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1、液压传动液压传动 一 液压传动的基本原理及特征液压传动的基本原理及特征液压传动的概念液压传动的概念液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式一种传动方式.它先将机械能转换为液体的压力能它先将机械能转换为液体的压力能,再将液体的再将液体的压力能转换为机械能压力能转换为机械能.u液压传动的两个特征液压传动的两个特征u 、液压系统中的工作压力是由负载决定的、液压系统中的工作压力是由负载决定的 、执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小，而与负、执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小，而与负载无关。载无关。u常用压力单位换算常
2、用压力单位换算 1巴巴(bar)=1.02公斤力公斤力/厘米厘米(kgf/c)=0.1兆帕兆帕(mpa)牛顿平方米（牛顿平方米（m）u二二 液压传动的组成液压传动的组成动力元件动力元件把原动机输入的机械能转换为液把原动机输入的机械能转换为液压能的装置最常见的形式是液压泵压能的装置最常见的形式是液压泵+电机，电机，它给系统提供压力油它给系统提供压力油执行元件执行元件把油液的液压能转换为机械能的把油液的液压能转换为机械能的装置最常见的形式是液压缸和液压马达装置最常见的形式是液压缸和液压马达控制元件控制元件对系统中油液压力、流量、方向对系统中油液压力、流量、方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀
3、、进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。换向阀等。辅助元件辅助元件保证系统正常工作所需的上述三保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、滤器、油管等。种以外的装置。如油箱、滤器、油管等。三液压泵概述三液压泵概述液压泵（容积泵）正常工作的三个必备条件液压泵（容积泵）正常工作的三个必备条件:1、必须具有一个由运动件和非运动件所构成的、必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积；2、密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的、密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大变化，容积由小变大吸油，由大变小吸油，由大变小压压油；油；3、密闭容积增大到极限时，先要与
4、吸油腔隔开，、密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。然后才转为吸油。5 5液压泵和马达的基本性能参数液压泵和马达的基本性能参数液压泵和马达的基本性能参数液压泵和马达的基本性能参数 液压泵的基本性能参数主要是指液压泵的压力、排量、流量、功率和效率等。工作压力工作压力：泵（马达）实际工作时的压力。泵指输出压力；马达指输入压力。实际工作压力取决于相应的外负载。额定压力额定压力：泵（马达）在额定工况条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。每弧度排量每弧度
5、排量 Vd：泵（马达）每转一弧度所排出（吸入）液体的体积，也称角排量。每转排量每转排量 V：无内外泄漏时，泵（马达）每转一周所排出（吸入）液体的体积。液压泵分类按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵，按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵，螺杆泵等。齿轮泵又分外叶片泵，柱塞泵，螺杆泵等。齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。叶片泵又分双啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。叶片泵又分双作用叶片泵，单作用叶片泵。柱塞泵又分径作用叶片泵，单作用叶片泵。柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵。按排量能否变量分向柱塞泵和轴向柱塞泵。按排量能否变量分定量泵和变量泵。定量泵和变量泵。液压泵的图形符号所示。液压泵
6、的图形符号所示。7 7齿齿 轮轮 泵泵 8 8齿轮泵是一种常用的液压泵。主要主要优点:结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性好，对油液污染不敏感，工作可靠；主要主要缺点:流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。齿轮泵按照其啮合形式的不同，有外啮合外啮合外啮合外啮合和内啮合内啮合内啮合内啮合两种，外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。齿轮泵齿轮泵9 9图2.4齿轮泵的结构1-壳体;2.主动齿轮;3-从动齿轮;4-前端盖;5-后端盖;6-浮动轴套;7-压力盖齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点 1010泵主要由主、从动齿泵主要由主、从动齿轮，驱动轴
7、，泵体及侧板轮，驱动轴，泵体及侧板等主要零件构成。等主要零件构成。泵体内相互啮合的主、从动齿轮与两端盖及泵体一起构成密封工作容积，齿轮的啮合点将左、右两腔隔开，形成了吸、压油腔。外啮合齿轮泵的结构及工作原理外啮合齿轮泵的结构及工作原理外啮合齿轮泵的结构及工作原理外啮合齿轮泵的结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理1111左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封腔容积减小，油液受到挤压被排往系统，这就是齿轮泵的吸油和压油过程。当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合，密封腔容积不断增大，构成吸油并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。外啮合齿轮泵的结构及工作原理外
8、啮合齿轮泵的结构及工作原理外啮合齿轮泵的结构及工作原理外啮合齿轮泵的结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理结构及工作原理1212齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点外啮合齿轮泵的问题外啮合齿轮泵的问题外啮合齿轮泵存在的问题有四个：外啮合齿轮泵存在的问题有四个：外啮合齿轮泵的泄漏比较大外啮合齿轮泵的泄漏比较大外啮合齿轮泵的流量脉动大外啮合齿轮泵的流量脉动大外啮合齿轮泵有径向不平衡力外啮合齿轮泵有径向不平衡力外啮合齿轮泵有困油问题外啮合齿轮泵有困油问题1313径向不平衡力径向不平衡力在齿轮泵中，油液作用在轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿
9、齿轮旋转的方向逐齿递增，因此，齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。压力越高，径向不平衡力越大，它能使泵轴弯曲，使定子偏磨，加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命。常采取缩小压油口的办法减小径向不平衡力，增加模数，扫膛工艺。齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点1414困油现象困油现象图2.5齿轮泵困油现象及消除措施AB间的死容积逐步减小AB间的死容积逐步增大AB间的死容积达到最小齿轮啮合时的重叠系数必大于1，故有一部分油液困在两对轮齿啮合时所形成的封闭油腔之内，这个密封容积的大小随齿轮转动而变化，形成困油。齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点1515困油现象齿轮间密封容积周期性的增
10、大减小。受困油液受到挤压而产生瞬间高压，密封容腔的受困油液若无油道与排油口相通，油液将从缝隙中被挤出，导致油液发热，轴承等零件也受到附加冲击载荷的作用；若密封容积增大时，无油液的补充，又会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴。图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施AB间的死容积逐步减小AB间的死容积逐步增大AB间的死容积达到最小齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点1616卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽。开设卸荷槽的原则：两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿
11、轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施1717图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施容积减小时与压油侧相通容积增大时与吸油侧相通卸荷槽困油的现象困油的现象齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点1818齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔：齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔：在在这这三三类类间间隙隙中中，端端面面间间隙隙的的泄泄漏漏量量最最大大，压压力力越越高高，由由间间隙隙泄泄漏漏的的液压油就愈多。液压油就愈多。三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙端面间隙端
12、面间隙二是通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙齿顶间隙齿顶间隙一是通过齿轮啮合线处的间隙齿侧间隙齿侧间隙齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点1919为了提高齿轮泵的压力和容积效率，实现齿轮泵的高压化，需要从结构上来取措施，对端面间隙进行自动补偿。采用自动补偿端面间隙装置：浮动轴套式或弹性侧板式。原理：引入压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上，压力愈高，间隙愈小，可自动补偿端面磨损和减小间隙。浮动轴套式齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构特点2020内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵内
13、啮合齿轮泵内啮合齿轮泵 Internal Gear PumpsInternal Gear Pumps内啮合齿轮泵有渐开线齿形和摆线齿形两种，其结构示意图见图2.6。图2.6内啮合齿轮泵1外齿轮，2内齿轮，3隔板渐渐开开线线齿齿形形摆摆 线线 齿齿 形形2齿轮泵修理要点泵前、后端盖和端面的磨损及配合间隙泵前、后端盖和端面的磨损及配合间隙齿顶与泵壳之间的磨损及配合间隙齿顶与泵壳之间的磨损及配合间隙这些磨损部位与泵内泄漏及温升有关，也这些磨损部位与泵内泄漏及温升有关，也与压力、流量下降有关。与压力、流量下降有关。检查泵轴是否弯曲，骨架油封处是否拉毛，检查泵轴是否弯曲，骨架油封处是否拉毛，密封件的损坏
14、，它与外泄漏有关密封件的损坏，它与外泄漏有关轴承的磨损，它与压力波动及噪声增大有轴承的磨损，它与压力波动及噪声增大有关；关；低压齿轮泵的间隙齿轮端面与泵盖配合间隙齿轮端面与泵盖配合间隙 （0.0250.04mm)齿顶圆与泵体内孔配合间隙齿顶圆与泵体内孔配合间隙 （0.02 0.06mm)叶片泵叶片泵 Vane Pumps2424叶片泵叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵包括两大类：双作用叶片泵双作用叶片泵和单作用叶片泵单作用叶片泵。双作用叶片泵只能做成定量泵定量泵，单作用叶片泵一般是变量泵变量泵。其主要区别是定定子子内内曲曲线线的的形形状状不不同同。曲线形状不同泵轴转一转时吸压油的次数也不同，
15、每转吸压油一次的称单作用叶片泵，吸压油两次的称双作用叶片泵。2525双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵结构组成结构组成定子定子 其内环由两其内环由两段大半径段大半径R 圆弧、圆弧、两段小半径两段小半径 r 圆弧圆弧和四段过渡曲线组和四段过渡曲线组成成转子转子 铣有铣有N个叶个叶片槽，且与定子同片槽，且与定子同心心叶片叶片 在叶片槽内在叶片槽内能自由滑动能自由滑动左、右配流盘左、右配流盘 开开有对称布置的吸、有对称布置的吸、压油窗口压油窗口传动轴传动轴2626图中，当转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，
16、为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。叶片贴紧力图2.12双作用叶片泵工作原理1定子；2压油口；3转子；4叶片；5吸油口工作原理工作原理 双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵2727这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。径向力平衡图2.12双作用叶片泵工作原理1定子；2压油口；3转子；4叶片；5吸油口工作原理工作原理 双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵2828双叶片泵的特点双叶片泵的特点双叶片泵的特点双叶片泵的特点存在困油现象存在困油现象配流盘的吸、排油窗口间的密封角略大于两相邻叶片间的夹角，而单因此，当上述被封闭的容腔发生变化时，会产生与齿轮泵相类似的困油现象。通常，通过配流盘排油窗口边缘开三角卸荷槽的方法来消除困油现象。2929单作用叶片泵单作用叶片泵单作用叶片泵单作用叶片泵结构特点结构特点 泵由转子2定子3叶片4配流盘等组成图2.7单作用叶片泵工作原理1压油口;2转子;3定子;4叶片;5吸油口压油窗口吸油窗口压油口吸油口定子转子3030定子内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心，叶片
