第三章 液压动力元件（8学时）

1.基本内容：液压泵性能参数、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。

2.重点内容：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三种泵的工作原理、特点、应用场合 3.难点内容：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三种泵的工作原理和结构特点

第一节 液压泵概述（1学时）

液压泵是液压系统的动力元件，它将原动机(电动机、内燃机等)输入的机械能（转矩T和角速度ω）转换为液压能（压力p流量q）输出，为液压系统提供压力油源。 一、液压泵的工作原理

图3-1、容积泵动画图所示

二、液压泵必备以下基本条件才能正常工作

1.结构上能实现周期性变化的密闭工作容腔。 2、必须具有配流装置。 3.必须要有隔离封油装置使液压泵的吸油腔与排油腔始终不能相通。

4.油箱中的油液必须具有一定的压力，以保证液压泵工作容腔增大时能及时供油。 三、 液压泵的分类及图形符号

液压泵按结构及运动方式分为：齿轮泵，叶片泵，柱塞泵和螺杆泵四大类。 液压泵按排量能否改变可分为：定量泵和变量泵。

液压泵按一个工作周期密闭容积的变化次数可分：为单作用，双作用和多作用等。 液压泵的图形符号如图3－2所示 四、液压泵的主要性能参数

1.液压泵的压力。

2.液压泵的额定转速和最高转速。 3.Vp(m3/rad)

33

理论流量qpt(m3/s) qpt??Vp(m/s) 或 qp?2?nVp??nVp(m/s)

t6030泵的瞬时流量qsh

实际流量qp q?qpt??qp?qpt?klpp 额定流量qpn 。

4.液压泵的功率和效率

理论输入功率Pit (N m/s): Pit?qpt?p 实际输入功率Pip (N m/s): Pip??T

实际输出功率pop (N m/s): pop?qp??p

理论转矩Tt(Nm) Tt??qpt?p

1

即 Tt?qpt?p?

实际转矩Tp(Nm) Tp?Tt??T 容积效率ηpv ?pv?qpqt?qt??q?q ?1?qtqt机械效率ηpm ?pm?TtTt ?TpTt??t总效率ηp ?P?poppip?qp??p??Tp?qt??pv??p??pv??pm Tt????pm图3-3所示为液压泵的效率特性曲线。

第二节 齿轮泵(2学时)

一、外啮合齿轮泵的工作原理

见齿轮泵工作原理图、齿轮泵工作动画图 图3-4

二、外啮合齿轮泵的排量，流量计算及流量脉动

Vp?1?22??Z?m?2m???Z?m?2m??B?Zm2B2?4??

(m3/s)

式中 Z——齿轮齿数；

m——齿轮模数； B——齿轮齿宽。 乘以系数1.06～1.12（齿数

多时取小值，齿数小时取大值）加以修正。

2

V?(1.06~1.12)Zm2B 齿轮泵的实际流量为 qp?V???pv?(1.06~1.12)Zm2B??pv

式中 ηpv——齿轮泵的容积效率。

三、流量不均匀系数δq

?pq?(qsh)max?(qsh)min?100%。

qpt齿数越少，δq越大，流量脉动会直接影响到系统工作的平稳性，引起压力脉动，使系统产生振动和噪声。

齿轮泵装配图动画

齿轮泵产品照片系列（补充上）、拆开的零件图， 四、外啮合齿轮泵存在的结构问题及其解决方法 1、困油现象见困油现象动画图 1）闭死容腔，如图3－5所示。

2）危害：当闭死容腔由大变小时，使齿轮轴承承受周期性的压力冲击，导致油液发热，振动和噪声，降低了齿轮泵平稳性和寿命。当闭死容腔由小变大时使闭死容腔形成局部真空，产生气蚀现象，引起振动和噪声。

3）消除困油现象办法

在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）等零件上开卸荷槽，如图3-6所示。

2、齿轮泵内泄漏途径 见图3-7

（1）端面间隙泄漏

（2)径向间隙泄漏 压油腔的油液经径向间隙向吸油腔泄漏。 （3）齿面啮合处的泄漏 通过啮合处泄漏量将更小，一般不予考虑。 （4）减小内泄漏的措施 1) 端面间隙的自动补偿

①浮动轴套式补偿装置如 图3-8 、图3-9 （采用偏心“8”字形的浮动轴套）。

②浮动侧板式补偿装置如图3-10所示， ③弹性侧板式补偿装置 图3-11所示 2) 径向间隙的补偿 图3-12所示 3、径向不平衡力及其减小措施

作用在齿轮泵轴承上的径向力F是由沿齿轮圆周液体压力产生的径向力F1和由齿轮啮合产生的径向力F2所组成。如图3-13所示

(1)缩小压油口大小

(2)扩大排油腔到吸油腔一侧 如图3-14所示

(3)扩大吸油腔到排油腔一侧 如图3-12所示，这种结构即减小了径向力，又补偿了径向间隙，使容积效率提高。

3

如图3-15所示， 五、内啮合齿轮泵简介

1、渐开线内啮合齿轮泵的工作原理，如图3-16所示 内齿轮泵工作原理图、内齿轮泵产品照片、零件 2、摆线内啮合齿轮泵 工作原理如图3-17所示。

4