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第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达 l第一节 概述 l第二节 齿轮泵 l第三节 叶片泵 l第四节 轴向柱塞泵 l第五节 内曲线低速大扭矩马达 华北水利水电学院.XXX第一节 概述l一、工作原理 l二、液压泵、液压马达的分类l三、液压泵和液压马达基本参数 图3-1 液压泵的工作原理图1-缸体 2-偏心轮 3-柱塞 4-弹簧 5-吸油阀 6-排油阀 A-偏心轮左死点 B-偏心轮右死点12AOB 3456泵工作时必须具备三个条件有一个密闭、变化的空间使吸、压油正常进行的装置：吸油阀、排油阀 必须有(足够克服阻力、从而使油进入阀腔的)足够大的压差螺杆泵卧式径向柱塞泵回转式径向柱塞泵径向柱塞泵可变量斜轴式轴向柱塞泵可变量斜盘式轴向柱塞泵轴向柱塞泵柱塞泵双作用叶片泵单作用叶片泵叶片泵内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵齿轮泵液压泵泵分类摆线转子马达轴向马达中速中转矩马达可变速内曲线马达径向钢球可变速静力平衡式马达可变速曲轴连杆式马达可变速内曲线马达径向柱塞马达低速大转矩马达可变速斜轴式轴向柱塞马达可变速斜盘式轴向柱塞马达轴向柱塞马达叶片马达齿轮马达高速小转矩马达液压马达马达分类 液压泵和液压马达的职能符号（国家及ISO标准）图334 特 性 分 类单向定量双向定量单向变量双向变量液压泵 液压马达(一)液压泵l 1、压力 (工作压力、额定压力、最大压力)l 2、排量 、流量 l 3、液压泵的功率 和效率l 4、转速 l 5、自吸能力 pQqnWVtQQ流量公式nqQt液压泵的功率和效率 l(1)输入功率l(2)效率 pQPiiPP0mVttttVQQQQQQQ1TTtm液压泵理论转矩的推导l从而得到：ttpQWTnW2nqQt2pqTt液压泵的特性曲线图图 3-2 CB-L 型齿轮泵的特性曲线(=1300r/min)16080(MPa)40206012010014085757080效率90(%)95100vm(二)液压马达l1、输出转矩 理论转矩 实际转矩 l2、转速l3、功率和效率 2qpTtmtTT0qQnV第二节 齿轮泵 l一、工作原理 l二、流量计算和流量脉动 l三、外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点 l四、齿轮液压马达 齿轮泵的结构 10-滚针轴承 11-闷盖 12-定位销 13-螺钉1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮 图3-3 CB-B型齿轮的结构456789BBA-A3211110A12AB-B1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮13齿轮泵的工作原理图 图3-4 齿轮泵的工作原理吸油压油de三、外啮合齿轮泵的 结构特点和优缺点 l(一)困油 l(二)泄漏 l(三)径向不平衡力l(四)齿轮泵的优缺点及其应用 l(五)提高外啮合齿轮泵压力的措施 困油现象 l闭死容积的存在是产生困油现象的条件，l闭死容积的变化则是产生困油现象的原因。图3-5 齿轮泵的闭死容积（a）齿轮及闭死容积剖面图0（）（）BA闭死容积产生真空产生挤压（）图3-5 齿轮泵的闭死容积（b）曲线图（）（）（）11B2A2B3A3卸荷槽图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置图3-6 齿轮泵卸荷槽的位置（b）(a)00主动BA主动minBADDD-D泄漏的途径l通过齿轮啮合线处间隙l通过泵体和齿顶圆间的径向间隙l通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙径向不平衡力分析 图3-7 齿轮泵径向受力图2 图3-7 齿轮泵径向受力图吸油腔压油腔 112121主动2齿轮泵的特点及应用l结构简单，价低，可靠性好，抗污染能力强。l密闭容积变化不均匀，输出油有脉动，压力变化不均匀。提高外啮合齿轮泵压力的措施 图3-8 轴向间隙补偿原理图3-8 轴向间隙补偿原理轴套轴套gd=f 2 m=1 g四、齿轮液压马达 l工作原理 l结构特点 工作原理图图3-9 齿轮液压马达的工作原理图3-9 齿轮液压马达的工作原理213123421第三节 叶片泵 l一、单作用叶片泵工作原理一、单作用叶片泵工作原理 l二、双作用叶片泵二、双作用叶片泵 l三、叶片马达 图 3-10 单作用叶片泵工作原理图1转子 2定子 3叶片 4壳体1转子 2定子 3叶片 4壳体吸油压油21342单作用叶片泵的结构特征定子内表面径向不平衡力叶片布置图311 双作用叶片泵工作原理图 1定子 2转子 3叶片 4壳体Rr1234双作用叶片泵的几个主要问题定子内表面曲线叶片倾角困油问题图3-12 平衡式叶片泵叶片的倾斜方向 1转子 2叶片12叶片泵配油盘三角槽结构图 3-13 YB型叶片泵配油盘 的三角槽结构三、叶片马达 l工作原理 图3-14 叶片液压马达的工作原理87613245第四节 轴向柱塞泵 l一、轴向柱塞泵工作原理l二、斜盘式轴向柱塞泵典型结构 l三、总功率变量泵 轴向柱塞泵工作原理 图 3-15 简化轴向柱塞泵结构图1-传动轴 2-壳体 3-斜盘 4-柱塞 5-缸体 6-配流盘 7-弹簧A-AA7A123456吸油压油轴向柱塞泵排量和流量公式242zDtgdq 242VzDtgdQ 流量不均匀系数 公式 为偶数）（当为奇数当z2)z(42ztgzztgz流量不均匀系数 与柱塞数z的关系 z345678910 11 12 13(%)14 32.54.98 13.92.53 7.81.53 5.01.02 3.450.73 Cy型轴向柱塞泵原理图图3-16 CY型轴向柱塞1-中间泵体 2-缸外大轴承 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵体 8-轴承9-传动轴 10-配流盘 11-中心弹簧 12-内套筒 13-外套筒 14-刚球 15-回程盘16-调节手轮 17-调节螺杆 18-变量活塞 19-导向键 20-斜盘 21-销轴 22-后泵盖 图 3-16 CY型轴向柱塞123652221141820191715131211789101641、滑靴斜盘结构图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况12hAg f斜盘RR2、缸体结构 图 3-18 缸体图 3-19 缸体3、配油盘结构 图3-18 定量配油盘nm变量泵配油盘结构图3-20 变量泵配油盘aAA-AA过渡区阻尼孔柱塞孔左止点位置32212220232401过渡区盲孔柱塞孔右止点位置012柱塞和缸体l受力分析（参看图317）l材料选择4、变量机构 l手动变量机构（如图3-16所示）l伺服变量机构l恒功率变量机构l 伺服变量机构212baABbc21234aA接泵出口放大（b）滑阀放大图 （a）原理图 （c）符号图 图3-21 手动伺服机构 1-拉杆 2-滑阀 3-阀套 4-活塞1-拉杆 2-滑阀 3-阀套恒功率变量机构 19图3-22 恒功率变量机构(a)结构图 10abcg678def23451h(c)原理图(b)恒功率变量泵特性曲线图MmaxbhAA23AB33CD32B2CD2B11CD1 图3-22 恒功率变量机构1-限位螺钉 2-弹簧调节螺钉 3-弹簧盘推杆 4-外弹簧 5-内弹簧 6-伺服阀芯 7-变量活塞 8-拨销 9-变量头壳体 10-斜盘 图3-23 总功率变量泵的液压符号（b）液压联系的符号（a）机械联系的符号 图3-23 总功率变量泵的液压符号第五节第五节 内曲线低速大扭矩马达内曲线低速大扭矩马达 一、一、结构组成结构组成 （一一）动力输出轴）动力输出轴 （二）密封工作容积（二）密封工作容积 （三）定子和配油轴（三）定子和配油轴 （四）力和转矩的传递机构（四）力和转矩的传递机构二、工作原理二、工作原理 举例：汽车式起重机起升机构的内举例：汽车式起重机起升机构的内曲线马达曲线马达二A1413124321BAB-B91110876BA-A 图3-24 八作用内曲线径向柱塞式液压马达的结构图1-凸轮环 2-滚轮 3-横梁 4-柱塞 5-输出轴 6-配流轴镶套 7-刚体镶套8-前盖 9-壳体 10-后盖 11-螺堵 12-配油轴 13-微调凸轮 14-缸体 5bbaababababa一三五六七八四