液壓泵和液壓馬達教學(xué)教材

液壓泵和液壓馬達液壓泵液壓馬達物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件目的任務(wù)：了解液壓泵主要性能參數(shù)分類掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油物流工程學(xué)院液壓泵和液壓馬達《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件液壓泵和液壓馬達重點難點:容積式泵工作原理、必要條件,

泵工作原理、排流量計算容積式泵的共同弊病、困油現(xiàn)象的實質(zhì)及解決方法。提問作業(yè)：3—13—2物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.1

液壓泵和液壓馬達概述功用液壓泵:

將電動機或其它原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,向系統(tǒng)供油。液壓馬達：將泵輸入的液壓能轉(zhuǎn)換為機械能而對負載做功。

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網(wǎng)絡(luò)課件液壓泵與液壓馬達關(guān)系

功用上—

相反結(jié)構(gòu)上—

相似

原理上—

互逆

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網(wǎng)絡(luò)課件3.1.1

液壓泵和液壓馬達的工作原理及分類液壓泵的基本原理

吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空容積式｛

壓油：密封容積減小，油液被迫壓出

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網(wǎng)絡(luò)課件液壓泵基本工作條件（必要條件）1.形成密封容積2.密封容積變化3.吸壓油腔隔開（配流裝置）物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件液壓泵和液壓馬達分類按輸出流量能否調(diào)節(jié)：定量變量按結(jié)構(gòu)形式：齒輪式葉片式柱塞式按輸油方向能否改變：單向雙向按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.1.2

液壓泵和液壓馬達的的主要工作參數(shù)

工作壓力和額定壓力排量和流量功率和效率效率物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件工作壓力和額定壓力工作壓力額定壓力（公稱壓力、銘牌壓力）

最高允許壓力

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網(wǎng)絡(luò)課件工作壓力指泵（或馬達）實際工作時輸出（或輸入）油液的壓力，其值取決于外界負載(管阻、摩擦、外負載*）

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網(wǎng)絡(luò)課件額定壓力指泵（或馬達）在正常工作條件下，按實驗標準規(guī)定能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力（受泵（或馬達）本身泄漏和結(jié)構(gòu)強度限制）p>pn

即泵過載

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網(wǎng)絡(luò)課件最高允許壓力泵（或馬達）在短時間內(nèi)允許超載使用(pmax)的極限壓力

p≤pn≤pmax

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網(wǎng)絡(luò)課件排量和流量

排量V理論流量qt

實際流量q額定流量qn

瞬時流量qm

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網(wǎng)絡(luò)課件排量V排量:在沒有泄漏的情況下，泵（或馬達）每轉(zhuǎn)一周所排出的液體的體積。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件理論流量qt不考慮泄露的情況下，單位時間內(nèi)所排出的液體的體積。qt=Vn

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網(wǎng)絡(luò)課件實際流量q指泵（或馬達）工作時實際輸出的流量

q=qt-qs

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網(wǎng)絡(luò)課件額定流量（公稱流量、銘牌流量）qn指泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定必須保證的輸出流量。

q≤qn≤qt物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件瞬時流量qm瞬時流量：泵在某一瞬時的幾何流量物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件功率和效率理論功率輸入（或輸出）功率輸出（或輸入）功率結(jié)論物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件理論功率Pt=pqt

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網(wǎng)絡(luò)課件輸入（或輸出）功率即泵軸的驅(qū)動功率或馬達的輸出功率

PI=ωT=2πnT

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網(wǎng)絡(luò)課件輸出（或輸入）功率

PO=pq

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網(wǎng)絡(luò)課件結(jié)論

液壓傳動系統(tǒng)液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積若忽略能量損失，則PO=PI即Pt=pqt=pVn=ωTt=2πnTt∵實際上有能量損失∴PO<PI物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件效率容積效率機械效率總效率

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網(wǎng)絡(luò)課件容積效率液壓泵：實際流量與理論流量之比值

ηv=q/qi=（qi-qs）/qi=1-qs/qi液壓馬達：理論流量與實際流量之比值

ηv=qi/q

=1-qs/q

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網(wǎng)絡(luò)課件機械效率液壓泵：理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩之比值

ηm=Ti/T=1+Ts/Ti液壓馬達：理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩之比值

ηm=T/Ti=（Ti-Ts）/Ti=1-Ts/Ti

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網(wǎng)絡(luò)課件總效率輸出功率與輸入功率之比值

η=P0/Pi=Pq/2πnT=Pvnηv/2πnT=ηvηm結(jié)論：總效率等于容積效率與機械效率之乘積。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2齒輪泵分類、組成、工作原理、參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)特點物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件齒輪泵的分類內(nèi)嚙合外嚙合物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2

齒輪泵

3、2、1外嚙合齒輪泵的工作原理

3、2、2齒輪泵的流量計算

3、2、3齒輪泵的結(jié)構(gòu)

3、2、4提高外嚙合齒輪泵壓力的措施*3、2、5內(nèi)嚙合齒輪泵*3、2、6螺桿泵

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網(wǎng)絡(luò)課件3.2.1

外嚙合齒輪泵的工作原理

組成:

前、后泵蓋，泵體，一對齒數(shù)、模數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2.1外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理：

密封容積形成：齒輪、泵體內(nèi)表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化<

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

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網(wǎng)絡(luò)課件物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2.2外嚙合齒輪泵的流量計算∵齒輪嚙合時，嚙合點位置瞬間變化，其工作容積變化率不等∴瞬時流量不均勻—即脈動，計算瞬時流量時須積分計算才精確，比較麻煩，一般用近似計算法。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件齒輪泵的流量計算排量計算流量計算瞬時流量物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件排量計算假設(shè)：齒槽容積=輪齒體積則排量=齒槽容積+輪齒體積即相當于有效齒高和齒寬所構(gòu)成的平面所掃過的環(huán)形體積，則V=πdhb=2πzm2b實際上∵齒槽容積>輪齒體積∴取V=6.66zm2b物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件流量計算

理論流量：

qt=Vn=6.66zm2bn

實際流量：

q=qtηv=6.66zm2bnηv

結(jié)論：

1齒輪泵的qt是齒輪幾何參數(shù)和轉(zhuǎn)速的函數(shù)

2∵轉(zhuǎn)速等于常數(shù)，流量等于常數(shù)∴定量泵

3理論流量與出口壓力無關(guān)物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件瞬時流量

∵每一對輪齒嚙合時，嚙合點位置變化引起瞬時流量變化∴出現(xiàn)流量脈動流量脈動結(jié)果：引起系統(tǒng)的壓力脈動，產(chǎn)生振動和噪聲，影響傳動的平穩(wěn)性。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2.3

外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)要點困油現(xiàn)象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件困油現(xiàn)象及其消除措施產(chǎn)生原因引起結(jié)果消除困油的方法物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因∵

為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時的重合度必須大于1∴有時會出現(xiàn)兩對輪齒同時嚙合的情況，在齒向嚙合線間形成一個封閉容積物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因物流工程學(xué)院

a→b容積縮小

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網(wǎng)絡(luò)課件困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因

b→c容積增大物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件困油引起的結(jié)果a→b容積縮小

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容積增大

p↓

形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等總之：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。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件消除困油的方法

原則：a→b密封容積減小，使之通壓油口

b→c密封容積增大，使之通吸油口在b點密封容積最小，隔開吸壓油

方法：在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽以消除困油，CB-B形泵將卸荷槽整個向吸油腔側(cè)平移一段距離，效果更好物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產(chǎn)生：液壓力

液體分布規(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：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。增大泵體內(nèi)表面和齒頂間隙開壓力平衡槽，會使容積效率減小物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件徑向不平衡力圖示物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件泄漏齒側(cè)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%總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件3.2.4提高外嚙合齒輪泵壓力措施問題：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：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。彈性側(cè)板式補償原理：將泵出口壓力油引至側(cè)板背面，靠側(cè)板自身的變形來補償端面間隙。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件物流工程學(xué)院浮動軸套式《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件外嚙合齒輪泵的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕自吸性能好，對油污不敏感工作可靠，便于維護物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件外嚙合齒輪泵的缺點流量脈動大噪聲大排量不可調(diào)物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件小結(jié)工作原理（三個必要條件）流量計算結(jié)構(gòu)要點（四個共同弊?。┪锪鞴こ虒W(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件*3.2.5

內(nèi)嚙合齒輪泵

漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵（擺線轉(zhuǎn)子泵）

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網(wǎng)絡(luò)課件*3.2.5

內(nèi)嚙合齒輪泵

漸開線齒形

分類<

擺線齒形物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵組成:小齒輪、內(nèi)齒環(huán)、月牙形隔板等物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

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網(wǎng)絡(luò)課件物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件漸開線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理:小齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)同向異速旋轉(zhuǎn)，左半部分輪齒退出嚙合，形成真空吸油。右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。物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵（擺線轉(zhuǎn)子泵）

組成工作原理特點物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵組成組成:內(nèi)外轉(zhuǎn)子相差一齒且有一偏心距物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理

吸油—左半部分，輪齒脫開嚙合容積↑工作原理<

壓油—右半部分，輪齒進入嚙合容積↓物流工程學(xué)院《液壓與氣動》電子課件第三章液壓泵和液壓馬達首頁

網(wǎng)絡(luò)課件