四段圓弧和四段過(guò)渡曲線組成的。組成的。v過(guò)渡曲線應(yīng)保證葉片貼緊在定子內(nèi)表過(guò)渡曲線應(yīng)保證葉片貼緊在定子內(nèi)表面上，保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運(yùn)動(dòng)面上，保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)速度和加速度的變化均勻，使葉片時(shí)速度和加速度的變化均勻，使葉片對(duì)定子的內(nèi)表面的沖擊盡可能小。對(duì)定子的內(nèi)表面的沖擊盡可能小。 阿基米德螺旋線、等加速等減速曲線、阿基米德螺旋線、等加速等減速曲線、高次曲線。高次曲線。 使相鄰葉片夾角小于圓弧段范圍角，使相鄰葉片夾角小于圓弧段范圍角，閉死容積轉(zhuǎn)移時(shí)不發(fā)生容積變化，無(wú)閉死容積轉(zhuǎn)移時(shí)不發(fā)生容積變化，無(wú)困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁

37、郭冰菁第一章 第一節(jié) 液壓工作介質(zhì)結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第一章 第一節(jié) 液壓工作介質(zhì)v雙作用葉片泵為了保證葉片雙作用葉片泵為了保證葉片和定子內(nèi)表面緊密接觸，和定子內(nèi)表面緊密接觸，葉葉片底部都通壓力油腔片底部都通壓力油腔。當(dāng)葉。當(dāng)葉片處在吸油腔時(shí)，葉片底部片處在吸油腔時(shí)，葉片底部與頂部作用的壓力差使葉片與頂部作用的壓力差使葉片以很大的力壓向定子內(nèi)表面，以很大的力壓向定子內(nèi)表面，加速了定子內(nèi)表面的磨損。加速了定子內(nèi)表面的磨損。影響泵的壽命和額定壓力的影響泵的壽命和額定壓力的提高。提高。所以對(duì)高壓葉片泵常所以對(duì)高壓葉片泵常采用以下措施來(lái)改善葉片受采用以下措施來(lái)改善葉片受力

38、狀況力狀況：6.6.提高雙作用葉片泵壓力的措施提高雙作用葉片泵壓力的措施河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵6.6.提高雙作用葉片泵壓力的措施提高雙作用葉片泵壓力的措施v1) 減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力減小通往吸油區(qū)葉片根部的油液壓力 即在吸油區(qū)葉片根部與壓油腔之間串聯(lián)即在吸油區(qū)葉片根部與壓油腔之間串聯(lián)一減壓閥或阻尼槽，使壓油腔的壓力油經(jīng)減一減壓閥或阻尼槽，使壓油腔的壓力油經(jīng)減壓后再與葉片根部相通。這樣葉片經(jīng)過(guò)吸油壓后再與葉片根部相通。這樣葉片經(jīng)過(guò)吸油腔時(shí)，葉片壓向定子內(nèi)表面的作用力不會(huì)太腔時(shí)，葉片壓向定子內(nèi)表面的作用力不會(huì)太大。大。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰

39、菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵2)2)減小葉片底部承受壓力油作用的面積。減小葉片底部承受壓力油作用的面積。v階梯式葉片（階梯式葉片（a ）子母葉片（）子母葉片（b ） 柱銷式葉片（柱銷式葉片（c ）河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵三、限壓式變量葉片泵三、限壓式變量葉片泵1.1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): : 彈簧、反饋柱塞、彈簧、反饋柱塞、 限位螺釘（壓力調(diào)節(jié)限位螺釘（壓力調(diào)節(jié)螺釘、流量調(diào)節(jié)螺螺釘、流量調(diào)節(jié)螺釘）。釘）。eoo2.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，靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小， 來(lái)改變流量。來(lái)改變流量。轉(zhuǎn)子中心固定，轉(zhuǎn)子中

40、心固定，定子可以水平移動(dòng)定子可以水平移動(dòng)外反饋、限壓外反饋、限壓河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵2 2、限壓式變量葉片泵的工作原理、限壓式變量葉片泵的工作原理vpAkx0 時(shí)：時(shí)：e=e0-x pA=K(x0+x) e=e0-A(p-pB)/K (p=pB) p e q vpc=K(e0+x0)/A時(shí)：時(shí)：e=0 q=0 pc稱為極限壓力稱為極限壓力河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵3 3、特性曲線、特性曲線調(diào)整調(diào)整: : v調(diào)整調(diào)整螺釘螺釘1 1可改變可改變?cè)计牧吭计牧縠 e0 0，即調(diào)節(jié)泵的最大輸出流量，亦即即調(diào)節(jié)泵的最大輸出流

41、量，亦即改變改變A A點(diǎn)的位置，使點(diǎn)的位置，使ABAB線段上下平線段上下平移移; ; v調(diào)整調(diào)整螺釘螺釘4 4可改變可改變彈簧預(yù)壓縮量彈簧預(yù)壓縮量，即調(diào)節(jié)限定壓力即調(diào)節(jié)限定壓力p pB B大小，亦即改變大小，亦即改變B B點(diǎn)的位置，使點(diǎn)的位置，使BCBC線段左右平移線段左右平移; ; v改變改變彈簧剛度彈簧剛度k k，則可改變，則可改變BCBC線段線段的的斜率斜率： 彈簧越彈簧越“軟軟”（k k值越?。?，值越?。?，BCBC線段越陡，線段越陡，p pc c值越?。恢翟叫?； 反之，彈簧越反之，彈簧越“硬硬”（k k值越大），值越大），BCBC線段越平坦，線段越平坦，p pc c值越大。值越大。 河

42、南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵5. 5. 優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用v優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，優(yōu)點(diǎn)：功率利用合理，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)v缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，增加，m，vv應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的快速、慢速和保壓的 場(chǎng)合。場(chǎng)合。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵思考題思考題v某機(jī)床液壓系統(tǒng)采用限壓式某機(jī)床液壓系統(tǒng)采用限壓式變量泵。泵的流量變量泵。泵的流量- -壓力特壓力特性曲線性曲線ABCABC如圖所示。泵的如圖所示。泵的總效率為總效率為0.70.7。如機(jī)床在工。如機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)泵的

43、壓力作進(jìn)給時(shí)泵的壓力P=4.5Mpa, P=4.5Mpa, 輸出流量為輸出流量為q=2.5L/min, q=2.5L/min, 在在快速移動(dòng)時(shí)，泵的壓力和流快速移動(dòng)時(shí)，泵的壓力和流量為量為2Mpa, 20L2Mpa, 20Lmin, min, 問(wèn)問(wèn)限壓式變量泵的流量壓力限壓式變量泵的流量壓力特性曲線應(yīng)調(diào)成何種圖形？特性曲線應(yīng)調(diào)成何種圖形？泵所需的最大驅(qū)動(dòng)功率為多泵所需的最大驅(qū)動(dòng)功率為多少少? ? 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第三節(jié) 葉片泵五、葉片泵常見(jiàn)故障及排除方法五、葉片泵常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪聲大噪聲大1葉片頂部倒

44、角太小葉片頂部倒角太小2葉片各面不垂直葉片各面不垂直3定子內(nèi)表面被刮傷或磨損，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲定子內(nèi)表面被刮傷或磨損，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)噪聲4由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太短，由于修磨使配油盤上三角形卸荷槽太短，不能消除困油現(xiàn)象不能消除困油現(xiàn)象5配油盤端面與內(nèi)孔不垂直，旋轉(zhuǎn)時(shí)刮磨轉(zhuǎn)配油盤端面與內(nèi)孔不垂直，旋轉(zhuǎn)時(shí)刮磨轉(zhuǎn)子端面而產(chǎn)生噪聲子端面而產(chǎn)生噪聲6泵軸與原動(dòng)機(jī)不同軸泵軸與原動(dòng)機(jī)不同軸1重新倒角（不小于重新倒角（不小于145）或修成圓角）或修成圓角2檢查，修磨檢查，修磨3拋光，有的定子可翻轉(zhuǎn)拋光，有的定子可翻轉(zhuǎn)180使用使用4銼修卸荷槽銼修卸荷槽5修磨配油盤端面，保證其與內(nèi)孔的垂修磨配油盤端面，保證其與內(nèi)

45、孔的垂 直度小于直度小于0.0050.01mm6調(diào)整連軸器，使同軸度小于調(diào)整連軸器，使同軸度小于0.1mm容積效率低容積效率低或壓力或壓力不能升不能升高高1個(gè)別葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)移動(dòng)不靈活甚至卡住個(gè)別葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)移動(dòng)不靈活甚至卡住2葉片裝反葉片裝反3葉片頂部與定子內(nèi)表面接觸不良葉片頂部與定子內(nèi)表面接觸不良4葉片與轉(zhuǎn)子葉片槽配合間隙過(guò)大葉片與轉(zhuǎn)子葉片槽配合間隙過(guò)大5配油盤端面磨損配油盤端面磨損6限壓式變量泵限定壓力調(diào)得太小限壓式變量泵限定壓力調(diào)得太小7限壓式變量泵的調(diào)壓彈簧變形或太軟限壓式變量泵的調(diào)壓彈簧變形或太軟8變量泵的反饋缸柱塞磨損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檢

46、查，選配葉片或單槽研配保證間隙2重新裝配重新裝配3修磨定子內(nèi)表面或更換葉片修磨定子內(nèi)表面或更換葉片4選配葉片，保證配合間隙選配葉片，保證配合間隙5修磨或更換修磨或更換6重新調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺釘重新調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺釘7更換合適的彈簧更換合適的彈簧8更換新柱塞更換新柱塞河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵第四節(jié)第四節(jié) 齒輪泵齒輪泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵齒輪泵的分類齒輪泵的分類外嚙合內(nèi)嚙合 分類按齒面按齒面按齒形曲線按齒形曲線按嚙合形式按嚙合形式直齒直齒斜齒斜齒 人字齒人字齒 漸開(kāi)線漸開(kāi)線擺線擺線 齒輪泵參數(shù)范圍：流量：2.5-750L/min

47、壓力：10-315bar轉(zhuǎn)速：1300-4000rpm容積效率：0.88-0.96總效率：0.78-0.92河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵一一、外嚙合外嚙合齒輪泵齒輪泵(一一)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)：外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)：齒輪、殼體、端蓋等齒輪、殼體、端蓋等 河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵（二）（二） 工作原理工作原理v2對(duì)齒輪參數(shù)相同；對(duì)齒輪參數(shù)相同；v密封工作腔：齒間槽、殼體、端密封工作腔：齒間槽、殼體、端蓋組成；蓋組成；v 配流機(jī)構(gòu)：嚙合點(diǎn)處的齒面接觸配流機(jī)構(gòu)：嚙合點(diǎn)處的齒面接觸線分離吸、排油腔；線分離吸、排油腔；v吸油過(guò)程：輪齒脫開(kāi)

48、嚙合吸油過(guò)程：輪齒脫開(kāi)嚙合V V p p 吸油；吸油；v排油過(guò)程：輪齒進(jìn)入嚙合排油過(guò)程：輪齒進(jìn)入嚙合V V p p 排油。排油。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵（三）排量和流量計(jì)算（三）排量和流量計(jì)算v 式中：式中：D為齒輪分度圓直徑，為齒輪分度圓直徑，D=mz； h為有效齒高為有效齒高,h=2m；B為齒輪寬；為齒輪寬； m為齒輪模數(shù)；為齒輪模數(shù)；z為齒數(shù)。為齒數(shù)。22VDhBzm B河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵（三）排量和流量計(jì)算（三）排量和流量計(jì)算v由于嚙合點(diǎn)的位置變化，因此油腔的容積是變化的，實(shí)際上由于嚙合點(diǎn)的位置變化，因此油腔

49、的容積是變化的，實(shí)際上齒輪泵的輸油量是有脈動(dòng)的。齒輪泵的輸油量是有脈動(dòng)的。v(1)輸油量與齒輪模數(shù)輸油量與齒輪模數(shù)m的平方成正比。的平方成正比。v(2)在泵的體積一定時(shí)，齒數(shù)少，模數(shù)就大，故輸油量增加，在泵的體積一定時(shí)，齒數(shù)少，模數(shù)就大，故輸油量增加，但流量脈動(dòng)大；齒數(shù)增加時(shí)，模數(shù)就小，輸油量減少，流量但流量脈動(dòng)大；齒數(shù)增加時(shí)，模數(shù)就小，輸油量減少，流量脈動(dòng)也小。用于機(jī)床上的低壓齒輪泵，取脈動(dòng)也小。用于機(jī)床上的低壓齒輪泵，取z=1319，而中，而中高壓齒輪泵，取高壓齒輪泵，取z=614，齒數(shù)，齒數(shù)z14時(shí)，要進(jìn)行修正。時(shí)，要進(jìn)行修正。v(3)輸油量和齒寬輸油量和齒寬B、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速n成正比。一般

50、轉(zhuǎn)速成正比。一般轉(zhuǎn)速n為為750r/min、1000 r/min、1500r/min，轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)造成吸油不足，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速過(guò)高，會(huì)造成吸油不足，轉(zhuǎn)速過(guò)低，泵也不能正常工作。一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)速過(guò)低，泵也不能正常工作。一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)大于大于56m/s。22Vqzm Bn河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵( (四四) )結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)、缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)、缺點(diǎn)v外嚙合齒輪泵的外嚙合齒輪泵的泄漏、困油和徑向不泄漏、困油和徑向不平衡力平衡力是影響齒輪泵性能指標(biāo)和壽命是影響齒輪泵性能指標(biāo)和壽命的三大問(wèn)題。的三大問(wèn)題。 三大問(wèn)題的解決就成了提高齒輪泵性三大問(wèn)題的解決

51、就成了提高齒輪泵性能指標(biāo)和壽命的關(guān)鍵所在。能指標(biāo)和壽命的關(guān)鍵所在。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵1. 泄漏問(wèn)題泄漏問(wèn)題1）泄漏途徑：）泄漏途徑： 齒輪端面和端蓋間的軸向間隙齒輪端面和端蓋間的軸向間隙 80% 齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間的徑向間隙齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間的徑向間隙 15% 兩個(gè)齒輪的齒面兩個(gè)齒輪的齒面嚙合處嚙合處 5% 2） 危害：危害：v3）防泄措施：）防泄措施： a) 減小軸向間隙減小軸向間隙 b) 軸向間隙補(bǔ)償裝置：軸向間隙補(bǔ)償裝置： 浮動(dòng)側(cè)板、浮動(dòng)軸套浮動(dòng)側(cè)板、浮動(dòng)軸套河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵防泄措施防泄措施1 1：

52、a) 減小軸向間隙減小軸向間隙 小流量：間隙小流量：間隙0.025-0.04 mm 大流量：間隙大流量：間隙0.04-0.06 mm但很有限，且磨損后又增加但很有限，且磨損后又增加河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵防泄措施防泄措施2 2b) 軸向間隙補(bǔ)償裝置軸向間隙補(bǔ)償裝置 浮動(dòng)側(cè)板浮動(dòng)側(cè)板 浮動(dòng)軸套浮動(dòng)軸套河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵補(bǔ)償原則補(bǔ)償原則 1 1）把壓力油引到側(cè)板或軸套外側(cè)，使側(cè)板或軸套軸）把壓力油引到側(cè)板或軸套外側(cè)，使側(cè)板或軸套軸向浮動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償軸向間隙；向浮動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償軸向間隙； 2 2）為保證壓緊面之間的密封要求，液

53、壓壓緊力（有）為保證壓緊面之間的密封要求，液壓壓緊力（有彈簧力時(shí)，應(yīng)加上彈簧力）應(yīng)稍大于液壓反推力，彈簧力時(shí)，應(yīng)加上彈簧力）應(yīng)稍大于液壓反推力，但不宜過(guò)大，以免增加磨損；但不宜過(guò)大，以免增加磨損； 3 3）壓緊力的合力與反推力的合力作用線應(yīng)重合，以）壓緊力的合力與反推力的合力作用線應(yīng)重合，以免產(chǎn)生力偶，增大一邊間隙。免產(chǎn)生力偶，增大一邊間隙。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵2. 徑向力不平衡徑向力不平衡1）原因：）原因：v 壓力由壓油腔工作壓壓力由壓油腔工作壓力遞減為吸油腔壓力，力遞減為吸油腔壓力，造成徑向液壓力分布不造成徑向液壓力分布不均均v 嚙合力嚙合力2）危害

54、：軸承磨損、刮）危害：軸承磨損、刮殼。殼。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵采取措施采取措施1）開(kāi)壓力平衡槽：）開(kāi)壓力平衡槽： 在殼體或側(cè)板上開(kāi)壓力平衡槽，在殼體或側(cè)板上開(kāi)壓力平衡槽，將高壓油引到低壓腔，將低壓將高壓油引到低壓腔，將低壓油引到高壓腔，使作用在齒輪油引到高壓腔，使作用在齒輪上的徑向力趨于平衡。上的徑向力趨于平衡。2）增大高壓油腔：）增大高壓油腔： 在工作過(guò)程中，低壓腔只有在工作過(guò)程中，低壓腔只有 12 個(gè)齒起密封作用。個(gè)齒起密封作用。3）增大低壓油腔：）增大低壓油腔： 在工作過(guò)程中，同樣高壓腔只

55、有在工作過(guò)程中，同樣高壓腔只有12 個(gè)齒起密封作用。個(gè)齒起密封作用。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵3困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象v產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 1，新齒輪對(duì)進(jìn)入嚙合而上一齒輪對(duì)還未脫，新齒輪對(duì)進(jìn)入嚙合而上一齒輪對(duì)還未脫開(kāi)，構(gòu)成閉死容積開(kāi)，構(gòu)成閉死容積Vb； Vb由大由大小，小，p，油液發(fā)熱，徑向力增大，軸承磨損。，油液發(fā)熱，徑向力增大，軸承磨損。 Vb由小由小大，大，p，氣穴、噪聲、振動(dòng)。，氣穴、噪聲、振動(dòng)。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵1困油現(xiàn)象困油現(xiàn)象v措施：開(kāi)卸荷槽措施：開(kāi)卸荷槽v原則：原則： 1 1）當(dāng)閉死容積最小時(shí)，與吸、壓油口

56、都不相通；）當(dāng)閉死容積最小時(shí)，與吸、壓油口都不相通； 2 2）當(dāng)閉死容積由大變小時(shí)，與壓油腔相通；）當(dāng)閉死容積由大變小時(shí)，與壓油腔相通； 3 3）當(dāng)閉死容積由小變大時(shí)，與吸油腔相通。）當(dāng)閉死容積由小變大時(shí)，與吸油腔相通。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵開(kāi)開(kāi)設(shè)設(shè)卸卸荷荷槽槽后后工工作作情情況：況：河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵優(yōu)缺點(diǎn)和用途優(yōu)缺點(diǎn)和用途優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠， 自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便于自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便于 制造、維修。制造、維修。缺點(diǎn)：效率低

57、，缺點(diǎn)：效率低，流量脈動(dòng)大，噪聲高。流量脈動(dòng)大，噪聲高。用途：工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。用途：工程機(jī)械、機(jī)床低壓系統(tǒng)。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵二、內(nèi)嚙合齒輪泵二、內(nèi)嚙合齒輪泵 漸開(kāi)線齒輪泵漸開(kāi)線齒輪泵 特點(diǎn)特點(diǎn):n結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕n流量脈動(dòng)小，噪聲小。流量脈動(dòng)小，噪聲小。n效率高：容積效率可達(dá)效率高：容積效率可達(dá)0.96,總效率達(dá)總效率達(dá)0.9。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵三、螺桿泵三、螺桿泵工作原理：工作原理：相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉容積，每個(gè)密閉

58、容積為一級(jí)。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)主螺桿容積，每個(gè)密閉容積為一級(jí)。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)主螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉容積逐漸形成，容積增大順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓油腔。油腔。河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵 螺桿泵最大優(yōu)點(diǎn)是輸出流量均勻、噪聲低特螺桿泵最大優(yōu)點(diǎn)是輸出流量均勻、噪聲低特別適用于對(duì)壓力和流量穩(wěn)定要求較高的精密機(jī)別適用于對(duì)壓力和流量穩(wěn)定要求較高的精密機(jī)械。此外，螺桿泵的自吸性能好、容許采用高械。此外，螺桿泵的自吸性能好、容許采用高轉(zhuǎn)速、流量大，因此常用在大型液壓系統(tǒng)做補(bǔ)

59、轉(zhuǎn)速、流量大，因此常用在大型液壓系統(tǒng)做補(bǔ)油泵。因螺桿泵內(nèi)的油液由吸油腔到壓油腔為油泵。因螺桿泵內(nèi)的油液由吸油腔到壓油腔為無(wú)攪動(dòng)地提升，因此又常被用來(lái)輸送粘度較大無(wú)攪動(dòng)地提升，因此又常被用來(lái)輸送粘度較大的液體，如原油。的液體，如原油。三、螺桿泵三、螺桿泵河南科技大學(xué)河南科技大學(xué) 郭冰菁郭冰菁第二章 第四節(jié) 齒輪泵五、齒輪泵的常見(jiàn)故障及排除方法五、齒輪泵的常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪聲大噪聲大1吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、堵頭和泵軸吸油管接頭、泵體與泵蓋的接合面、堵頭和泵軸密封圈等處密封不良，有空氣被吸入密封圈等處密封不良，有空氣被吸入2泵蓋

60、螺釘松動(dòng)泵蓋螺釘松動(dòng)3泵與聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)泵與聯(lián)軸器不同心或松動(dòng)4齒輪齒形精度太低或接觸不良齒輪齒形精度太低或接觸不良5齒輪軸向間隙過(guò)小齒輪軸向間隙過(guò)小 6齒輪內(nèi)孔與端面垂直度或泵蓋上兩孔平行度超差齒輪內(nèi)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，泵蓋修磨后，兩卸荷槽距離增大， 產(chǎn)生困油產(chǎn)生困油8滾針軸承等零件損壞滾針軸承等零件損壞9裝配不良，如主軸轉(zhuǎn)一周有時(shí)輕時(shí)重現(xiàn)象裝配不良，如主軸轉(zhuǎn)一周有時(shí)輕時(shí)重現(xiàn)象1用涂脂法查出泄漏處。用密封膠涂敷管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(jié)合面接頭并擰緊；修磨泵體與泵蓋結(jié)合面保證平面度不超過(guò)保證平面度不超過(guò)