《汽车液压与气压传动 教学课件 ppt 作者 齐晓杰 第三章：液压泵和液压马达》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车液压与气压传动 教学课件 ppt 作者 齐晓杰 第三章：液压泵和液压马达（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章液压泵和液压马达,第一节 液压泵,第二节 齿轮泵,第三节 叶片泵,第四节 柱塞泵,第五节 液压马达,第六节 液压泵和液压马达的选用,第一节 液压泵,液压泵的工作原理,液压泵的分类,液压泵的性能参数,一、液压泵基本工作原理,组成：偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。柱塞直径为d，偏心轮偏心距为e。 偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。 泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。,以单柱塞泵为例,38-4,容积式液压泵，利用改变封闭容积的大小来输出压力油。液压马达的工作原理与液压泵的相同。,一、液压泵的工作原理,
2、38-5,1.工作压力和额定压力 工作压力：泵的输出压力。 额定压力：工作稳定时的最高压力。 2.排量和流量 排量V ：一转输出的量。 流量 ：单位时间内输出的量。 理论流量： 实际流量：,二、液压泵的性能参数,38-6,3.功率和总效率 机械效率： 总效率： 理论功率： 输入功率：,容积效率：,输出功率：,液压泵的功率和效率,38-7,按输出（输入）流量分为： 定量液压泵和变量液压泵。 按结构分为：齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。,三、液压泵的分类,第二节 齿轮泵,齿轮泵由于结构简单、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸能力强、对油液污染不敏感、维修方便及工作可靠等优点，在汽车上得到广泛的
3、应用。缺点是泄露较大、流量脉动大、噪声较高、径向不平衡力大。齿轮泵按结构形式分为外啮合和内啮合两种。,一、外啮合齿轮泵,外啮合齿轮泵的工作原理 流量计算和流量脉动 外啮合齿轮泵在结构上存在的几个问题 提高外啮合齿轮泵压力的措施 CBZ2型高压齿轮泵,38-10,1.外啮合齿轮泵工作原理,泵的泵体内装有一对相同的外啮合齿轮，齿轮两侧靠端盖密封。 泵体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。,2.流量计算和流量脉动,流量计算,式中：z 齿数，m 模数，b 齿宽 齿轮节圆直径一定时，为增大泵的排量，应增大模数，减小齿数。齿轮泵的齿轮多为修正齿轮。,流量脉动,瞬态流量 正比于容积变化率 流量脉
4、动率,齿轮泵的瞬时理论流量是脉动的，这是齿轮泵产生噪声的主要根源。为减少脉动，可同轴安装两套齿轮，每套齿轮之间错开半个齿距，组成供压油口和吸油口的两个分离的齿轮泵。,3.外啮合齿轮泵在结构上存在的几个问题,（1）困油现象 困油现象产生原因： 齿轮重迭系数1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。,卸荷措施 ：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽,（2）径向不平衡力 产生的原因： 齿轮泵工作时，作用在齿轮外圆上的压力是不均匀的，排油腔和吸油腔齿轮外圆分别承受着系统工作压力和吸油压力；在齿轮齿顶圆与泵体内孔的径
5、向间隙中，可以认为油液压力由高压腔压力逐级下降到吸油腔压力。这些液体压力综合作用的合力，相当于给齿轮一个径向不平衡作用力，使齿轮和轴承受载。 危害：轴承载荷增加；齿顶与泵体接触而产生磨损。 平衡措施：缩小排油口的办法来减小径向不平衡力，使高压油作用在一个到两个齿的范围内。,（3）泄漏 泄漏有三条途径： 一是通过齿轮啮合处的间隙； 二是泵体内表面与齿顶圆间的径向间隙； 三是通过齿轮两端面与两侧端盖间的端面轴向间隙，泄漏量最大，占总泄漏量的70%80%。,4.提高外啮合齿轮泵压力的措施,提高齿轮泵的压力，必须要减少端面的泄露，一般采用齿轮端面间隙自动补偿的方法。 如图所示为端面间隙的补偿原理：利用
6、特制的通道把泵内排油腔的压力油引到轴套外侧，作用在一定形状和大小的面积上，产生液压作用力，使轴套压向齿轮端面。这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力，才能保证在各种压力下，轴套始终自动贴紧齿轮端面，减小泵内通过端面的泄漏，达到提高压力的目的。,5.CBZ2型高压齿轮泵,CBZ2型高压齿轮泵的主要特点是采用双向补偿，即浮动侧板起轴向间隙补偿作用，径向密封块起径向密封间隙跟踪补偿作用。 CBZ2型高压齿轮泵的性能特点： 1）高压力 2）高效率 3）寿命长,5.CBZ2型高压齿轮泵,1主动齿轮轴 2骨架油封 3前泵盖 4轴承 5定位销 6泵体 7浮动侧板 8垫板 9支承套 10后泵盖 1螺栓
7、12径向密封块 13密封圈,38-20,二、内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵(摆线转子泵)两种。,38-21,摆线转子泵,摆线转子泵的额定压力一般为2.5MPa、4MPa。这种泵作为补油泵和润滑泵使用，广泛应用于大、中型车辆的液压转向系统中。,摆线转子泵 原理：,摆线转子泵 结构：,第三节 叶片泵,双作用叶片泵 单作用叶片泵 限压式变量叶片泵,叶片泵又分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名;单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。 双作用叶片泵只能作定量叶片泵，单作用叶片泵可用作变量泵
8、。,一、单作用叶片泵,结构组成： 定子： 内环为圆 转子： 与定子存在偏心e，转子内有Z个叶片槽 叶片： 在转子叶片槽内自由滑动，宽度为B 配油盘 端盖,38-26,1.单作用叶片泵工作原理,泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖（图中未示）等件所组成。,2. 流量计算,单作用叶片泵输出的实际流量为：,单作用叶片泵的流量也是有脉动的，泵内叶片数越多，流量脉动率越小。单作用叶片泵的叶片数总取奇数，一般为13或15。 单作用叶片泵在工作时，转子受有不平衡的径向液压作用力。,38-28,3.限压式变量叶片泵,限压式变量叶片泵与定量叶片泵相比，结构复杂，作相对运动的机件多，泄漏较大，轴上受有不平衡的径向液
9、压力，噪声较大，容积效率和机械效率都没有定量叶片泵高。 它能按负载压力自动调节流量，在功率使用上较为合理，可减少油液发热；因此把它用在液压系统中要求执行元件有快、慢速和保压阶段的场合，有利于节能和简化液压系统。,38-29,限压式叶片泵工作原理,38-30,双作用叶片泵的工作原理与单作用叶片泵相似，不同之处仅在于定子内表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。转子转一转泵吸油压油各两次，作用在转子上的液压力径向平衡，故又称为平衡式叶片泵。,1.双作用叶片泵工作原理,二、双作用叶片泵,2. 流量计算：,注：式中为叶片的倾角,（1）保证叶片紧贴定子内表
10、面：采用特种叶片，如图所示。 （2）定子曲线：由四段圆弧和四段过渡曲线组成。两段半径为r的圆弧，两段长半径为R的圆弧，四段夹角为的过渡曲线：等加（减）速曲线,a)子母叶片 b)双叶片 1转子 2定子 3母叶片 4子叶片 5、6叶片,3.双作用叶片泵在结构上的特点,4.YB型叶片泵的结构,1左配油盘 2、8滚子轴承 3传动轴 4定子 5右配油盘 6后泵体 7前泵体 9油封 10压盖 11叶片 12转子 13螺钉,第四节 柱塞泵,柱塞泵具有结构紧凑、加工方便、单位功率体积小、容积效率高、工作压力高、易实现变量等优点，故在高压系统中使用；其缺点是结构复杂、造价高、对油液的污染敏感、使用和维修要求严格
11、。 轴向柱塞泵 斜盘式（直轴式）轴向柱塞泵 斜轴式轴向柱塞泵 径向柱塞泵,斜盘式轴向柱塞泵的结构,缸体,柱塞滑履组,配油盘,一、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理,缸体 均布Z 个柱塞孔，分布圆直径为D 柱塞 柱塞直径为d 斜盘 相对传动轴倾角为 配油盘,一、斜盘式轴向柱塞泵的工作原理,1斜盘 2柱塞 3缸体 4配油盘 5传动轴,斜盘式轴向柱塞泵的实际流量为,二、流量计算,斜盘式轴向柱塞泵的脉动较小，尤其当柱塞泵为单数时，脉动更小。因此，一般常用的柱塞泵数为7、9或11。,三、斜盘式轴向柱塞泵的结构,1中间泵体 2内套 3弹簧 4缸套 5缸体 6配油盘 7前泵体 8传动轴 9柱塞 10外套 11轴承
12、12滑靴 13钢球 14回程盘 15斜盘 16轴销 17变量活塞 18丝杆 19手轮 20变量机构壳体,三、斜盘式轴向柱塞泵的结构,1斜盘 2滑靴 3柱塞,通过柱塞和滑靴上的小孔a、b将压力油引入盘形腔c中，使滑靴和斜盘间形成一定厚度的油膜，即形成静压支承。这样使滑靴和斜盘平面间的高速滑动摩擦变为液体摩擦，减小了磨损，提高了使用寿命。,第五节 液压马达,液压马达的工作原理 液压马达的性能参数 液压马达的分类 典型液压马达的结构和工作原理,液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。 斜盘式轴向柱塞液压马达,一、液压马达的工作原理,斜盘式轴向柱塞马达工作原理
13、1斜盘 2缸体 3柱塞 4配油盘,二、液压马达的性能参数,38-44,理论流量： 转速： 理论转矩： 机械效率： 实际转矩：,容积效率:,三、液压马达的分类,柱塞式马达,叶片式马达,齿轮式马达,按结构分为,定量液压马达,变量液压马达,从排量是否可以调节分为,三、液压马达的分类,a)单向定量液压马达 b)单向变量液压马达 c)双向定量液压马达 d)双向变量液压马达 e)摆动式液压马达,四、典型液压马达的结构和工作原理,（1）工作原理：如图所示。 （2）结构特点 进出油口对称，孔径相同 ，使正、反转时性能相近； 采用外泄漏油孔，把泄漏到轴承部分的油单独导向油箱，以免液压马达反转时回油腔变成高压腔，
14、将轴端油封冲坏； 自动补偿轴向间隙的浮动侧板，必须适应正、反转都能工作的要求； 困油卸荷槽必须对称开设。,1.齿轮式液压马达,四、典型液压马达的结构和工作原理,1.齿轮式液压马达,2.双作用叶片式液压马达,（1）工作原理 （2）结构特点 叶片底部装有扭力弹簧 ； 叶片径向放置，叶片顶部两侧均有倒角，进、出油口对称； 在泵中装有两个单向阀； 采用外泄漏结构，油液经泄油管引回油箱。,3.摆动式液压马达,a)单叶片摆动式液压马达 b)双叶片摆动式液压马达 1定子块 2叶片 3缸体,第六节 液压泵和液压马达的选用,一、液压泵的选用 齿轮泵结构简单、体积小、价格便宜、工作可靠、维修方便，可以适应多尘、高
15、温和剧烈冲击这样恶劣的使用条件。缺点寿命短、流量较小、不能变量。 叶片泵的输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高。 轴向柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，在高压系统中应用较多。但其结构复杂，价格较贵。汽车柴油机中常用柱塞泵来输送高压燃油。,二、液压马达的选用 选择液压马达的主要依据应该是设备对液压系统的工作要求、转矩、转速、体积、重量、价格等要求，以确定液压马达的类型、性能参数等。 一般来讲，齿轮式液压马达结构简单，价格便宜，常用于高转速、低转矩和运动平稳性要求不高的场合。如驱动研磨机、风扇等。 叶片式液压马达转动惯量小，动作灵敏，容积效率低，机械特性软，适用于中速以上，转矩不大，要求起动、换向频繁
16、的场合。 轴向柱塞式马达容积效率高，调整范围大，且低速稳定性好，耐冲击性能差，常用于要求较高的高压系统。,1.安装要求 1)液压泵和液压马达与其他机械装置连接时要对中。 2)液压泵和液压马达轴端一般不得承受径向力，不得将带轮、齿轮等传动零件直接安装在液压泵和液压马达的轴上。 3)液压泵和液压马达对系统滤油精度有一定要求。 4)对于某些马达，在回油路要安装背压阀，以使马达回油口具有足够的背压来保证正常工作。 5)泵的进油口和出油口可各安装一段胶管。,三、液压泵和液压马达的使用,2.使用要求 1)工作压力、转速不能超过规定值。 2)规定了旋转方向的泵，不得反向旋转；泵的进、出油口不得接反。 3)液压泵和液压马达工作介质的正常工作温度为2060。 4)避免液压泵带负荷起动及在有负荷情况下停车；低温起动后先轻负荷运转，待温度上升后再进入正常运转；注意不要将热油突然输入冷
