任務二常見液壓泵的原理結構

知識回顧容積式泵的工作原理：依靠密封容積的變化來工作。液壓泵正常工作的必備條件：1.有周期性變化的密封容積;2.有與密封容積變化相協(xié)調的配油裝置3.油箱與大氣相通機械工程系液壓與氣動技術任務二、常用液壓泵的結構原理分析

本次課教學目標：1．掌握齒輪泵的工作原理和結構特點2．掌握葉片泵的工作原理和結構特點3．掌握柱塞泵的工作原理和結構特點本次課教學內容：1．齒輪泵的工作原理和結構特點2．葉片泵的工作原理和結構特點3．柱塞泵的工作原理和結構特點機械工程系液壓與氣動技術一、齒輪泵1.齒輪泵的分類外嚙合齒輪泵

內嚙合齒輪泵機械工程系液壓與氣動技術

2.外嚙合齒輪泵組成：前后泵蓋、泵體、一對齒數(shù)和模數(shù)都相等的外嚙合齒輪、傳動軸機械工程系液壓與氣動技術外嚙合齒輪泵工作原理：

密封容積形成：齒輪、泵體內表面、前后泵蓋圍成。密封容積變化：齒輪退出嚙合,容積↑吸油齒輪進入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開：兩齒輪嚙合線及泵蓋

機械工程系液壓與氣動技術外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵結構特點（1）困油現(xiàn)象及其消除措施；（2）徑向作用力不平衡及改善措施；（3）泄漏及補償措施。機械工程系液壓與氣動技術困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因？∵為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運轉，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時的重疊系數(shù)ε必須大于1?！嗤鈬Ш淆X輪泵工作時總是兩對輪齒同時嚙合狀態(tài)，故在齒向嚙合線間形成一個封閉的容積腔。機械工程系液壓與氣動技術困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因？a→b

封閉容積縮小壓增大b→c封閉容積增大壓力減小機械工程系液壓與氣動技術困油的危害性！a→b

密閉容積縮小其壓力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(fā)熱。b→c

密閉容積增大其壓力p↓

形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等結論：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、噪聲等，直接影響泵的工作壽命，應予克服。機械工程系液壓與氣動技術消除困油的措施處理原則：a→b時密封容積減小，使之通壓油口

b→C時密封容積增大，使之通吸油口

C→b時密封容積最小，隔開吸具體措施：在泵蓋（或軸承座）上開兩個卸荷槽以消除困油，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。機械工程系液壓與氣動技術消除困油的措施機械工程系液壓與氣動技術徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產(chǎn)生和改善液壓力分布規(guī)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(chǎn)生振動和噪聲。改善措施：①縮小壓油口，以減小壓力油作用面積；②增大泵體內表面和齒頂間隙和③開壓力平衡槽，都會使容積效率降低。機械工程系液壓與氣動技術泄漏三種途徑嚙合線泄漏—

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%結論：泵工作壓力愈高，泄漏量愈大。要提高齒輪泵的工作壓力必須解決端面或軸向泄漏的問題。機械工程系液壓與氣動技術提高外嚙合齒輪泵壓力措施由于：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（主要是減少端面泄漏）：

（1）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。

（2）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。機械工程系液壓與氣動技術外嚙合齒輪泵的優(yōu)缺點優(yōu)點：1.結構簡單，制造方便，價格低廉；2.結構緊湊，體積小，重量輕；3.自吸性能好，對油污不敏感；4.工作可靠，便于維護。缺點：1.流量脈動大；2.噪聲大；3.排量不可調。機械工程系液壓與氣動技術3.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）機械工程系液壓與氣動技術漸開線齒形內嚙合齒輪泵組成:小齒輪、內齒環(huán)、月牙形隔板等。工作原理:小齒輪帶動內齒環(huán)同向異速旋轉，右半部分輪齒退出嚙合，形成真空吸油。左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。機械工程系液壓與氣動技術擺線齒形內嚙合齒輪泵（擺線轉子泵）組成工作原理特點機械工程系液壓與氣動技術擺線齒形內嚙合齒輪泵組成和工作原理組成:

內外轉子相差一齒且有一偏心距，因而不需設置月牙板。工作原理：吸油—左半部分，輪齒脫開嚙合容積↑；

壓油—右半部分，輪齒進入嚙合容積↓。機械工程系液壓與氣動技術內嚙合齒輪泵特點優(yōu)點：無困油現(xiàn)象；結構緊湊，尺寸小，重量輕；流量脈動小，運轉平穩(wěn)，噪聲小。缺點：不宜低速下工作，齒形復雜，加工困難，價格昂貴。機械工程系液壓與氣動技術二、葉片泵1.分類：單作用葉片泵雙作用葉片泵機械工程系液壓與氣動技術雙作用葉片泵的結構機械工程系液壓與氣動技術雙作用葉片泵的結構特點1.定子內腔為橢園形，由

兩段長圓弧、兩段短圓弧

和四段過度曲線組成;

2.轉子、定子同心安裝;

3.吸油區(qū)和壓油區(qū)間有一

段封油區(qū)把它們隔開。

4.葉片前傾13°;

5.葉片頂部靠離心力和其

底部高壓油的作用緊貼定

子內表面。

機械工程系液壓與氣動技術雙作用葉片泵的工作原理密封工作腔V密形成：定子、轉子和相鄰兩葉片、配流

盤圍成。

V密變化：轉子逆轉，右上及左下，葉片伸出，V密↑吸油；左上及右下，葉

片縮回，V密↓壓油。

吸壓油口隔開：由配油盤上封油區(qū)及葉片實現(xiàn)機械工程系液壓與氣動技術雙作用葉片泵性能特點

1）∵

轉子轉一圈，吸、壓油各兩次，輸油量均勻，脈動小，運動平穩(wěn)，噪聲低。

∴稱雙作用式；

2）∵

吸、壓油口對稱，徑向力平衡，磨損小。

∴又稱卸荷式；

3）葉片前傾轉子旋轉方向13°按裝；

4）葉片靠根部油壓和離心力緊貼定子內壁。

5）吸油區(qū)與壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)將它們隔開。

機械工程系液壓與氣動技術雙作用葉片泵的應用

由于雙作用葉片泵不僅作用在轉子上的力

平衡，且運轉平穩(wěn)、輸油量均勻、噪聲

小。

但結構較復雜，自吸能力差，對油的污染

較敏感，一般用于要求運動平穩(wěn)、噪聲

小，工作環(huán)境較好的中等壓液壓系統(tǒng)。機械工程系液壓與氣動技術3.單作用葉片泵

單作用葉片工作原理;

限壓壓變量泵工和特性。

機械工程系液壓與氣動技術單作用葉片泵的組成

組成：1.轉子2.定子3.葉片4.配油盤5.傳動軸6.殼體等。

機械工程系液壓與氣動技術單作用葉片泵的工作原理

密封工作腔v密形成：

定子、轉子、葉片、配流圍成。

密封工作腔v密變化：

轉子順轉，左半周，葉片伸出，v密↑，吸油；右半周，葉片縮回，v密↓，壓油吸、壓油腔隔開：

配油盤上封油區(qū)和葉片

機械工程系液壓與氣動技術單作用葉片泵變量原理

改變偏心距e

的方式有：手動式和自動式兩類自動式又分：

限壓式、恒壓式、恒流量式三種。限壓式變量葉片泵應用廣泛。

機械工程系液壓與氣動技術單作用葉片泵特點

1.

∵轉子轉一轉，吸壓油各一次。

∴稱單作用式2.∵吸壓油口各半，徑向力不平衡。

∴稱非卸荷式3.葉片后傾轉子旋轉方行24°安裝，葉片頂端主要靠離心力緊貼定子內表面，保持密封性。4.單作用葉片泵可做成雙向變量泵。

機械工程系液壓與氣動技術限壓式變量葉片泵的工作原理和特性外反饋限壓式變量葉片泵

限壓式變量葉片泵流量壓力特性

限壓式變量葉片泵的應用

機械工程系液壓與氣動技術

外反饋限壓式變量葉片泵組成組成：變量泵主體、限

壓彈簧、調節(jié)機構

（螺釘）、反饋液壓缸機械工程系液壓與氣動技術外反饋限壓式變量葉片泵工作原理當pA<kx0時，即泵工作壓力小于泵調定壓力時，定子不動，偏心距維持初始值，輸出流量最大：

e=e0，Q=Qmax

當pA=kx0時，即泵工作壓力等于泵調定壓力時，定子處于拐點，定子即將移動，p=pB，即為限定力。

當pA>kx0時，即泵工作壓力大于泵調定壓力時，定子右移，偏心距隨泵工作壓力增大，輸出流量而減小：

e↓，Q↓

機械工程系液壓與氣動技術限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線當p<pB時，

pA

<kx0

定量泵

當p>pB時，

pA=（x0+x）

變量泵機械工程系液壓與氣動技術

限壓式變量葉片泵的調節(jié)過程調節(jié)螺釘6，可改變Qmax，使AB段上下平移，調節(jié)螺釘4，可改變pB

，使BC段左右平移

更換彈簧，可改變彈簧度，使BC段斜度發(fā)生變化

：彈簧越硬（k大），BC曲線越平緩；彈簧越軟(k?。?，BC曲線越陡。

機械工程系液壓與氣動技術限壓式變量葉片泵應用

限壓式變量葉片泵常用于執(zhí)行元件需要有快、慢速運動的液壓系統(tǒng)中，可以降低功率損失，減少油液發(fā)熱；與采用其他泵供油相比，可以減化油路，節(jié)省液壓元件，減少成本。

機械工程系液壓與氣動技術三、柱塞泵機械工程系液壓與氣動技術柱塞泵工作原理靠柱塞在缸體內的往復運動，使密封容積變化實現(xiàn)吸壓油。

機械工程系液壓與氣動技術柱塞泵特點∵圓形構件配合，加工方便，精度高，密封性好,

主要零件處于受壓狀態(tài)，材料強度性能得以充分利用。∴有如下特點：（1）工作壓力高，效率高。（2）易于變量和換向。（3）流量范圍大。缸體和配油盤柱塞滑履組機械工程系液壓與氣動技術柱塞泵分類

按柱塞排列方式分一.軸向柱塞泵

1.*斜盤式2.斜軸式二.徑向柱塞泵機械工程系液壓與氣動技術

軸向柱塞泵

特征

組成工作原理機械工程系液壓與氣動技術軸向柱塞泵的組成配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等機械工程系液壓與氣動技術軸向柱塞泵工作原理工作密封腔V密的形成——柱塞、缸體、配油盤組成。右半周，V密增大，a吸油，V密變化，缸體順轉

<

左半周，V密減小，b壓油。吸壓油口隔開——配油盤上的封油區(qū)及缸體底部的通油孔。機械工程系液壓與氣動技術軸向柱塞泵變量原理

∵斜盤傾角γ=0輸出流量Q=0

傾角γ大小變化，流量大小變化

方向變化，輸油方向變化

∴斜盤式軸向柱塞泵可作雙向變量泵機械工程系液壓與氣動技術徑向柱塞泵

組成工作原理機械工程系液壓與氣動技術徑向柱塞泵結構

組成：定子、轉子、柱塞、配油銅套于轉子壓配合、配油軸（不旋轉）機械工程系液壓與氣動技術

徑向柱塞泵工作原理工作密封腔V密的形成—柱塞、缸體、配油軸組成上半周，V密增大，吸油V密變化，轉子順轉下半周，V密減小，壓油吸壓油口隔開—配油軸和配油銅套機械工程系液壓與氣動技術

徑向柱塞泵特點1）改變偏心距e大小，可改變流量大??；改變偏心距e方向，可改變輸油方向。所以，徑向柱塞泵可作雙向變量泵。2）轉子每轉一周，每個柱塞吸排油一次，配油軸受著徑向不平衡力。3）柱塞頂部與定子內表面為點接觸，易磨損。4）徑向尺寸大、結構復雜、自吸能力差，目前使用的很少，逐漸被軸向柱塞泵所代替。

機械工程系液壓與氣動技術各類液壓泵的性能比較與應用

齒輪泵外嚙：自吸性能好，對油污染不敏感，結構簡單，造價低；但脈動大，噪聲大，泄漏大，效率低；輸出低壓。內嚙：對油不敏感，結構緊湊，體積小，運動平穩(wěn)，噪聲??；但低速效率低，造價高；輸出低壓。葉片泵雙作用：徑向力