第3章液压泵和液压马达r

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1、第3章液压泵和液压马达液压泵与液压马达，是液压系统中的能量转换装置。液压泵将由原动机输入的机械能转换成压力能，属于动力元件，其功用是给液压系统提供足够的压力油以驱动系统工作，因此，液压泵的输入参量为机械参量（转矩T和转速n），输出参量为液压参量（压力p和流量q）。而液压马达将输入的液体压力能转换成工作机构所需要的机械能，属于执行元件，常置于液压系统的输出端，直接或间接驱动负载转动而做功。因此，液压马达的输入参量为液压参量（压力p和流量q），输出参量为机械参量（转矩T和转速n）。本章介绍常用液压泵及液压马达的结构、工作原理、性能以及

2、应用。3.1液压泵及液压马达概述液压泵和液压马达都是利用密闭容积的变化来工作的。因此，抓住密封容积是如何构成的，以及密封容积是如何变化的问题，是理解液压泵和液压马达的工作原理与结构特点的关键。图3.1单柱塞容积式泵的工作原理1—偏心轮2—柱塞3—缸体4—弹簧5—排油单向阀6—吸油单向阀3.1.1液压泵的工作原理图3.1所示为单柱塞液压泵的工作原理图。图中，柱塞2装在缸体3中，形成密封工作腔a，柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。当原动机驱动偏心轮旋转时，柱塞就在缸体中作往复运动，使得密封工作腔a的容积大小随之发生周期性的变化

3、。当柱塞外伸，密封腔a的容积由小变大，局部形成真空，油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管顶开吸油单向阀6进入a腔而实现吸油，此时单向阀5在系统管道油液压力作用下关闭；反之，当柱塞被偏心轮压进缸体时，密封腔a的容积由大变小时，a腔中的油液将顶开排油单向阀5流入系统而实现排油，此时单向阀6关闭。原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油、排油。液压泵排出油液的压力取决于油液流动需要克服的阻力，排出油液的流量取决于密封腔容积变化的大小和速率。由此可见，容积式液压泵靠密封工作腔容积的变化实现吸油和排油，从而将原动机输入的机械功率Tω转

4、换成液压功率pq；单向阀5、6组成配流机构（这里称为阀配流），使吸油过程和排油过程相互隔开，从而使系统能随负载建立起相应的压力。33这种单柱塞泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的，称为容积式泵。构成容积式液压泵必须具备如下的三个条件：⑴容积式泵必定具有一个或若干个密封工作腔；⑵密封工作腔的容积能产生由小到大和由大到小的变化，以形成吸油、排油过程；⑶具有相应的配流机构以使吸油、排油过程能各自独立完成。液压泵和液压马达实现进油、排油的方式称为配流。本章所述的各种液压泵虽然组成密封工作腔的零件结构各异，配流机构形式也各不相同，但它们都满

5、足上述三个条件，都属于容积式液压泵。从原理和能量转换的角度来说，液压泵和液压马达是可逆工作的液压元件，即向液压泵输入工作液体便可使其变成液压马达而带动负载工作。因此，液压马达同样需要满足液压泵的上述三个条件，液压马达的工作原理在此不再赘述。必须指出，由于液压泵和液压马达的工作条件不同，对各自的性能要求也不一样。因此，同类型的液压泵和液压马达尽管结构很相似，但仍存在不少差异，所以实际使用中大部分液压泵和液压马达不能互相代用（注明可逆的除外）。3.1.2液压泵的主要性能参数液压泵的性能参数主要有压力、转速、排量、流量、功率和效率。⒈液

6、压泵的压力（常用单位为MPa）⑴额定压力pn在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转所允许的最高压力。额定压力值与液压泵的结构型式及其零部件的强度、工作寿命和容积效率有关。在液压系统中，安全阀的调定压力要小于泵的额定压力。铭牌标注的就是此压力。⑵最高允许压力pmax是指泵短时间内所允许超载使用的极限压力，它受泵本身密封性能和零件强度等因素的限制。⑶工作压力pp液压泵在实际工作时的输出压力，亦即液压泵出口的压力，泵的输出压力由负载决定。当负载增加，输出压力就增大，负载减小，输出压力就降低。⑷吸入压力液压泵进口处的压力。自吸式泵的吸入

7、压力低于大气压力，一般用吸入高度衡量。当液压泵的安装高度太高或吸油阻力过大时，液压泵的进口压力将因低于极限吸入压力而导致吸油不充分，而在吸油腔产生气穴或气蚀。吸入压力的大小与泵的结构型式有关。⒉液压泵的转速（常用单位为r/min）⑴额定转速n在额定压力下，根据试验结果推荐的能长时间连续运行并保持较高运行效率的转速。⑵最高转速nmax在额定压力下，为保证使用寿命和性能所允许的短暂运行的最高转速。其值主要与液压泵的结构型式及自吸能力有关。⑶最低转速nmin为保证液压泵可靠工作或运行效率不致过低所允许的最低转速。⒊液压泵的排量及流量⑴排

8、量Vp（m3／r，常用单位为mL／r）在不考虑泄漏的情况下（输出压力为零压），液压泵主轴每转一周，所排出的液体的体积，称为排量，又称为理论排量、几何排量。33⑵理论流量qt（m3/s，常用单位为L/min）在不考虑泄漏的情况下，液压泵在单位时间内所