第二章液压泵和液压马达三、习题
(一)填空题
1．常用的液压泵有、和三大类。
2．液压泵的工作压力是，其大小由决定。
3．液压泵的公称压力是的最高工作压力。
4．液压泵的排量是指。
5．液压泵的公称流量。
6．液压泵或液压马达的总效率是和的乘积。
7．在齿轮泵中，为了，在齿轮泵的端盖上开困油卸荷槽。
8．在CB-B型齿轮泵中，减小径向不平衡力的措施是。
9．是影响齿轮泵压力升高的主要原因。在中高压齿轮泵中，采取的措施是采用、、自动补偿装置。
10．双作用叶片泵定子内表面的工作曲线是由、和组成。常用的过渡曲线是。
11．在YB1型叶片泵中，为了使叶片顶部和定子内表面紧密接触，采取的措施是。
12．在高压叶片泵中，为了减小叶片对定子压紧力的方法有和。
13．变量叶片泵通过改变，来改变输出流量，轴向柱塞泵通过改变，来改变输出流量。
14．在SCYl4-1B型轴向柱塞泵中，定心弹簧的作用是。
15．在叶片马达中，叶片要放置，叶片马达的体积小，转动惯量小，动作灵敏，适用于的场合。由于泄漏大，叶片马达一般用于、、和的场合。
(二)判断题
1．液压泵的工作压力取决于液压泵的公称压力。( )
2．YB1型叶片泵中的叶片是依靠离心力紧贴在定子内表面上。( )
3．YB1型叶片泵中的叶片向前倾，YBX型叶片泵中的叶片向后倾。( )
4．液压泵在公称压力下的流量就是液压泵的理论流量。( )
5．液压马达的实际输入流量大于理论流量。( )
6．CB-B型齿轮泵可作液压马达用。( )
(三)选择题
1．液压泵实际工作压力称为；泵在连续运转时，允许使用的最高工作压力称为；泵在短时间内过载时所允许的极限压力称为。
A．最大压力 B．工作压力 C．吸入压力 D．公称压力
2．泵在单位时间内由其密封容积的几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积称为。
A．实际流量 B．公称流量 C．理论流量
3．液压泵的理论流量实际流量。
A．大于 B．小于C．等于
4．YB1型叶片泵中的叶片靠紧贴在定子内表面；YBX型变量叶片泵中的叶片靠紧贴在定子内表面。
A．叶片的离心力 B．叶片根部的油液压力 C．叶片的离心力和叶片根部的油液压力
5．CB-B型齿轮泵中，泄漏途径有三条，其中对容积效率的影响最大。
A．轴向间隙 B．径向间隙 C．啮合处间隙
6．对于要求运转平稳，流量均匀，脉动小的中、低压系统中，应选用。
A．CB-B型齿轮泵 B．YB1型叶片泵 C．径向柱塞泵
7．液压泵的最大工作压力应其公称压力，最大输出流量应其公称流量。
A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或等于 E．小于或等于
8．公称压力为6.3MPa的液压泵，其出口接油箱。则液压泵的工作压力为。A．6.3MPa B．O C．6.2MPa
(四)问答题
1．液压泵要完成吸油和压油，必须具备的条件是什么?
2．在齿轮中，开困油卸荷槽的原则是什么?
3．在齿轮泵中，为什么会产生径向不平衡力?
4．高压叶片泵的结构特点是什么?
5．限压式变量叶片泵的工作特性是什么?
(五)计算题
1．某液压泵的工作压力为10MPa，实际输出流量为60L/min，容积效率为0.9，机械效率为O.94，试求：
1)液压泵的输出功率。
2)驱动该液压泵的电动机所需功率。
2．某液压马达的排量为V M=100mL/r，输入压力为p=10MPa，背压力为1MPa，容积效率ηMV=O.96，机械效率ηMm=0.86，若输入流量为40L/min，求液压马达的输出转速、转矩、输入功率和输出功率。
3．已知液压泵的输出压V M=100mL/r力p=12MPa，其机械效率ηm=0.94，容积效率ηV=0.92，排量V=10mL/r；马达的排量为V M=100mL/r，马达的机械效率为ηMm=0.92，马达的容积效率ηMV=O.85，
当液压泵的转速为1450r/min时，试求：
1)液压泵的输出功率；
2)驱动液压泵所需的功率；
3)液压马达的输出转矩；
4)液压马达的输出功率；
5)液压马达的转速。
4．某液压系统采用限压式变量泵供油，泵的效率为O.75，泵的流量压力特性曲线如图2-30所示，当工作压力为5MPa时，试求：
1)液压泵的输出功率。
2)驱动该液压泵所需的电动机最大功率。
动力转向液压泵 分析了动力转向液压泵试验方法的不足，提出了新的试验方法，经生产实践使用证明，该试验方法易于操作，测试结果能真实、准确地反映转向液压泵的使用性能，并介绍了动力转向液压泵的试验设备。 1、引言 汽车动力转向液压泵是动力转向系统的心脏，其性能好坏对汽车动力转向系统的性能有着重要的影响，并将直接影响到汽车的转向和操纵稳定性。此外，随着新材料、新工艺、新结构的不断应用，以及轿车用高速转向液压泵的大量引进，对转向液压泵性能的试验研究更为迫切，因此，必须对转向液压泵试验方法进行深入探讨，提出行之有效的试验方法，完善试验手段，深入研究转向液压泵特性。 动力转向液压泵在试验过程中，需要测量的主要参量除了一般液压泵具有的温度、流量、压力、转速、转矩等特性参量外，由于动力转向液压泵的特殊结构和使用要求决定了它有其特定的性能，因此在研制动力转向液压泵试验台时，如何能准确、方便地测量转向液压泵的性能参量，便是最为关键的问题。 2、动力转向液压泵试验方法 转向液压泵试验标准“ZBT23002 汽车动力转向液压泵台架试验方法”是198 4 年开始制订，1987 年颁布执行，现已使用十多年。当时，国内汽车动力转向液压泵产品均为齿轮泵，轿车转向液压泵还是空白。 随着近几年汽车工业的迅速发展，动力转向液压泵行业也有了长足进步，转向叶片泵几乎取代了齿轮泵，轿车转向液压泵得到了广泛使用，特别是大量国外技术的引进，原试验方法已较落后，不能全面、准确地检测现有产品。尤其是1 997 年1 季度，重庆汽车研究所在承担国家技术监督局下达的汽车转向液压泵产品质量抽查任务中发现，原试验方法远远不能满足现有产品的检测要求，而且在试验过程中难以操作，对产品质量的好坏很难做出全面、公正、准确的评价。因此，为适应我国汽车工业产品的发展需要，有效地控制产品质量，对试验方法进行深入探讨和研究很有必要。 2.1 、0.85pmax 压力概念 原试验方法要求在做跑合、流量检测等性能试验时，产品是在最高工作压力pmax 条件
1.绪论 例1：图1中，两个液压缸水平放置，活塞5用以推动一个工作台，工作台的运动阻力为Fr 。活塞1上施加作用力F ，缸2的孔径为20mm ，缸4的孔径为50mm ，Fr=1962.5N 。计算以下几种情况下密封容积中液体压力并分析两活塞的运动情况。 （1） （1） 当活塞 1上作用力F 为314N 时； （2） （2） 当F 为 157N 时； （3） （3） 作用力 F 超过314N 时。 解： （1）密封腔内液体压力为 1Mpa N/m 01102.04/3142621=?=?== πA F p 液体作用在活塞5上的力为 1962.5N /0.020.05314F F 221 2 ' R =?=? =A A 由于工作台上的阻力F R 为1963.5N ，故活塞1通过液体使活塞5和工作台作等速运动，工作台速度为活塞1速度的4/25。 （2）密封腔内液体压力为 Mpa 5.0N/m 010.502.04/1572 621=?=?== πA F p 作用于活塞5上的力为 N 981425 157F F 12' R =?=? =A A 不足以克服工作台的阻力，活塞1和活塞5都不动。 （3）由于工作台上阻力为1962.5N ，由（a ），当活塞1上作用力为314N 时，两活塞即以各自的速度作等速运动。故作等速运动时，活塞1上的力只能达到314N
例2：图1-8中有两个同心圆筒，内筒外径 ?100mm，内筒外壁与外筒内孔在半径方向的间隙为0.05mm 。筒长200mm ，间隙内充满某种液体。当外筒不转，内筒以每分钟120转的速度旋转时，测得所需转距1.44N ·m （不计轴承上的摩擦转距）。已知液体密度为870kg/m 3。 求液体的动力粘度和运动粘度。 解： 由F=μAdu/dz 因为间隙很小，所以可以看成 F=μAU/h 轴上的转距为 22D h U A D F M μ== 所以 AUD Mh 2= μ 1 .060120 1.02.01.0105.044.124 ?????????= -ππ =3.6×10-2Pa ·S /s m 100.41870 106.324-2 ?=?==ρυu 所以图1-8表示了一种测量油液粘度的方法。 2.流体力学基础 2-1、如图2-4（a ）所示U 型管测压计内装有水银，U 型管左端与装有液体的容 器相连，右端开口与大气相通，已知：mm h mm h 30,201==，容器内液体为水， 水银的密度为3 3/106.13m kg ?。 （1） （1） 试利用静压力基本方程中等压面的概念，计算A 点的相对压力和 绝对压力。 （2） （2） 又如图2-4（b ）所示，容器内装有同样的水，mm h mm h 30,151==试求A 点处的真空度和绝对压力。
一、什么是液压泵？ 依靠密闭工作容积的改变实现吸、压液体，从而将机械能转换为液压能的装置。 二、液压泵的作用什么？ 液压泵是液压系统的动力元件，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液 压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。 三、液压泵的工作原理是什么？ 当齿轮旋转时，在A 腔，由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着 齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B 腔，在B 腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小， 把液压油排出 利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装 置，不能变量。 四、液压泵的特点是什么？ （1） 必须有若干个密封且可周期性变化的空间。液压泵的理论输出流量与此空间变 化量及单位时间内变化数量成正比，和其他因素无关。 （2） 油箱内的液体绝对压力恒等于或大于大气压力，为了能正确吸油，油箱必须与 大气相通或采用充气油箱。 （3） 必须有合适的配流装置，目的是将吸油和压油腔隔开，保证液压泵有规律地、 连续地吸、排油。液压泵机构原理不同，其配流装置也不同。 五、液压泵的主要性能参数有哪些？（见p35） 1.压力与吸入性能 什么是液压泵的工作压力？什么是液压泵的额定压力？什么称为吸入压力？ 实际工作时的输出压力为液压泵的工作压力。 液压泵的额定压力是指泵在正常工作的条件下，按实际标准规定能连续运转的最高压 力。 液压泵进油口处的压力称为吸入压力。 2.排量和流量 液压泵的排量是指泵每转一转，所输出的液体体积，用V 表示。其值是密封容积几何 尺寸变化量。排量可调的液压泵称为变量泵，不可调的液压泵称为变量泵。 流量是指液压泵在单位时间输出液体的体积。 实际流量是指泵工作时出口实际输出的流量。 额定流量是指泵在正常工作条件下，按实验标准规定所必须保证的流量，用n q 表 实际流量和额定流量均小于理论流量。 排量与流量的关系：nV q t V ——液压泵排量 n ——主轴转速（r/min ） 六、功率和效率？ 液压泵是靠电动机带动，输入的是转矩和转速即机械能，输出的是液体压力和流量即压 力能。 输入功率 P?=T ω 输出功率 Pn=pq T ——转矩 P ——输出压力（Pa ）
3.1 某一减速机要求液压马达的实际输出转矩T=, 转速n=30r/min。设液压马达的排量V M=12.5cm3/r,液压马达 的容积效率=0.9，机械效率=0.9,求所需要的流量和 压力各为多少？ 3.2 某液压马达每转排量V M=70mL/r,供油压力p=10MPa,输 入流量q=100L/min ，液压马达的容积效率=0.92，机械效率=0.94，液压马达回油腔的背压为0.2MPa,试求1. 液压马达输出转矩2.液压马达的转速 3.3 液压马达的排量V M=40ml/r,当马达在p=6.3MPa和n=1450r/min时，马达输入的实际流量q M=63L/min,马达的 实际输出转矩T M=37.5N.m ，求液压马达的容积效率机械效率和总效率 3.4 如图所示，A1和A2分别为两液压缸有效作用面积，A1=50cm2, A2=20cm2,液压泵流量q P=3L/min,负载W1=5000N，W2=4000N，不计损失，求两缸工作压力p1 p2及两活塞运动速度 V1 V2 6.6如图所示为某专用铣床液压系统，已知：泵的输出流量q P=30L/min,溢流阀调整压力P Y=2.4MPa,液压缸两腔作用面积分别为A1=50cm2, A2=25cm2，切削负载F L=9000N，摩擦负载F f=1000N,切削时通过调速阀的流量为q i=1.2L/min,若忽略元件的泄漏和压力损失，试求 1.活塞快速趋近工件时，活塞的快进速度v1及回路的效率n2 2.切削进给时，活塞的工进速度v2及回路的效率n2 1.快进时，1Y断电，2Y得电，只克服摩擦负 载2.切削进给时，由调速阀调速，1Y得电。2Y得电 2.9 有一齿轮泵,已知顶圆直径=48mm，齿宽B=24mm,齿数z=13。若最大工作压力p=10MPa，电动机转速n=980r/min。求电动机功率（泵的容积效率，总效率
二章液压泵和液压马达 § 2.1 概述 一、液压泵和液压马达的作用、工作原理 液压泵和液压马达是液压系统中的能量转换元件。 液压泵：将原动机(电动机、柴油机)的机械能转换成油液的压力能，再以压力、流量的形式输送到系统中去。称为动力元件或液压能源元件。 液压马达：是将压力能转换为旋转形式的机械能．以转矩和转速的形式来驱动外负载工作，按其职能来说，属于执行元件。 工作原理：液压泵和液压马达都是靠密闭的工作空间的容积变化进行工作的，所以又称为容积式液压泵和液压马达。（从原理上讲，液压泵和液压马达是可逆的）图2—1为单柱塞泵的工作原理图。 容积式液压泵工作须具备的条件：１）具有若干个良好密封的工作容腔；２）具有合适的配油关系，即吸油口和压油口不能同时开启。二、液压泵和液压马达的分类
液压泵和液压马达的类型较多。 液压泵：按其在单位时间内输出油液体积能否调节而分为定量泵和变量泵，按其结构形式可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，如图2—2所示。 液压马达：也具有与液压泵相同的形式，并按其转速可分为高速和低速两大类，如图2—3所示 三、液压泵与液压马达的主要性能参数 液压泵和液压马达的性能参数主要有压力(常用单位为Pa)、转速(常用单位r/min)、排量(常用单位为m3／r).流量(常用单位为m3／n或L/min)、功率(常用单位W )和效率。 (一)液压泵的主要性能参数
1．压力(B p) 工作压力：泵实际工作时的压力叫泵的工作压力，它随负载的大小而变化的。 额定压力：泵在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力。 2．转速（B n） 额定转速：泵在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速。 3．排量和流量 V）：液压泵每转一转，其密封容积几何尺寸变化排出排量（B 液体的体积．（即在无泄漏的情况下，液压泵每转一转所能输出的液体体积。） q）：在不泄漏的情况下，泵在单位时间内排出理论流量（Bt 液体的体积。 q）：泵在工作中，实际排出的流量，它等于泵实际流量（B 的理论流量与泄漏量之差。 额定流量：在正常工作条件下．按试验标准规定必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下泵输出的实际流量。 4．功率 P）：泵的输入量是泵轴的转矩和转速(角速度)．输输入功率（Bm 入功率是指驱动泵轴的机械功率，即转矩与转速的乘积。 P)：液的输出量是输出液体的压力和流量，输出输出功率( By
第二章 液 压 泵 一、液压泵选择题 1、液压泵的工作压力取决于（ ）。 A 、泵的容积效率 B 、泵零部件的工作寿命 C 、液压负载 D 、泵主要零件的强度极限 2、液压泵的容积效率表示为（ ）。 A 、t Q Q v ?+ =1η B 、t Q Q v ?-=1η C 、t Q Q v ?=η D 、t Q Q Q v ?-=η 3、CY14-1型斜轴式轴向柱塞泵的配流方式是（ ）。 A 、配流轴配流 B 、配流阀配流 C 、配流盘配流 D 、无需设置专门的配流机构 4、液压泵是液压系统的（ ）。 A 、液压执行元件 B 、液压动力源 C 、液压辅助元件 D 、液压控制元件 5、液压泵的流量与压力关系曲线如图所示，图中曲线（ ）表示液压
7、液压泵的机械效率表示为（ ）。 A 、M M m ?=η B 、 Mt M m ?+=1η C 、M M m ?-=1η D 、Mt M m ?-=1η 8、双作用叶片泵是（ ）。 A 、变量泵 B 、定量泵 C 、非平衡式叶片泵 D 、限压式变量叶片泵 9、外啮合齿轮泵的两个密封工作密积布置在（ ）。 A 、两齿轮连心线一侧 B 、两齿轮连心线一端 C 、两齿轮连心线两铡 D 、两齿轮连心线两端 10、外啮合齿轮泵（ ）进行配流。 A 、采用配流盘 B 、采用配流阀 C 、采用配流轴 D 、无需设置专门的配流机构 11、合理的泵的吸油管应该比泵的压油管（ ）。 A 、长 B 、粗 C 、细 12、外啮合齿轮泵出口装蓄能器主要是为了（ ）。 A 、缓和冲击 B 、消除脉动 C 、补偿泄漏 D 、储存能量 13、液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转正常工作的最高工 作压力称为液压泵的（ ）。 A 、最高压力 B 、额定压力 C 工作压力 14、液压泵的工作压力、最高压力和额定压力三者之间一般应保持（ ） 关系。 A 、工作压力<最高压力<额定压力 B 、工作压力>最高压力>额定压力 C 、最高压力>工作压力>额定压力 D 、工作压力<额定压力<最高压力 15、外啮合齿轮泵由于不平衡径向力作用，使齿轮泵的（ ）。 A 、主动轮轴承比从动轮轴承磨损严重 B 、从动轮轴承比主动轮轴承磨损严重
液压泵液压马达功率计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
应用：（1）已知液压泵的排量是为136毫升/ 120kgf/cm 2，计Q=qn=136（毫升/转）×970转/分 =131920（毫升/分） =131.92（升/分） 系统所需功率 考虑到泵的效率,电机功率一般为所需功率的1.05～1.25倍 N D =（）N=28.5～32.4（kW ） 查有关电机手册，所选电机的功率为30kW 时比较适合。 （2）已知现有液压泵的排量是为136毫升/转，所配套的电机为22kW ，计算系统能达到 的最高工作压力。 解：已知Q=qn=131.92（升/分），N D =22kW 将公式变形 考虑到泵的效率，系统能达到的最高工作压力不能超过90kgf/cm 2。 液压泵全自动测试台 液压泵全自动测试台是根据各国对液压泵出厂试验的标准设计制造，可测 试液压叶片泵(单联泵、双联泵、多联泵)、齿轮泵、柱塞泵等的动静态性能。测试范围、测试项目、测试要求符合JB/T7039-2006、JB/T7041-2006、JB/T7043-2006等有关国家标准，试验测试和控制精度：B 或C 级。液压泵全自动测试台是液压泵生产和维修企业的最重要检测设备。 液压泵全自动测试台：主要由驱动电动机、控制和测试阀组、检测计量装 置、油箱冷却、数据处理和记录输出部分等组成，驱动电动机选用了先进的变频电机，转速可在0—3000rpm 内进行无级调速，满足各类不同转速的液压泵的试验条件，也可测试各类液压泵在不同转速下的性能指标。控制阀选用了目前先进的比例控制装置，同时配置手动控制装置，因此测试时可以采用计算机自动控制和检测，也可以切换为手动控制和检测。压力、流量、转速和扭矩的测量采用数字和模拟两种方法，数字便于用计算机采集、整理和记录，模拟便于现场观察控制。油箱的散热是由水冷却装置完成，可以满足液压泵的满功率运行要求。测试台还可根据客户要求进行设计和开发，满足不同用户的特殊的个性要求。 功率回收式液压泵全自动测试台：功率回收式液压泵性能测试台是目前最 先进的节能试验方式，它解决了被压加载方式使油温上升过快，不能做连续试验和疲劳寿命试验的缺点。这种新型测试台最高可节省70%的能耗，可直接为用户带来可观的经)(9.2561292.131120612kW Q P N =?=?=
练习 一、填空题： 1.变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有( )、( )、( )其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。 （排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵） 2．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。（小；大） 3．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（）与（）、（）与（）、（）与（）。 （柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘） 4．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。（模数、齿数；模数齿数）5．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。 （吸油；压油） 6．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。（卸荷槽；压油；吸油）7．齿轮泵产生泄漏的间隙为（）间隙和（）间隙，此外还存在（）间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80%～85%。 （端面、径向；啮合；端面） 8．双作用叶片泵的定子曲线由两段（）、两段（）及四段（）组成，吸、压油窗口位于（）段。
（长半径圆弧、短半径圆弧、过渡曲线；过渡曲线） 9．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉（弹簧预压缩量），可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（）。（拐点压力；泵的最大流量） 二、选择题： 1．双作用叶片泵从转子_径向力_平衡考虑，叶片数应选_偶数__；单作用叶片泵的叶片数常选__奇数__，以使流量均匀。 (a) 轴向力、(b)径向力；(c) 偶数；(d) 奇数。 2、_________叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；___________叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。 (a) 单作用；(b) 双作用。 3、对于直杆式轴向柱塞泵，其流量脉动程度随柱塞数增加而____________， ___________柱塞数的柱塞泵的流量脉动程度远小于具有相邻_____________柱塞数的柱塞泵的脉动程度。 (a) 上升；(b) 下降。(c) 奇数；(d) 偶数。 4、液压泵的理论输入功率____________它的实际输出功率；液压马达的理论输出功率__________其输入功率。 (a) 大于；(b) 等于；(c) 小于。 5、双作用叶片泵具有（）的结构特点；而单作用叶片泵具有（）的结构特点。 （A）作用在转子和定子上的液压径向力平衡 （B）所有叶片的顶部和底部所受液压力平衡 （C）不考虑叶片厚度，瞬时流量是均匀的 （D）改变定子和转子之间的偏心可改变排量 （A、C；B、D）
第四章 液压泵和液压马达 液压泵完成吸油和排油，必须具备什么条件 泵靠密封工作腔的容积变化进行工作，容积增加吸油，容积减小排油。 什么是齿轮泵的困油现象有何危害如何解决 一部分的油液困在两轮齿之间的密闭空间，空间减小，油液受积压，发热，空间增大，局部真空，气穴、振动、噪声。在两侧盖板上开卸荷槽。 齿轮泵、双作用叶片泵、单作用叶片泵各有哪些特点。如何正确判断转向、油腔和进出油口。 齿轮泵结构简单、尺寸小、重量轻、价格低、流量压力脉动大、泄漏大。 叶片泵流量压力脉动小、噪声小、结构复杂、吸油差、对污染敏感。 单作用叶片泵可做成变量泵。 叶片泵根据叶片方向判断转向。根据容积变化判断进出油口。 为什么轴向柱塞泵适用于高压 柱塞泵配合精度高、泄漏小、容积效率高。 已知泵的额定压力和额定流量，管道压力损失忽略不计，图c 中的支路上装有节流小孔，试说明图示各种工况下泵出口处的工作压力值。 a) b) c) d) e) F F T ,n M 题图 a) b)油回油箱，出口压力为0。 c) 节流小孔流量ρP A C q d ???=20
出口压力 20)( 2A C q P d ?=?ρ d) 出口压力A F P = e) 功率关系M T T V q T T q P ? ?=?=?πω2 出口压力M V T P ?=π2 设液压泵转速为950r/min ，排量为V P =168m l /r ，在额定压力和同样转速下，测得的实际流量为150l /min ，额定工况下的总效率为，求： 1) 泵的理论流量q t ； 2) 泵的容积效率ηv ； 3) 泵的机械效率ηm ； 4) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率P ； 5) 驱动泵的转矩T 。 1)理论流量min /6.159/168min /950l r ml r V n q p t =?=?= 2) 容积效率94.06 .159150===t v q q η 3) 机械效率93.094 .087.0===v m ηηη 4) 电机功率kW l Mpa q p P 48.887.0min//15095.2/=?=?=η 5) 转矩Nm n P P T 3.85602===πω 某液压马达排量V M =250ml/r ，入口压力为，出口压力为，总效率η=，容积效率ηV =。当输入流量为×10-3m 3/s 时，试求： 1) 液压马达的输出转矩； 2) 液压马达的实际转速。 1）功率关系n T V n p p m m ??=???-πη2)(21 输出转矩Nm V p p T m m 5.3622)(21=??-=π η v m ηη η=
第二章液压泵和液压马达三、习题 (一)填空题 1．常用的液压泵有、和三大类。 2．液压泵的工作压力是，其大小由决定。 3．液压泵的公称压力是的最高工作压力。 4．液压泵的排量是指。 5．液压泵的公称流量。 6．液压泵或液压马达的总效率是和的乘积。 7．在齿轮泵中，为了，在齿轮泵的端盖上开困油卸荷槽。 8．在CB-B型齿轮泵中，减小径向不平衡力的措施是。 9．是影响齿轮泵压力升高的主要原因。在中高压齿轮泵中，采取的措施是采用、、自动补偿装置。 10．双作用叶片泵定子内表面的工作曲线是由、和组成。常用的过渡曲线是。 11．在YB1型叶片泵中，为了使叶片顶部和定子内表面紧密接触，采取的措施是。 12．在高压叶片泵中，为了减小叶片对定子压紧力的方法有和。 13．变量叶片泵通过改变，来改变输出流量，轴向柱塞泵通过改变，来改变输出流量。 14．在SCYl4-1B型轴向柱塞泵中，定心弹簧的作用是。 15．在叶片马达中，叶片要放置，叶片马达的体积小，转动惯量小，动作灵敏，适用于的场合。由于泄漏大，叶片马达一般用于、、和的场合。 (二)判断题 1．液压泵的工作压力取决于液压泵的公称压力。( ) 2．YB1型叶片泵中的叶片是依靠离心力紧贴在定子内表面上。( ) 3．YB1型叶片泵中的叶片向前倾，YBX型叶片泵中的叶片向后倾。( ) 4．液压泵在公称压力下的流量就是液压泵的理论流量。( ) 5．液压马达的实际输入流量大于理论流量。( ) 6．CB-B型齿轮泵可作液压马达用。( ) (三)选择题
1．液压泵实际工作压力称为；泵在连续运转时，允许使用的最高工作压力称为；泵在短时间内过载时所允许的极限压力称为。 A．最大压力 B．工作压力 C．吸入压力 D．公称压力 2．泵在单位时间内由其密封容积的几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积称为。 A．实际流量 B．公称流量 C．理论流量 3．液压泵的理论流量实际流量。 A．大于 B．小于C．等于 4．YB1型叶片泵中的叶片靠紧贴在定子内表面；YBX型变量叶片泵中的叶片靠紧贴在定子内表面。 A．叶片的离心力 B．叶片根部的油液压力 C．叶片的离心力和叶片根部的油液压力 5．CB-B型齿轮泵中，泄漏途径有三条，其中对容积效率的影响最大。 A．轴向间隙 B．径向间隙 C．啮合处间隙 6．对于要求运转平稳，流量均匀，脉动小的中、低压系统中，应选用。 A．CB-B型齿轮泵 B．YB1型叶片泵 C．径向柱塞泵 7．液压泵的最大工作压力应其公称压力，最大输出流量应其公称流量。 A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或等于 E．小于或等于 8．公称压力为6.3MPa的液压泵，其出口接油箱。则液压泵的工作压力为。A．6.3MPa B．O C．6.2MPa (四)问答题 1．液压泵要完成吸油和压油，必须具备的条件是什么? 2．在齿轮中，开困油卸荷槽的原则是什么? 3．在齿轮泵中，为什么会产生径向不平衡力? 4．高压叶片泵的结构特点是什么? 5．限压式变量叶片泵的工作特性是什么? (五)计算题 1．某液压泵的工作压力为10MPa，实际输出流量为60L/min，容积效率为0.9，机械效率为O.94，试求： 1)液压泵的输出功率。 2)驱动该液压泵的电动机所需功率。 2．某液压马达的排量为V M=100mL/r，输入压力为p=10MPa，背压力为1MPa，容积效率ηMV=O.96，机械效率ηMm=0.86，若输入流量为40L/min，求液压马达的输出转速、转矩、输入功率和输出功率。 3．已知液压泵的输出压V M=100mL/r力p=12MPa，其机械效率ηm=0.94，容积效率ηV=0.92，排量V=10mL/r；马达的排量为V M=100mL/r，马达的机械效率为ηMm=0.92，马达的容积效率ηMV=O.85，
第四章 液压泵和液压马达 4.1 液压泵完成吸油和排油，必须具备什么条件？ 泵靠密封工作腔的容积变化进行工作，容积增加吸油，容积减小排油。 4.2 什么是齿轮泵的困油现象？有何危害？如何解决？ 一部分的油液困在两轮齿之间的密闭空间，空间减小，油液受积压，发热，空间增大，局部真空，气穴、振动、噪声。在两侧盖板上开卸荷槽。 4.3 齿轮泵、双作用叶片泵、单作用叶片泵各有哪些特点。如何正确判断转向、油腔和进出油口。 齿轮泵结构简单、尺寸小、重量轻、价格低、流量压力脉动大、泄漏大。 叶片泵流量压力脉动小、噪声小、结构复杂、吸油差、对污染敏感。 单作用叶片泵可做成变量泵。 叶片泵根据叶片方向判断转向。根据容积变化判断进出油口。 4.4 为什么轴向柱塞泵适用于高压？ 柱塞泵配合精度高、泄漏小、容积效率高。 4.5 已知泵的额定压力和额定流量，管道压力损失忽略不计，图c 中的支路上装有节流小孔，试说明图示各种工况下泵出口处的工作压力值。 a) b) c) d) e) F F T ,n M 题4.5图 a) b)油回油箱，出口压力为0。 c) 节流小孔流量ρP A C q d ???=20
出口压力 20 )(2A C q P d ?=?ρ d) 出口压力A F P = e) 功率关系M T T V q T T q P ??=?=?πω2 出口压力M V T P ?=π2 4.6设液压泵转速为950r/min ，排量为V P =168m l /r ，在额定压力2.95MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150l /min ，额定工况下的总效率为0.87，求： 1) 泵的理论流量q t ； 2) 泵的容积效率ηv ； 3) 泵的机械效率ηm ； 4) 泵在额定工况下，所需电机驱动功率P ； 5) 驱动泵的转矩T 。 1)理论流量min /6.159/168min /950l r ml r V n q p t =?=?= 2) 容积效率94.06 .159150===t v q q η 3) 机械效率93.094.087 .0===v m ηηη 4) 电机功率kW l Mpa q p P 48.887.0min//15095.2/=?=?=η 5) 转矩Nm n P P T 3.8560 2== =πω 4.7 某液压马达排量V M =250ml/r ，入口压力为9.8MPa ，出口压力为0.49Mpa ，总效率η=0.9，容积效率ηV =0.92。当输入流量为0.3×10-3m 3/s 时，试求： 1) 液压马达的输出转矩； 2) 液压马达的实际转速。 1）功率关系n T V n p p m m ??=???-πη2)(21 输出转矩Nm V p p T m m 5.3622)(21=??-=πη v m ηηη=
液压泵与液压马达 2．1填空题 1．齿轮泵有外啮合和内啮合两种；叶片泵有双作用式和单作用式两种；柱塞泵有径向和轴向两种。2．液压泵的实际流量是液压泵工作时实际输出的流量，由于泵存在内泄漏，所以实际流量小于理论流量。 3．液压泵的排量是指泵每转一转，由其密封油腔几何尺寸变化所计算得出的输出液体的体积，用V 表示。常用单位3 cm/r。 4．在高压齿轮泵中，为了减少泄漏，常用的有浮动轴套和弹性侧板两种自动补偿端面间隙装置。5．变量叶片泵依靠偏心距的变化的变化，来改变泵的流量，柱塞泵是改变柱塞的行程，使密封容积变化，来实现吸压油。 2．2选择题 1．液压泵进口处的压力称为 D ；泵的实际工作压力称为 A ；泵在连续运转时允许使用的最高工作压力称为 C ；泵短时间内超载所允许的极限压力称为 B 。 A．工作压力 B.最大压力 C.额定压力 D.吸入压力 2．在没有泄漏的情况下，根据泵的几何尺寸计算得到的流量称为 C ；泵在规定转速和额定压力下输出的流量称为 B ；泵在某工作压力下实际输出的流量称为 A ； A．实际流量 B.额定流量 C.理论流量 3．调节图2-11中的弹簧3的压缩量的大小，就可使图2-12中的曲线 A 。 A．BC左右平移 B. AB上下移动 C. BC的斜率变化 4．液压马达工作存在泄漏，因此液压马达的理论流量 B 其输入流量。 A．大于 B.小于 C.等于 5．液压泵的理论流量 A 实际流量。 A．大于 B.小于 C.等于 2．3判断题 1．双作用叶片泵可改变泵的流量。（×） 2. 齿轮泵的吸油口尺寸比压油口大，是为了减小径向不平衡力。（√） 3. 液压泵的工作压力取决于液压泵的额定压力的大小。（×） 4. 限压式变量泵主要依靠泵出口压力变化来改变泵的流量（√）
转向助力泵工作原理 转向助力是协助驾驶员作汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，当然，助力转向在汽车行驶的安全性、经济性上也一定的作用。就目前汽车上配置的助力转向系统和我能看到的资料，大致可以分为三类：第一，机械式液压动力转向系统；第二，电子液压助力转向系统；第三，电动助力转向系统。机械式液压动力转向系统机械式的液压动力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。所以，也在一定程度上浪费了资源。可以回忆一下：开这样的车，尤其时低速转弯的时候，觉得方向比较沉，发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大，也比较容易损害助力系统。还有，机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。电子液压助力转向系统主要构件：储油罐、助力转向控制单元、电动泵、转向机、助力转向传感器等，其中助力转向控制单元和电动泵是一个整体结构。工作原理：电子液压转向助力系统克服了传统的液压转向助力系统的缺点。它所采用的液压泵不再靠发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它所有的工作的状态都是由电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角度等信号计算出的最理想状态。简单地说，在低速大转向时，电子控制单元驱动电子液压泵以高速运转输出较大功率，使驾驶员打方向省力；汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动电子液压泵以较低的速度运转，在不至于影响高速打转向的需要同时，节省一部分发动机功率。电动助力转向系统(EPS) 英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。
例1如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径为6cm,流量q=150L/min液压泵入口处的真空度为0.02MPa,油的运动粘度为30*10-6m2/s,密度为900kg/m3,弯头处的局部阻力系数为0.2,管道入口处的局部阻力系数为0.5。求：（1）沿程损失忽略不计时的吸油高度是多少？；（2）若考虑沿程损失，吸油高度又是多少？ 解：取1-1, 2-2截面列伯努利方程：
例2.某泵排量v = 50cm3/r, 总泄漏量Δq=,29*10-5cm3/Pa.min泵以1450r/min的转速转动,分别计算p=0、10MPa时泵的实际流量和容积效率。如泵的摩擦损失转矩为2Nm，试计算上述几种压力下的总效率？所需电机功率是多少？ 解：泵的实际流量 例3、图示的两个系统中，各溢流阀的调整压力分别为P A＝4MPa, P B＝3MPa, P C＝2MPa,如系统的外负载趋于无限大，泵的工作压力各为多少？流量是如何分配的？ 解：图1是三个溢流阀串联，因此泵的工作压力P = P A＋P B＋P C 图2是三个溢流阀并联，因此泵的工作压力P取其中的最小值，即P = P C = 2MPa 图1泵输出的流量经三个溢流阀流回油箱。 图2泵输出的流量主要经溢流阀A流回油箱,小部分控制油液经溢流阀B、 溢流阀C流回油箱。
1.说明溢流阀、减压阀、顺序阀的异同和特点。 2.液压传动有哪些优缺点？ 3.写出雷诺数的表达式，并说明其作用。 4.动力粘度的物理意义是什么？ 5.什么是换向阀的位和通？ 6.管路的压力损失有哪几种？各受哪些因素的影响？ 7.什么是泵的排量和泵的容积效率？ 8.什么是换向阀的中位机能，并举例说明。 9. 简述液压系统是由哪些部分组成的，并说明其作用。 10. 什么是开式回路？什么是闭式回路？ 11. 节流阀的最小稳定流量有什么意义？影响其值的因素主要有哪些？ 12. 简述容积调速回路的工作原理及特点？ 13. 20号机械油的含义是什么？ 14.简述液压系统是由哪些部分组成的，并说明其作用？ 15.理想液体的特点是什么？ 16.压力和温度对粘度有何影响? 17.如果液压泵的出口减小，流量是否减少? 当出口压力升高时，流量是否减少? 20. 什么是动力粘度、运动粘度和相对粘度？ 18.节流阀为什么能改变流量？ 19.调速回路应满足哪些基本要求？ 20.换向阀的“O”、型“H”型中位机能是什么？ 21.液体层流和紊流的定义是什么？ 22.液压泵的工作压力取决于什么? 23.简述容积式泵和马达的工作原理? 26. 什么是大气压力、相对压力、绝对压力和真空度？它们之间有什么关系？液压系统中的 压力指的是什么压力？ 24.用什么来判断液体的流动状态？什么是层流和紊流？ 25.液压传动中常用的液压泵分为哪些类型？ 26.用溢流节流阀的节流调速回路中，为何溢流节流阀只能安装在进油路上? 27.什么是流体的体积弹性系数?它表示了流体的哪一方面的性质? 28.什么是液控单向、其工作原理如何? 有何用途? 29.溢流阀的用途有哪几种、试画出回路原理加以说明? 30.液压缸的作用是什么?有哪些类型? 31.压系统中的压力是怎样形成的？ 32.什么是液压油的粘性？ 33.什么是进口节流调速回路？有何特点？应用在什么场合？
第三章液压泵和液压马达 一.判断题. 1. 因存在泄漏，因此输入液压马达的实际流量大于其理论流量，而液压泵的实际输出流量小于其理论流量.( ) 2．液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关.（） 3. 流量可改变的液压泵称为变量泵.( ) 4. 定量泵是指输出流量不随泵的输出压力改变的泵.( ) 5. 当液压泵的进、出口压力差为零时，泵、输出的流量即为理论流量.( ) 6. 齿轮泵的吸油腔就是轮齿不断进入啮合的那个腔.（） 7. 齿轮泵多采用变位修正齿轮是为了减小齿轮重合度，消除困油现象.( ) 8. 双作用叶片泵每转一周，每个密封容积就完成二次吸油和压油.（） 9. 单作用叶片泵转子与定子中心重合时，可获稳定大流量的输油.（） 10.对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零.（） 11.双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用.（） 12.双作用叶片泵因两个吸油窗口、两个压油窗口是对称布置，因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡，轴承承受径向力小、寿命长.( ) 13.双作用叶片泵的转子叶片槽根部全部通压力油是为了保证叶片紧贴定子内环.( ) 14.配流轴式径向柱塞泵的排量q与定子相对转子的偏心成正比，改变偏心即可改变排量.( ) 15.液压泵产生困油现象的充分且必要的条件是：存在闭死容积且容积大小发生变化.( ) 16.液压马达与液压泵从能量转换观点上看是互逆的，因此所有的液压泵均可以用来做马达使用.( ) 17. 液压泵输油量的大小取决于密封容积的大小.( ) 18. 外啮合齿轮泵中，轮齿不断进入啮合的那一侧油腔是吸油腔.( ) 二.选择题.
第二章液压泵 授课班级：083022003、4 授课日期：7 教学课题：液压泵概述 教学目的及要求： 1．熟悉液压泵的工作原理及特点 2．了解液压泵的主要性能参数及分类 教学重点：液压泵的工作原理 教学难点：液压泵主要性能参数间的关系 教学方法：讲授、讨论、启发 教具：黑板、投影仪 教学过程及内容： 复习：液体的主要性质、静止液体和流动液体的力学基础、管道中流动液体的能量损失及其它常见的物理现象。 课程导入：液压传动系统中动力装置的功用是什么？ 课程内容： 机械能转变为液压能的转换装置和它们主要性能参数是本节介绍的内容。 一、液压泵和液压马达的工作原理 在液压传动系统中，液压泵和液压马达都是容积式的，依靠容积变化进行工作。 见教材34页图2.1为容积式泵的工作原理简图（用幻灯片演示动画） （1）吸油过程：偏心轮旋转使柱塞2在缸体的柱塞孔内向右移动，缸体 与柱塞之间构成了容积可变的密封工作腔变大，产生真空，油液便通过单向阀6吸入。（2）压油过程：偏心轮旋转使柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入 的油液因受压通过单向阀5排到系统中去。 二、液压泵的分类和图形符号 1．液压泵常见的类型有 按液压泵的结构分：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、转子泵、螺杆泵等 按液压泵输出流量分：定量泵、变量泵 按液压泵工作压力分：低压泵、中压泵、高压泵
按液压泵输出液流方向分：单向泵、双向泵 单向定量泵单向变量泵双向定量泵双向变量泵 2．液压泵的图形符号 常见液压泵的图形符号如图所示。 3. 液压马达的分类 按转速分：高速马达(n>500rpm)、中速马达(100～500rpm)、低速马达(n<100rpm)； 按排量能否调节：定量马达、变量马达 按输油方向能否改变：单向马达、双向液压马达 按结构：齿轮马达、叶片马达、柱塞马达、摆线马达 液压马达的职能符号 4. 液压泵的图形符号 三、液压泵的主要性能参数 1.液压泵的压力（单位：Mpa） （1）工作压力p：液压泵工作时实际输出的压力称为工作压力。其大小取决于负载的大小和管路的压力损失，与液压泵的流量无关。 （2）额定压力pn:液压泵在正常条件下，连续运转允许达到的最高压力称为额定压力。额定压力是按试验标准规定在产品出厂前必须达到的铭牌压力。 （3）最高允许压力pmax:液压泵在短时间内超载时所允许的极限压力。 2.液压泵的排量(mL/r即毫升／转) 液压泵的排量V：在没有泄漏的情况下，液压泵轴转过一转时所能排出的液体体积称为液压泵的排量V，其大小只与液压泵的几何尺寸有关。
五、计算题 1、某泵输出油压为10MPa，转速为1450r/min，排量为200mL/r，泵的容积效率为Vp=，总效率为p=。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率（不计泵的入口油压）。 解：泵的输出功率为： 电机所需功率为： 2、已知某液压泵的转速为950r/min，排量为V P=168mL/r，在额定压力和同样转速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为，求： （1）液压泵的理论流量q t； （2）液压泵的容积效率ηv； （3）液压泵的机械效率ηm； （4）在额定工况下，驱动液压泵的电动机功率P i； （5）驱动泵的转矩T。 解：（1）q t=V n=950×168÷1000=159.6L/min （2）ηv=q/q t =150/=； （3）ηm== （4） P i=pq/(60×=； （5） T i=9550P/n=9550×950=852Nm 3、已知某液压泵的输出压力为5MPa，排量为10mL/r，机械效率为，容积效率为，转速为1200r/min，求：（1）液压泵的总效率； （2）液压泵输出功率； （3）电动机驱动功率。 解：（1）η=ηVηm=×= （2）P=pqηv/60=5×10×1200×(60×1000)= （3）P i=P/η=×= 4、如图，已知液压泵的输出压力p p=10MPa，泵的排量V P＝10mL／r，泵的转速n P＝1450r／min，容积效率
ηPV=，机械效率ηPm=；液压马达的排量V M＝10mL／r，容积效率ηMV=，机械效率ηMm＝，泵出口和马达进油管路间的压力损失为，其它损失不计，试求： （1）泵的输出功率； （2）驱动泵的电机功率； （3）马达的输出转矩； （4）马达的输出转速； 解：（1）P po=p p q p=p p V p n pηPV=10×10×10?3×1450×60= （2）P Pi=P Po/ηp= P Po/(ηPVηMm)= P M=P P?ΔP=10?= （3）T M=p M V MηVM/2π=×10×2π= （4）n M=-n p V pηPVηMV/V M=1450×10××10=min 5、如图所示，由一直径为d，重量为G的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。 解：设柱塞侵入深度h处为等压面，即有 (F+G)/(πd2/4)=ρg(h+x) 导出：x=4(F+G)/(ρgπd2)?h 6、已知液压马达的排量V M=250mL/r；入口压力为；出口压力为；此时的总效率ηM=；容积效率ηVM=；当输入流量为22L/min时，试求： （1）液压马达的输出转矩(Nm)； （2）液压马达的输出功率(kW)； （3）液压马达的转速(r/min)。 解：（1）液压马达的输出转矩 T M=1/2π·Δp M·V M·ηMm=1/2π×－×250×=·m （2）液压马达的输出功率 P MO=Δp M·q M·ηM/612=－×22×60= （3）液压马达的转速