液壓與氣壓傳動第二章-液壓動力元件

第二章

液壓動力元件教師：郭冰菁答疑地點：機電樓409答疑時間：周3晚上11－12節(jié)第二章液壓動力元件－液壓泵第一節(jié)概述第二節(jié)柱塞泵第三節(jié)葉片泵第四節(jié)齒輪泵第五節(jié)液壓泵的選擇本章重點提示第二章第一節(jié)液壓泵概述第一節(jié)液壓泵概述液壓泵的工作原理及特點液壓泵的主要性能參數(shù)液壓泵的特性曲線液壓泵分類及職能符號第二章第一節(jié)液壓泵概述1.液壓泵的工作原理液壓泵由原動機驅(qū)動，把輸入的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，是液壓系統(tǒng)的動力源。液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進行工作的，故一般稱為容積式液壓泵。閥配流，自吸泵。排量：1－偏心輪，2－柱塞，3－缸體4－彈簧，a－密封油腔，5、6－單向閥第二章第一節(jié)液壓泵概述2.液壓泵的特點(1)具有若干個密封且又可以周期性變化空間。密閉容積的大小隨運動件的運動作周期性的變化，容積由小變大——吸油，由大變小——壓油；(2)液壓泵吸油的實質(zhì)是油箱內(nèi)液體在大氣壓下進入具有一定真空度的吸油腔。吸油腔能夠自動增大的稱為自吸式泵。(3)具有相應(yīng)的配流機構(gòu)，將吸油腔和排液腔隔開，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，其配油機構(gòu)也不相同。(4)泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。第二章第一節(jié)液壓泵概述1.壓力（N/m2）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載和排油管路的壓力損失。工作壓力p：液壓泵實際工作時的輸出壓力，也稱系統(tǒng)壓力。工作壓力的大小取決于外負載的大小和排油管路上的壓力損失,而與液壓泵的流量無關(guān)。額定壓力ps：液壓泵在正常工作條件下,按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力，也稱標牌壓力。吸入壓力：泵進口處壓力，自吸泵吸入壓力低于大氣壓。第二章第一節(jié)液壓泵概述2.排量和流量排量V(cm3/r):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。理論流量qt（m3/s）:不考慮液壓泵的泄漏流量的情況下,在單位時間內(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，而與排油壓力無關(guān)。

實際流量q：液壓泵在某一具體工況下,單位時間內(nèi)所排出的液體體積稱為實際流量。

額定流量qs：液壓泵在正常工作條件下,按試驗標準規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。容積效率ηv：ηv=

q/qt

第二章第一節(jié)液壓泵概述3.功率和效率輸入功率Pi：作用在液壓泵主軸上的機械功率。輸出功率Po：液壓泵輸出的液壓功率。機械效率m：實際輸入轉(zhuǎn)矩Ti>理論上所需要的轉(zhuǎn)矩Tt第二章第一節(jié)液壓泵概述3.功率和效率液壓泵的總效率：是指液壓泵的實際輸出功率與其輸入功率的比值,即：

液壓泵的總效率等于其容積效率與機械效率的乘積。

第二章第一節(jié)液壓泵概述4、轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速：

額定轉(zhuǎn)速

n

s：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。

最高轉(zhuǎn)速

n

max：額定壓力下允許短時間運行的最高轉(zhuǎn)速。最低轉(zhuǎn)速n

min：正常運轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速范圍：n

max－n

min第二章第一節(jié)液壓泵概述例題例題2－1某液壓系統(tǒng)，泵的排量V＝10mL/r，電機轉(zhuǎn)速n＝1200rpm，泵的輸出壓力p=5Mpa,泵容積效率ηv＝0.92，總效率η＝0.84，求：

1）泵的理論流量；

2）泵的實際流量；

3）泵的輸出功率；

4）驅(qū)動電機功率。第二章第一節(jié)液壓泵概述解答解：1）泵的理論流量

qt=Vn10-3=10×1200×10-3＝12L/min

2)泵的實際流量

q＝qt.ηv＝12×0.92＝11.04L/min

3)泵的輸出功率

4）驅(qū)動電機功率第二章第一節(jié)液壓泵概述三、液壓泵特性曲線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：容積效率隨壓力增高而減小，壓力為零時，泄漏流量為零,容積效率ηv

＝100％,實際流量等于理論流量?？傂孰S工作壓力增高而增大，接近額定壓力時效率有一個最高值。第二章第一節(jié)液壓泵概述四、液壓泵類型結(jié)構(gòu)形式:齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等泵的輸出流量能否調(diào)節(jié):定量泵和變量泵泵的額定壓力的高低:低壓泵、中壓泵和高壓泵進出油口方向：單向泵、雙向泵第二章第一節(jié)液壓泵概述五、職能符號單向定量泵單向變量泵雙向定量泵雙向變量泵第二章第一節(jié)液壓泵概述第二節(jié)柱塞泵軸向式徑向式第二章第二節(jié)柱塞泵概述

特點：容積效率高，壓力高。（ηv=0.98,p=40Mpa）（柱塞和缸體均為圓柱表面,易加工,精度高，內(nèi)泄?。┙Y(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小;易于實現(xiàn)變量；構(gòu)造復(fù)雜,成本高；對油液污染敏感。應(yīng)用：用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場合。徑向柱塞泵軸向柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵一、徑向柱塞泵移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

1、工作原理：密閉容腔：柱塞底部的容積；定子與轉(zhuǎn)子之間的偏心距；固定配流軸；第二章第二節(jié)柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵2、排量和流量計算設(shè)轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距為e，則柱塞在缸體孔中的行程為2e，設(shè)柱塞個數(shù)為z，直徑為d，泵的排量為：設(shè)泵的轉(zhuǎn)數(shù)為n，容積效率為，則泵的實際輸出流量為：第二章第二節(jié)柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點配流軸配流，因配流軸上與吸、壓油窗口對應(yīng)的方向開有平衡油槽，使液壓徑向力得到平衡，容積效率較高。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?？梢詫崿F(xiàn)多泵同軸串聯(lián)，液壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊。改變定子相對缸體的偏心距可以改變排量，且變量方式多樣。第二章第二節(jié)柱塞泵4、負載敏感變量徑向柱塞泵泵輸出流量適應(yīng)執(zhí)行元件所需流量。泵出口壓力隨負載壓力變化而變化，自動調(diào)整。第二章第二節(jié)柱塞泵密封工作腔（缸體孔、柱塞底部）吸油過程：柱塞伸出→V↑→p↓→吸油；排油過程：柱塞縮回→V↓→p↑→排油。斜盤式（直軸式）：斜盤與缸體軸線傾斜一角度。斜軸式（擺缸式）：缸體軸線與傳動軸線成一傾斜角度。二、軸向柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵*缸體轉(zhuǎn)動*斜盤、配油盤不動1、工作原理：缸體、柱塞、配油盤、斜盤*柱塞伸出低壓油機械裝置斜盤式軸向柱塞泵吸油壓油第二章第二節(jié)柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵斜盤配油盤變量機構(gòu)壓盤缸體滑靴配油盤傳動軸第二章第二節(jié)柱塞泵2.排量及流量排量:一個密封空間:流量:式中：

d

-柱塞直徑

D

-柱塞分布圓直徑δ-斜盤傾角

z

-柱塞數(shù)第二章第二節(jié)柱塞泵

q∝

tgδ,δ↑q↑;δ↓q↓。改變δ

的大小——變量泵；改變δ

的方向——雙向泵。流量脈動率：z為奇數(shù)z為偶數(shù)結(jié)論：柱塞數(shù)為奇數(shù)時流量脈動小，柱塞數(shù)越多，脈動越小。一般取z=7、9、11為限制柱塞所受的液壓側(cè)向力不致過大，斜盤的最大傾角一般小于18°-20°第二章第二節(jié)柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點軸向柱塞泵:主體+變量機構(gòu)主體機構(gòu)特點：

滑靴結(jié)構(gòu)：降低接觸應(yīng)力，減小磨損

中心彈簧機構(gòu)：柱塞的伸出，由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。

三對磨擦副：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32MPa。

泵體上有泄漏油口：元件零壓，散熱。

傳動軸是懸臂梁，缸體外大軸承支承：不易高速第二章第二節(jié)柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點配流盤：為防止密閉容積在吸、壓油轉(zhuǎn)換時因壓力突變引起的壓力沖擊，在配流盤的配流窗口前端開有減振槽或減振孔。第二章第二節(jié)柱塞泵3、結(jié)構(gòu)特點手動變量機構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單,但操縱不輕便,且不能在工作過程中變量。伺服變量機構(gòu)：是通過操作液壓伺服閥動作,利用泵輸出的壓力油推動變量活塞來實現(xiàn)變量的。故加在拉桿上的力很小,控制靈敏。第二章第二節(jié)柱塞泵通軸式柱塞泵通軸兩端滾動軸承支撐，改善受力狀態(tài)，提高轉(zhuǎn)速；變量機構(gòu)與傳動軸平行，并作用與斜盤外緣，徑向尺寸減小，操縱力減小。傳動軸較粗，避免受力變形。第二章第二節(jié)柱塞泵

和上述直軸式相比,其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,外形尺寸和重量均較大。變量范圍大、強度高。三、斜軸式柱塞泵第二章第二節(jié)柱塞泵缸體軸線與傳動軸不在一條直線上，它們之間存在一個擺角β，柱塞與傳動軸之間通過連桿連接。傳動軸旋轉(zhuǎn)通過連桿撥動缸體旋轉(zhuǎn)，強制帶動柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運動。特點：可增大擺角來增大流量，可達25°，且耐沖擊、壽命長。（一）工作原理及特點第二章第二節(jié)柱塞泵（二）恒功率變量軸向柱塞泵泵輸出流量隨壓力升高而減小。功率不變。第二章第二節(jié)柱塞泵四、常見故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大或壓力波動大1．變量柱塞因油臟或污物卡住運動不靈活2．變量機構(gòu)偏角太小，流量過小，內(nèi)泄漏增大3．柱塞頭部與滑履配合松動1．清洗或拆下配研、更換2．加大變量機構(gòu)偏角，消除內(nèi)泄漏3．可適當鉚緊容積效率低或壓力提升不高1．泵軸中心彈簧折斷，使柱塞回程不夠或不能回程，缸體與配流盤間密封不良2．配油盤與缸體間接合面不平或有污物卡住以及拉毛3．柱塞與缸體孔間磨損或拉傷4．變量機構(gòu)失靈5．系統(tǒng)泄漏及其他元件故障1．更換中心彈簧2．清洗或研磨、拋光配油盤與缸體結(jié)合面3．研磨或更換有關(guān)零件，保證其配合間隙4．檢查變量機構(gòu)，糾正其調(diào)整誤差5．逐個檢查，逐一排除第二章第二節(jié)柱塞泵第三節(jié)

葉片泵第二章第三節(jié)葉片泵第三節(jié)

葉片泵優(yōu)點：輸出流量均勻、脈動小、噪聲低、體積小。缺點：自吸性能差、對油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)速受限制：600－2000rpm。分類單作用雙作用每轉(zhuǎn)吸、壓油一次每轉(zhuǎn)吸、壓油兩次第二章第三節(jié)葉片泵一、單作用葉片泵1.

結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤、殼體、端蓋等。

特點：

●定子和轉(zhuǎn)子偏心；

●定子內(nèi)曲線是圓；

●配油盤有二個月牙形窗口。

●葉片底部通對應(yīng)油區(qū)的壓力油，不受力，僅靠離心力伸出。第二章第三節(jié)葉片泵2.工作原理密封工作腔（轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤組成）吸油過程：葉片伸出→V↑→p↓→吸油；排油過程：葉片縮回→V↓→p↑→排油。旋轉(zhuǎn)一周，完成一次吸油，一次排油——單作用泵徑向力不平衡——非平衡式葉片泵（一個吸油區(qū)，一個排油區(qū)）第二章第三節(jié)葉片泵3.排量計算和流量脈動1)排量計算：

式中：B-葉片寬度

e–偏心距

D-定子內(nèi)徑流量：D—2R可看出改變偏心距e可實現(xiàn)變量。第二章第三節(jié)葉片泵2)流量脈動流量脈動：奇數(shù)葉片偶數(shù)葉片結(jié)論：z↑,σ↓.

奇數(shù)比偶數(shù)時σ小。一般取z=13、15片第二章第三節(jié)葉片泵4、特點(1)改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心便可改變流量。偏心反向時,吸油壓油方向也相反。因此可做為變量泵。(2)壓油腔一側(cè)的葉片底部要通過特殊的溝槽和壓油腔相通。吸油腔一側(cè)的葉片底部要和吸油腔相通。葉片僅由離心力頂在內(nèi)表面上。(3)由于轉(zhuǎn)子受到不平衡的徑向液壓作用力,所以這種泵一般不宜用于高壓。工作壓力最大為7.0Mpa。(4)為了更有利于葉片在慣性力作用下向外伸出，而使葉片有一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的傾斜角，稱后傾角，一般為24°。第二章第三節(jié)葉片泵二、雙作用葉片泵1.結(jié)構(gòu)特點：

●定子和轉(zhuǎn)子同心；

●定子內(nèi)曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成；●葉片底部通壓力油；

●配油盤上有四個月牙形窗口。第二章第三節(jié)葉片泵2.工作原理旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油，二次排油——雙作用泵徑向力平衡——平衡式葉片泵（兩個吸油區(qū)，兩個排油區(qū)的中心夾角是對稱的）為了要使徑向力完全平衡,密封空間數(shù)(即葉片數(shù))應(yīng)當是雙數(shù)。第二章第三節(jié)葉片泵3.排量計算和流量脈動其中：B-葉片寬度；R

-定子長軸半徑

r

-定子短軸半徑；θ–葉片傾角

S

–葉片厚度可見，流量與結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，只能做定量泵使用。1）排量與流量：V′=2z×（1/2）β(R2-r2)B=2π(R2-r2)B

（不考慮葉片厚度）（考慮葉片厚度）第二章第三節(jié)葉片泵3.流量計算和流量脈動2)流量脈動：一般取z=12、16片(取4的倍數(shù)）

理論上每一瞬間密封容積的變化一樣，制造時長、短徑圓弧很難保證同心。第二章第三節(jié)葉片泵4.典型結(jié)構(gòu)第二章第三節(jié)葉片泵5.結(jié)構(gòu)特點1）葉片傾角

T’=Nsin(β-θ)

∵sin(β-θ)

＜

sinβ∴T’＜

T作用：減小切向分力，減輕葉片和槽的磨損，避免卡死。一般取θ=10~14

O

YB型葉片泵取θ=13

O※

葉片傾斜放置的泵不能反轉(zhuǎn)受力分析：

NTP

T=Nsinββ——壓力角

T∝sinβ,β↑,sinβ↑,T↑危害：葉片和槽磨損，卡死。措施：沿旋轉(zhuǎn)方向前傾θ角

前傾θ角后：NT’P’

壓力角——(β-θ)第二章第三節(jié)葉片泵5.結(jié)構(gòu)特點開三角槽原因：

p↑↑V↓油液倒流。影響：流量脈動，噪聲。措施：開三角槽作用：緩沖，避免壓力突變，減小流量脈動和噪聲。吸壓2)配油盤：因配流盤的兩個吸油窗口和兩個壓油窗口對稱布置。因此作用在轉(zhuǎn)子和定子上的液壓徑向力平衡，軸承承受的徑向力?。畨勖L。第二章第三節(jié)葉片泵5.結(jié)構(gòu)特點3)定子內(nèi)曲線:由四段圓弧和四段過渡曲線組成的。過渡曲線應(yīng)保證葉片貼緊在定子內(nèi)表面上，保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運動時速度和加速度的變化均勻，使葉片對定子的內(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、高次曲線。使相鄰葉片夾角小于圓弧段范圍角，閉死容積轉(zhuǎn)移時不發(fā)生容積變化，無困油現(xiàn)象。第一章第一節(jié)液壓工作介質(zhì)結(jié)構(gòu)圖第一章第一節(jié)液壓工作介質(zhì)雙作用葉片泵為了保證葉片和定子內(nèi)表面緊密接觸，葉片底部都通壓力油腔。當葉片處在吸油腔時，葉片底部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，加速了定子內(nèi)表面的磨損。影響泵的壽命和額定壓力的提高。所以對高壓葉片泵常采用以下措施來改善葉片受力狀況：6.提高雙作用葉片泵壓力的措施第一章第一節(jié)液壓工作介質(zhì)6.提高雙作用葉片泵壓力的措施1)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)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)過吸油腔時，葉片壓向定子內(nèi)表面的作用力不會太大。第二章第三節(jié)葉片泵2)減小葉片底部承受壓力油作用的面積。階梯式葉片（a

）子母葉片（b

）柱銷式葉片（c）第二章第三節(jié)葉片泵三、限壓式變量葉片泵1.結(jié)構(gòu)特點:

彈簧、反饋柱塞、限位螺釘（壓力調(diào)節(jié)螺釘、流量調(diào)節(jié)螺釘）。eoo’2.工作原理：靠反饋力和彈簧力平衡，控制偏心距的大小，來改變流量。轉(zhuǎn)子中心固定，定子可以水平移動外反饋、限壓第二章第三節(jié)葉片泵2、限壓式變量葉片泵的工作原理pA<kx0時：emax

qmaxpBA=kx0時:pB稱為限定壓力pA>kx0

時：e=e0-x

pA=K(x0+x)e=e0-A(p-pB)/K(p>=pB)peqpc=K(e0+x0)/A時：e=0q=0pc稱為極限壓力第二章第三節(jié)葉片泵3、特性曲線調(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pB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，則可改變BC線段的斜率：

彈簧越“軟”（k值越?。?，BC線段越陡，pc值越??；反之，彈簧越“硬”（k值越大），BC線段越平坦，pc值越大。

第二章第三節(jié)葉片泵5.優(yōu)缺點及應(yīng)用優(yōu)點：功率利用合理，簡化液壓系統(tǒng)缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄漏增加，ηm↓，ηv↓應(yīng)用：要求執(zhí)行元件有快速、慢速和保壓的場合。第二章第三節(jié)葉片泵思考題某機床液壓系統(tǒng)采用限壓式變量泵。泵的流量-壓力特性曲線ABC如圖所示。泵的總效率為0.7。如機床在工作進給時泵的壓力P=4.5Mpa,輸出流量為q=2.5L/min,在快速移動時，泵的壓力和流量為2Mpa,20L／min,問限壓式變量泵的流量－壓力特性曲線應(yīng)調(diào)成何種圖形？泵所需的最大驅(qū)動功率為多少?第二章第三節(jié)葉片泵五、葉片泵常見故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大1．葉片頂部倒角太小2．葉片各面不垂直3．定子內(nèi)表面被刮傷或磨損，產(chǎn)生運動噪聲4．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5．配油盤端面與內(nèi)孔不垂直，旋轉(zhuǎn)時刮磨轉(zhuǎn)子端面而產(chǎn)生噪聲6．泵軸與原動機不同軸1．重新倒角（不小于1×45°）或修成圓角2．檢查，修磨3．拋光，有的定子可翻轉(zhuǎn)180°使用4．銼修卸荷槽5．修磨配油盤端面，保證其與內(nèi)孔的垂直度小于0.005～0.01mm6．調(diào)整連軸器，使同軸度小于ф0.1mm容積效率低或壓力不能升高1．個別葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)移動不靈活甚至卡住2．葉片裝反3．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大5．配油盤端面磨損6．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8．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2．重新裝配3．修磨定子內(nèi)表面或更換葉片4．選配葉片，保證配合間隙5．修磨或更換6．重新調(diào)整壓力調(diào)節(jié)螺釘7．更換合適的彈簧8．更換新柱塞第二章第三節(jié)葉片泵第四節(jié)

齒輪泵

第二章第四節(jié)齒輪泵齒輪泵的分類外嚙合內(nèi)嚙合

分類按齒面按齒形曲線按嚙合形式直齒斜齒人字齒

漸開線擺線

齒輪泵參數(shù)范圍：流量：2.5-750L/min壓力：10-315bar轉(zhuǎn)速：1300-4000rpm容積效率：0.88-0.96總效率：0.78-0.92第二章第四節(jié)齒輪泵一、外嚙合齒輪泵(一)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)：齒輪、殼體、端蓋等

第二章第四節(jié)齒輪泵（二）

工作原理2對齒輪參數(shù)相同；密封工作腔：齒間槽、殼體、端蓋組成；配流機構(gòu)：嚙合點處的齒面接觸線分離吸、排油腔；吸油過程：輪齒脫開嚙合→V↑→p↓→吸油；排油過程：輪齒進入嚙合→V↓→p↑→排油。第二章第四節(jié)齒輪泵（三）排量和流量計算

式中：D為齒輪分度圓直徑，D=mz；h為有效齒高,h=2m；B為齒輪寬；m為齒輪模數(shù)；z為齒數(shù)。第二章第四節(jié)齒輪泵（三）排量和流量計算由于嚙合點的位置變化，因此油腔的容積是變化的，實際上齒輪泵的輸油量是有脈動的。(1)輸油量與齒輪模數(shù)m的平方成正比。(2)在泵的體積一定時，齒數(shù)少，模數(shù)就大，故輸油量增加，但流量脈動大；齒數(shù)增加時，模數(shù)就小，輸油量減少，流量脈動也小。用于機床上的低壓齒輪泵，取z=13～19，而中高壓齒輪泵，取z=6～14，齒數(shù)z＜14時，要進行修正。(3)輸油量和齒寬B、轉(zhuǎn)速n成正比。一般轉(zhuǎn)速n為750r/min、1000r/min、1500r/min，轉(zhuǎn)速過高，會造成吸油不足，轉(zhuǎn)速過低，泵也不能正常工作。一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)大于5～6m/s。第二章第四節(jié)齒輪泵(四)結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)、缺點外嚙合齒輪泵的泄漏、困油和徑向不平衡力是影響齒輪泵性能指標和壽命的三大問題。三大問題的解決就成了提高齒輪泵性能指標和壽命的關(guān)鍵所在。第二章第四節(jié)齒輪泵1.

泄漏問題1）泄漏途徑：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15%

兩個齒輪的齒面嚙合處5%

2）危害：ηv↓3）防泄措施：

a)

減小軸向間隙

b)

軸向間隙補償裝置：浮動側(cè)板、浮動軸套第二章第四節(jié)齒輪泵防泄措施1：a)減小軸向間隙小流量：間隙0.025-0.04mm

大流量：間隙0.04-0.06mm但很有限，且磨損后又增加第二章第四節(jié)齒輪泵防泄措施2b)軸向間隙補償裝置浮動側(cè)板浮動軸套第二章第四節(jié)齒輪泵補償原則

1）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，自動補償軸向間隙；2）為保證壓緊面之間的密封要求，液壓壓緊力（有彈簧力時，應(yīng)加上彈簧力）應(yīng)稍大于液壓反推力，但不宜過大，以免增加磨損；3）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。第二章第四節(jié)齒輪泵2.徑向力不平衡1）原因：壓力由壓油腔工作壓力遞減為吸油腔壓力，造成徑向液壓力分布不均嚙合力2）危害：軸承磨損、刮殼。第二章第四節(jié)齒輪泵第二章第四節(jié)齒輪泵采取措施1）開壓力平衡槽：在殼體或側(cè)板上開壓力平衡槽，將高壓油引到低壓腔，將低壓油引到高壓腔，使作用在齒輪上的徑向力趨于平衡。2）增大高壓油腔：在工作過程中，低壓腔只有1~2個齒起密封作用。3）增大低壓油腔：在工作過程中，同樣高壓腔只有1~2個齒起密封作用。第二章第四節(jié)齒輪泵3．困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因：ε>1，新齒輪對進入嚙合而上一齒輪對還未脫開，構(gòu)成閉死容積Vb；

Vb由大→小，p↑，油液發(fā)熱，徑向力增大，軸承磨損。

Vb由小→大，p↓，氣穴、噪聲、振動。第二章第四節(jié)齒輪泵1．困油現(xiàn)象措施：開卸荷槽原則：

1）當閉死容積最小時，與吸、壓油口都不相通；2）當閉死容積由大變小時，與壓油腔相通；3）當閉死容積由小變大時，與吸油腔相通。第二章第四節(jié)齒輪泵開設(shè)卸荷槽后工作情況：第二章第四節(jié)齒輪泵優(yōu)缺點和用途優(yōu)點：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，自吸性能好，對油液污染不敏感，便于制造、維修。缺點：效率低，流量脈動大，噪聲高。用途：工程機械、機床低壓系統(tǒng)。第二章第四節(jié)齒輪泵二、內(nèi)嚙合齒輪泵

漸開線齒輪泵

特點:結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕流量脈動小，噪聲小。效率高：容積效率可達0.96,總效率達0.9。第二章第四節(jié)齒輪泵三、螺桿泵工作原理：相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個密閉容積，每個密閉容積為一級。當傳動軸帶動主螺桿順時針旋轉(zhuǎn)時，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，容積減小為壓油腔。第二章第四節(jié)齒輪泵

螺桿泵最大優(yōu)點是輸出流量均勻、噪聲低．特別適用于對壓力和流量穩(wěn)定要求較高的精密機械。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)做補油泵。因螺桿泵內(nèi)的油液由吸油腔到壓油腔為無攪動地提升，因此又常被用來輸送粘度較大的液體，如原油。三、螺桿泵第二章第四節(jié)齒輪泵五、齒輪泵的常見故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法噪聲大1．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2．泵蓋螺釘松動3．泵與聯(lián)軸器不同心或松動4．齒輪齒形精度太低或接觸不良5．齒輪軸向間隙過小

6．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，產(chǎn)生困油8．滾針軸承等零件損壞9．裝配不良，如主軸轉(zhuǎn)一周有時輕時重現(xiàn)象1．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)合面保證平面度不超過0.005mm；用環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑涂