第17章 液 压 泵

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1、第17章液压泵17.1液压泵概述17.2齿轮泵17.3叶片泵17.4柱塞泵17.5螺杆泵17.6各类液压泵的性能比较及应用17.1液压泵概述17.1.1液压泵的工作原理及分类如图17-1所示为一单柱塞液压泵的工作原理。柱塞2安装在泵体3里，并在弹簧作用下始终与偏心轮1接触，当偏心轮1由原动机带动旋转时，柱塞2便在泵体3内往复移动，使密封腔a的容积发生变化。图17-1单柱塞液压泵的工作原理1、容积式泵工作的两个必要条件是：(1)有周期性的密封容积变化。(2)有配流装置。上述单柱塞泵中的两个单向阀4、5就是起配流作用的，是配流装置的一种类型。2、根据液压泵结构形式的

2、不同分类：⑴齿轮泵：外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵。⑵叶片泵：单作用叶片泵和双作用叶片泵。⑶柱塞泵：轴向柱塞泵和径向柱塞泵。⑷螺杆泵：17.1.2液压泵的性能参数1.液压泵的压力（1）工作压力p：是指泵工作时，输出油液的实际压力。其值大小取决于外界负载，当外界负载增大时，液压泵的压力升高；当外界负载减小时，液压泵的压力降低。（2）额定压力pn：泵在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力称为泵的额定压力。表17-1压力等级⒉液压泵的排量和流量（1）排量V:由泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得的泵每转的排油体积称为泵的排量，其常用单位为mL/r。（2）理论流

3、量qvt:由泵的密封容腔几何尺寸变化计算而得的泵在单位时间内的排油体积称为泵的理论流量。泵的理论流量等于排量与其转速的乘积，即：(17-1)（3）实际流量qv:液压泵的实际流量是泵工作时实际排出的流量。（4）额定流量qvn:液压泵的额定流量是泵在额定压力和额定转速下输出的实际流量。由于泵存在泄漏，所以泵的实际流量和额定流量都小于理论流量。⒊液压泵的功率（1）输出功率Po:在液压传动系统中，泵的输出表现为液体的压力和流量，其输出功率等于液体压力和流量的乘积，即：（17-2）式中Po为泵的输出功率，p为输出油液的压力，qv为输出油液的流量。式中Pi为泵的输入功率，n为

4、泵轴的转速，Ti为液压泵的输入转矩。液压泵在工作中，由于有泄漏和机械摩擦，就有能量损失，故其输出功率小于输入功率，即Po＜Pi。。（2）输入功率Pi:液压泵的输入功率为驱动泵轴的机械功率，即：（17-3）4.液压泵的效率（1）容积效率ηv:液压泵的实际流量与理论流量的比值称为泵容积效率，即（17-4）式中：qv为实际流量，qvt为理论流量，△qv为液压泵的泄漏量，它是理论流量与实际流量的差值，其值大小与泵的压力p有关，随p的增大而增加。（2）机械效率ηm:由于泵在工作时存在各种摩擦损失（机械摩擦、液体摩擦），所以驱动泵轴所需要的实际转矩必然大于理论转矩，理论转矩与

5、实际转矩的比值称为机械效率，即：（17-5）式中：Ti为实际输入转矩，Tt为理论转矩，如果忽略各种能量损失，泵的理论机械功率将全部转换为液压功率，即：则有，将此式带入式（17-5）得：（17-6）（3）总效率η。泵的输出功率与输入功率的比值称为泵的总效率，即（17-7）例17-1某液压泵的输出油压p=12MPa，转速n=1400r/min，排量V=48mL/r，容积效率ηV=0.９５，总效率η=0.９，求液压泵的输出功率和输入功率各为多大？解：（1）求液压泵的输出功率液压泵的实际输出流量：液压泵的输出功率：（2）求液压泵的输入功率液压泵的输入功率：17.2齿轮泵17

6、.2.1外啮合齿轮泵优点：结构简单、制造方便、体积小、重量轻、转速高、自吸性能好、对油的污染不敏感、工作可靠、寿命长、维修方便、价格低廉等。缺点：流量的脉动较大、噪声大、排量不可调节。1.外啮合齿轮泵的工作原理图17-2所示为渐开线圆柱直齿形的外啮合齿轮泵的工作原理图，在泵体内有一对齿数相同的外啮合渐开线齿轮，齿轮两侧由端盖盖住(图中未示出)。图17-2外啮合齿轮泵的工作原理图2.齿轮泵的排量和流量齿轮泵的排量V相当于两个齿轮齿槽容积之和。假设齿槽容积等于轮齿体积，那么其排量就等于一个齿轮的齿槽容积和轮齿体积的总和，即相当于以有效齿高(h=2m)和齿宽构成的平

7、面所扫过的环形体积，即泵的排量为(17-8)式中：d为分度圆直径，d=mz；h为有效齿高，h=2m；z为齿轮齿数。实际齿槽容积比轮齿体积稍大一些，所以通常取V=6.66zm2b（17-9）齿轮泵的实际输出流量为qv=6.66zm2bnηV（17-10）式中：n为泵的转速；ηv为泵容积效率。式(17-10)中的qv是齿轮泵的平均流量。实际上，由于齿轮泵啮合过程中压油腔的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是脉动的。设qvmax、qvmin表示最大、最小瞬时流量，流量脉动率σ可用下式表示：(17-11)齿轮泵的齿数愈少，流量脉动率就愈大，其值最高可达20％以