当前位置：文档之家 › 液压传动课件

液压传动课件

  • 格式：ppt
  • 大小：9.36 MB
  • 文档页数：135

下载文档原格式

  / 135

合集下载

机械基础(第四版)课件第五章 液压传动

机械基础(第四版)课件第五章 液压传动
按结构不同，液压缸可分为活塞式、柱塞式、伸缩套 筒式液压缸。
按油压作用形式分为单作用式和双作用式液压缸。
2．液压缸的类型及图形符号
3.液压缸的密封装置
液压缸的密封装置是用来防止油液的泄露，其对液压 缸的工作性能和效率有直接的影响，因而要求密封装置有 良好的密封性能，摩擦阻力小，制造简单，拆装方便，成 本低且寿命长。
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵
叶片泵 柱塞泵
外啮合齿轮泵结构简单，成本低， 抗污及自吸性好，广泛应用于低 压系统
内啮合齿轮泵结构紧凑，工作容 积大，转速高，噪声小，但流量 脉动大，可以用于中低压场合
叶片泵流量均匀，运转平稳，结 构紧凑，噪声小，但结构复杂， 吸入性能差，对工作油液的污染 较敏感。主要用于对速度平稳性 要求较高的中低压系统
3.活塞运动速度与流量的关系
§5-2 液压元件
一、液压泵
1.液压泵的工作原理
液压泵靠密封容积的变化来实现吸油和压油，其 输出流量的多少取决于密封工作容积变化的大小。
液压泵的工作原理图
2.液压泵正常工作的条件
（1）应具备密封容积，而且密封容积能够交替变化； （2）应有配流装置，以使在任何时候其吸油腔和压 油腔都不能互通（如止回阀）； （3）在吸油过程中，油箱必须和大气相通。
根据阀芯控制的方式，换向阀分为手动、机动、 电动、液动和电液动等类型。
2.压力阀
压力阀用来控制液压系统的压力，或利用系统中压力的变化 来控制某些液压组件的动作。压力阀的种类很多，这里只介绍溢 流阀和减压阀。
（1）溢流阀
溢流阀可分为直动式溢流阀和先导式溢流阀。
（2）减压阀 减压阀在液压系统中的作用主要有：降低系统某一支 路的油液压力，使同一系统有两个或多个不同压力。根据 结构和工作原理不同，减压阀可分为直动式减压阀和先导 式减压阀两种。

液压传动课件ppt

液压传动课件ppt
图形符号
▪ 工作原理
左端进油·，压力油作用在阀芯左端，克服右 端弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右 端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作 用，将阀芯紧压在阀座孔上，阀口关闭，油 液被截止不能通过。
▪ 正向开启压力只需（0.03～0.05 ）MPa，
反向截止时为线密封，且密封力随压力增高 而增大，密封性能良好。开启后进出口压力
▪为保证定差减压阀的压力补偿作用，
调速阀的进出口压力差应大于弹簧力 Ft 和液动力Fs 所确定的最小压力差。 否则无法保证流量稳定。
旁通型调速阀
结构原理
该阀又称为溢流节流阀，由节流阀与差压式
溢流阀并连而成，阀体上有一个进油口，一个
出油口，一个回油口。这里节流阀既是调节元
件，又是检测元件；差压式溢流阀是压力补偿
通过调速阀的流量
q1=q2=q
▪流量稳定性分析
▪调速阀用于调节执行元件运动速度，并保证其
速度的稳定。这是因为节流阀既是调节元件， 又是检测元件。当阀口面积调定后，它一方面 控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换 为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀阀芯 的两端面，与弹簧力相比较，当检测的压力差 偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应位移， 改变减压缝隙进行压力补偿，保证节流阀前后 的压力差基本不变。但是阀芯位移势必引起弹 簧力和液动力波动，因此流经调速阀的流量只 能基本稳定。调速阀的速度刚性可近似为∞。
流量特性方程 q = KLAΔp m
它反映了流经节流阀的流量q与阀前后压力
差Δp 和开口面积A 之间的关系。
刚性 外负载波动引起阀前后压力差Δp
变化，即使阀的开口面积A 不变，也会导致 流经阀的流量q 不稳定。
定义：阀的开口面积A 一定时 ，

机械基础课件——液压传动

机械基础课件——液压传动

§9-1液压传动概述
②可压缩性。液体的可压缩性比钢铁大。纯油的可压缩性随压缩
过程、温度及其压力的变化而变动，但变动量不大，可不予考虑。在一 般情况下，油的可压缩性对液压系统的性能影响不大，但在高压情况下 以及在研究系统动态性能时则不能忽略。
③粘性。流体流动时，在流体内部产生内摩擦力的性质称为粘性。
粘性的大小可用粘度来衡量，粘度是选择流体的主要指标，是影响流动
流体的重要物理性质。粘度大，液层的内摩擦力就大，油液就“稠”；
反之，油液就“稀”。油液的粘度对温度的变化很敏感。当温度升高时，
粘度显著下降。当压力升高时，油液的分子间距离缩小，粘度提高。
（2）液压油的选择。液压油的质量及其各种性能将直接影响液压系 统的工作。选择液压油时，应考虑工作压力、环境温度以及工作部件的 运动速度等因素。工作压力高，应用粘度高的油，以减小泄漏，提高容 积效率。环境温度高时，应用粘度较高的油；反之，环境温度较低时， 应用粘度较低的油。当工作部件的运动速度较高时，为了减少压力损失， 应用粘度较低的油；反之，应用粘度较高的油。
v＝Q/A 式中，v为液体的平均流速，m/s；Q为流入液压缸或管道的流量，m3/s；A为
活塞的有效作用面积或管道的流通面积，m2。
1，2—活塞 3，4—油腔 5—油管
图9-4活塞运动速度与流量的关系
§9-1液压传动概述
④活塞运动速度与流量的关系。如图9-4所示，假定在时间t内，
活塞2移动的距离为H2，则：
此外，选择液压油时还应该注意油的润滑性能，良好的化学稳定性，
对金属材料具有防锈性和防腐性，比热、热传导率大，热膨胀系数小，
油液质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。
§9-1液压传动概述

液压传动-PPT课件

液压传动-PPT课件

作用，叶片紧贴在定子4的内表面，把定子内表面、
转子外表面和两个配流盘形成的空间分割成八块
最高压力比额定压力稍高，可看作是泵的 能力极限。一般不希望泵长期在最高压力 下运行。
表3.1 压力分级
压力分级
压力 （MPa）
低压 2.5
中压 >2.5~8
中高压 高压 超高压 >8~16 >16~32 >32
三、液压泵和液压马达的类型
按结构分：柱塞式、叶片式和齿轮式 按排量分：定量和变量 按调节方式分：手动式和自动式，自动 式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒 流式等。 按自吸能力分：自吸式合非自吸式
5. 液压传动技术的发展
我国的发展现状：
机械工业振兴发展的重点行业之一
门类比较齐全、有相当竞争实力、初具生产规模 的工业体系（液压行业总产值是世界第六，气动 行业世界第十）
全国行业企业约1300多个，预计2019年需求总 量突破150亿元（农业机械需求量将有很大增长； 机床、塑料机械等的需求量有较大增长）
1. 液压传动基于流体力学的帕斯卡原理 2. 在密闭容器中传递动力与能量 3.运动的传递是按液体容积变化相等的原理 4. 工作压力决定于负载 5.易于实现自锁
2. 液压传动的工作原理
原理图及简化模型
力比例关系：
p = F1/A1= W/A2 或 W/F1=A2/A1
二、液压泵的主要性能参数
1、压力
工作压力是指泵的输出压力，其数值决定于外负 载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载 压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作压力决 定于并联负载中最小的负载压力。
额定压力是指根据实验结果而推荐的可连续使用 的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭牌上 所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有足够的 流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。

液压传动基本原理PPT课件

液压传动基本原理PPT课件
◆液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量； 液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。
2
一. 液压传动的基本原理
液压传动是以液体为工作介质，通过驱动装置 将原动机的机械能转换为液体的压力能，然后通过 管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将 液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或 回转运动。
16
4
2.1 液压传动系统的工作原理
千斤顶中，小缸、小活塞以及 单向阀4和7组合在一起，就可以不 断从油箱中吸油和将油压入大缸， 这个组合体的作用是向系统中提供 一定量的压力油液，称为液压泵。
大活塞和缸用于带动负载，使 之获得所需运动及输出力，这个部 分称为执行机构。
放油阀门11的启闭决定W是否 向下运动，是一个方向控制阀。
液压传动基本原理
第一节 液压传动的基本概念
一部完整的机器是由动力机构、传动机构和工作机构等 三部分组成。
◆传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。
◆流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制 的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动 。
◆液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量 传递的传动方式。
8
10
三 液压系统的图形符号
9
图1.1(a)所示的液压系统图是 一种半结构式的工作原理图。它：
直观性强，容易理解，但难 于绘制。
4
在实际工作中，除少数特殊情 况外，一般都采用液压图形符号 （参看附录）来绘制，如图1.2所示。
8
7 6
5
3 2
1
图1.2
9
10
19
18 17
16
液压缸 换向阀
9 8
液压缸 换向阀

液压传动课件ppt

液压传动课件ppt
详细描述
液压传动广泛应用于工程机械、农业机械、汽车工业、船舶工业、航空航天等领域。例如，挖掘机、起重机、推 土机等工程机械采用液压传动系统来实现各种动作；航空航天领域的飞行器也采用液压传动系统来进行姿态控制 和起落架收放等操作。
02 液压传动的基本原理
液压油的特性
01
液压油是液压传动系统中的工作介质，具有不可压缩性 、粘性和润滑性等特性。
液压系统的调试与检测
总结词
液压系统的调试与检测是确保系统性能和稳定性的必 要步骤，有助于及时发现和解决潜在问题。
详细描述
在液压系统安装完成后，应对其进行全面的调试和检测 ，以确保各元件工作正常、系统性能稳定。调试过程中 ，应对系统的压力、流量、温度等参数进行监控和调整 ，确保其在正常范围内。同时，应定期对液压系统进行 检测，可以采用振动、噪声、油温等手段，以及专业的 检测设备，对系统的性能和状态进行全面评估。对于发 现的问题，应及时进行处理和修复，以避免对系统造成 更大的损害。
液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵和螺杆泵等多种类型，根 据不同的应用场景选择合适的 液压泵。
液压阀的工作原理
液压阀是液压传动系统中的控制元件，用于控制液体的流动方向、压力和流量等参 数。
液压阀通过控制阀芯的位置来改变液体的流动状态，从而实现不同的控制功能。
液压阀有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等多种类型，根据不同的控制需求 选择合适的液压阀。
液压缸的工作原理
液压缸是液压传动系统中的执行元件 ，能够将液体的压力能转换为机械能 。
液压缸有单作用缸和双作用缸等多种 类型，根据不同的应用场景选择合适 的液压缸。
液压缸通过密封工作腔的容积变化来 实现活塞的往复运动，从而输出机械 能。
03 液压传动的系统组成

液压传动技术基础PPT课件

液压传动技术基础PPT课件
02
按结构可分为齿轮泵、叶片泵、 柱塞泵等类型。
液压缸的工作原理
将液体的压力能转换为机械能，驱动 执行机构实现直线或旋转运动。
按结构可分为活塞缸、柱塞缸、摆动 缸等类型。
液压控制阀的工作原理
控制液压系统中液体的流动方向、压力和流量，实现各种动 作的控制。
按功能可分为方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等类型 。
军事等领域。
特点
液压传动技术具有功率重量比大、 体积小、重量轻、易于实现自动 化控制等特点，能够满足各种复
杂工况和特殊需求。
应用
液压传动技术在工程机械、农业 机械、汽车工业、船舶工业等领 域得到广泛应用，如挖掘机、推 土机、拖拉机、汽车转向系统、
船舶起锚系统等。
对未来液压传动技术的展望
发展趋势
未来液压传动技术将朝着高效节能、高可靠性、智能化和 网络化方向发展，同时寻求更加环保和可持续发展的解决 方案。
液压传动技术基础ppt课件
• 引言 • 液压传动系统的工作原理 • 液压元件 • 液压系统的设计与应用 • 液压传动的优缺点及发展趋势 • 结论
01
引言
液压传动的定义与特点
总结词：基本概念
详细描述：液压传动是一种利用液体压力能进行能量传递和转化的技术，具有功 率密度高、响应速度快、调速范围广等特点。
新技术应用
随着新材料、新工艺、人工智能等技术的发展，液压传动 技术将与电气传动、气压传动等技术进一步融合，形成更 加高效和智能的传动系统。
未来应用场景
未来液压传动技术将更加广泛地应用于智能制造、航空航 天、新能源等领域，为工业自动化和高端装备制造提供更 加可靠的传动解决方案。
THANKS
感谢观看
军事领域

液压与气压传动课件-PPT

液压与气压传动课件-PPT

2、实际流体的伯努利方程：
由于实际流体具有粘性，流动时必然产生内摩擦力且 造成能量的损失，使总能量沿流体的流向逐渐减小， 而不再是一个常数；另一方面由于液体在管道过流截 面上的速度分布并不均匀，在计算中用的是平均流速， 必然会产生误差，为了修正这一误差引入了动能修正
系数α 。
所以，实际的伯努利方程应为
•由此可知动力粘度μ ：是指它在单位速度梯 度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。
动力粘度μ的单位：
CGS制中常用 P（泊） 1cP（厘泊）=10-2 P （泊）
SI单位： Pa·s（帕·秒） 1 Pa·s =1 N·s/m2
换算关系： 1 Pa·s =10 P =103 cP
（2） 运动粘度ν ：
第一节 液压油液
在液压系统中，最常用的工作介质是 液压油，液压油是传递信号和能量的工作 介质。同时，还起到润滑，冷却和防锈等 方面的作用。液压系统能否可靠和有效地 工作，在很大程度上取决于液压油。
一、液压油液的性质
（一）密度和重度： 密度ρ：单位 Kg/m3
对匀质液体：单位体积内所含的质量。 ρ = m/V
1）静止液体内某点处的压力由两部分组成：一部分是液体
表面上的压力p0，另一部分是ρg与该点离液面深度h的
乘积。
2）静止液体内的压力沿液深呈直线规律分布。
3）离液面深度相同处各点的压力都相等，压力相等的点组 成的面叫等压面。
同一种液体于连通器内
空气 水
连通但不是同一种液体
汞
水
（二）压力的表示法及单位：
1bar＝105N/m2
例1：已知ρ=900kg/m3 , F=1000N,
A=1 ×10-3 m2 , 求h=0.5m处的静压力p=?

机械基础课件：液压传动基础知识

机械基础课件：液压传动基础知识
表明平均流速与其截面积大小成反比。 A1，A2 ——截面1、 2的面积， 单位为m2；
v1,v2 ——液体流经截面1、 2时的平均流速， 单位为m/s。
液压传动基础知识
图13-2 液流连续性原理
液压传动基础知识
练一练： 如图13-3所示， 在液压千斤顶的压油过程中， 已知柱塞泵活塞1的面积A1=1.13×10-4 m2， 液压缸活 塞2的面积A2=9.62×10-4 m2， 管路4的截面积A4=1.3×10-5 m2。 若活塞1的下压速度v1为0.2 m/s， 试求活塞2的上升速度 v2和管路内油液的平均流速v4。
液压传动基础知识
说一说： 你能对照图13-1复述液压千斤顶的工作过程吗？ 你在生活中见过液压传动的例子吗？ 如果有， 和大家分享 一下你对液压传动系统的认识。
液压千斤顶是一个简单的液压传动装置， 从其工作过程 可以看出， 液压传动的工作原理是以油液作为工作介质， 通过密封容积的变化来传递运动， 通过油液内部的压力来传 递动力。
当活塞运动被阻(如接触固定挡铁)， 负载阻力F增大， 液压泵出口压力又随之继续增大， 至油液压力达pC值时， 溢流阀阀芯上移，P口与O口连通， 压力油液流回油箱， 液 压泵出口处压力保持为pC。
综合上面分析， 可知液压传动系统中某处油液的压力是 由于受到各种形式负载的挤压而产生的， 压力的大小决定于 负载， 并随负载变化而变化。 当某处有几个负载并联时， 压力的大小取决于克服负载的各个压力值中的最小值。 压力 的建立过程是从无到有、 从小到大迅速进行的。
图13-1所示为液压千斤顶的工作原理。
液压传动基础知识
1—杠杆手柄; 2—小油缸; 3—小活塞; 4、 7—单向阀; 5—吸油管； 6、 10—管道； 8—大活寒； 9—大油缸； 11—截止阀； 12—

液压传动 ppt课件

液压传动 ppt课件
（2）可压缩性 液体在压力的作用下使体积变小的性质称为液体的可压缩性，通常 用体积压缩系数K（m2/N）和体积弹性模量E（N/m2）表示。 提示 液体的可压缩性很小，在很多情况下可以忽略不计，仅在高 压及涉及动态特性时才加以考虑，此时，工作介质中可能有游离的气泡， E取1.4～2GPa。
表8-1 常用液压油的使用范围
液体的粘度受温度的影响较大，温度升高粘度显著降低，温度降低 粘度显著升高。液体粘度随温度变化的特性称为粘温特性。压力变化对 液体的粘度也有影响，压力高时粘度大，反之则小。
3．液压油的选用
为了较好地适应液压系统的工作要求，液压油一般应具有如下基本 性能：
（1）合适的粘度，良好的粘温特性。 （2）质地纯净，杂质少，有良好的润滑性能。 （3）对金属和密封件有良好的相容性，抗泡沫、抗乳化、防腐性、 防锈性好。 （4）对热、氧化、水解和剪切有良好的稳定性。 （5）体积膨胀系数小，比热容大。 （6）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。 （7）对人体无伤害，成本低。 在满足基本性能要求的前提下，一般要根据液压系统的使用要求和 工作环境，以及综合经济性等因素确定液压油的品种。液压油的粘度主 要根据液压泵的类型来确定，同时还要考虑工作压力范围、油膜承载能 力、润滑性、系统温升程度、液压油与液压元件的相容性等因素。选用 液压油时，还要考虑工作环境因素，例如：环境温度的变化范围、有无 明火和高温热源、是否造成环境污染等。此外，选用液压油时还要综合 考虑液压油的成本，以及连带的液压元件成本、使用寿命、维护费用、 生产效率等因素。 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度见表8－2。
表8-2 按液压泵类型推荐采用的液压油粘度
4．液压油的使用及其污染的控制
（1）污染的原因 工作介质污染的主要因素是杂质，杂质有外界侵入的和工作过程中 产生的两类。从外界侵入的主要是空气、尘埃、切屑、棉纱、水滴和冷 却用乳化液等，在液压系统安装或修理时残留下来的污染物主要有铁屑、 毛刺、焊渣、铁锈、沙粒和涂料渣等；在工作过程中系统内产生的污染 物主要有液压油变质后的胶状生成物、密封件的剥离物和金属氧化后剥 落的微屑等。 （2）污染的危害 固体杂质会加速元件的磨损，堵塞阀件的小孔和缝隙，堵塞滤油器， 使泵吸油困难并产生噪音，还能擦伤密封件使油的泄漏量增加。水分、 清洗液等杂质会降低润滑性能并使油液氧化变质，使系统工作不稳定， 产生振动、噪声、爬行及启动冲击等现象，使管路狭窄处产生气泡，加 速元件腐蚀。 （3）污染的控制 液压元件、油箱和各种管件在组装前应严格清洗，组装后应对系统 进行全面彻底的冲洗，并将清洗后的介质换掉；在设备运输、使用过程 中防止尘土、磨料等侵入；加装高性能的滤油器、空气滤清器，并定期 清洗和更换；维修拆卸元件应在无尘区进行；采用适当的措施控制系统 的温度（65℃以下），防止介质氧化变质；定期检查和更换工作介质。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

弧度所排出（吸入）液体的体积，也称角排量。
11
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
理论流量 theoretical flow rate qt ：无内外泄漏时，单位时间 内泵（马达）排出（吸入）液体的体积。泵、马达的流量为其 转速与排量的乘积，即: qt Vd V n 泵的实际流量 actual flow rate q ：泵工作时实际出口的流量。
要求掌握这几种泵和马达的工作原理（泵是如何吸油、压 油和配流的，马达怎样产生转速、转矩）、结构特点及主要性 能特点；了解不同类型的泵马达之间的性能差异及适用范围， 为正确选用奠定基础。
2
http:// / 引用本教案内容，请注明出处
本章教学内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 液压泵和马达概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 液压马达 液压泵马达图形符号 本章小结 习题
点 击 进 入 相 应 章 节
返回本页点击此
3
2.1 液压泵和马达概述
Introduction of Hydraulic Pumps and Motors
4
2.1.1 容积式泵和马达工作原理
Basic Principles of Hydraulic Pumps and Motors 泵工作原理： 曲柄连杆带动活塞(Piston) 做直线往复运动。活塞右移， 封闭容腔C的容积增大，形成真 空；在大气压的作用下，油从 O 单向阀(Check Valve)A被吸入C 腔，此时单向阀B断路。当活塞 左移时，封闭容腔C的容积减小， 单向阀A断路，C腔中的油从单 向阀B排出。 马达工作原理： 用外控方法打开单向阀B输 入压力油，C腔中的压力油推动 活塞右移，使曲柄连杆输出转矩。 在惯性作用下，活塞左移，外控 打开单向阀A，C腔中的无压油 从阀A排出。
应的外负载。 额定压力 rated pressure：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。
每转排量 displacement per revolution V ：无内外泄漏时， 泵（马达）每转一周所排出（吸入）液体的体积。 每弧度排量 displacement per radian Vd ：泵（马达）每转一
m Tm
J
p Tp
机械输入 液压马达
机械输出
9
2.1.1 容积式泵和马达工作原理
根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是液压泵的共同 特点，因而这种泵又称为容积泵。 液压泵按其在内所能输出油液体积能否调节而分为定量泵 (Fixed displacement pumps)和变量泵(Variable displacement pumps)两类； 按结构形式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。液 压马达也具有相同的形式。 从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况下，液压泵 在每一工作周期中吸入或排出的油液体积只取决于工作构件 的几何尺寸，如柱塞泵的柱塞直径和工作行程。
q
v
qt
17
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
马达容积损失 理想马达
p qt Tt
Tt p Vd Vd 马达的弧度排量
qt / Vd
q
v
qt
18
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
机械损失——摩擦而造成的转矩上的损失 液压泵的机械损失： 泵的驱动转矩总是大于其理论上需要的驱动转矩，设转 矩损失为Tf，理论转矩为Tt，则泵实际输入转矩为T=Tt+Tf， 用机械效率m (mechanical efficiency)来表征泵的机械损失 Tt=Tm，则
10
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
The Performance of Hydraulic Pumps and Motors
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 operating pressure：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
图2.3 外啮合齿轮泵的工作原理 1—泵体(Housing);2 —主动齿轮(Driver Gear);3 —从动齿轮 (Driven gear)
27
2.2.1 外啮合齿轮泵的结构及工作原理
结构及工作原理
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。
13
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
实际液压泵和液压马达在能量转换过程中是有损失，输出 功率小于输入功率。 功率损失=容积损失+机械损失
容积损失(volumetric loss)是因泄漏 、气穴和油液在高压下 压缩等造成的流量损失。 机械损失(mechanical loss)是指因摩擦而造成的转矩上的损 失。
14
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
泵的容积损失——用容积效率(volumetric efficiency) v 表征。
q qt v
对液压泵来说， 输出压力增大时， 泵实际输出的流量 q减小。设泵的流 量损失ql为，则 qt=q+ql。
ql q qt ql v 1 qt qt qt
8
2.1.1 容积式泵和马达工作原理
液压马达是实现连续旋转运动的执行元件，从原理上讲， 向容积式泵中输入压力油，迫使其转轴转动，就成为液压马达， 即容积式泵都可作液压马达使用。 但在实际中由于性能及结构对称性等要求不同，一般情况 下，液压泵和液压马达不能互换。
液压输入 液压泵
Q p
液压输出
Q
Q p
泵的总效率(overall efficiency of pumps)
T
m
Tt
液压泵的总效率(overall efficiency)等于其容积效率和机械 效率的乘积： v m （2.6）
23
q qt v
理想马达: P×qt Tt× Tt P×(Vd ) qt /(Vd ) Vd 马达的弧度排量
式中：
N t pqt Tt 2 πTt n
(2.1)*
Tt— 液压泵、马达的理论转矩(theoretical torque) (N· m)； n, — 液压泵、马达的转速(rev/s), 角速度(rad/s)； p, qt — 液压泵、马达的压力和理论流量。 * 式（2.1）可详细见教材p7。
5
B
C
泵排出
A
泵吸入

Q
2.1.1 容积式泵和马达工作原理
6
5
4
3
2
1
图 2. 1 液压泵的工作 原理 图2.1 液压泵的工作原理
由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。 凸轮(Cam)1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大， 产生真空，油液便通过吸油阀5吸入； 柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过 压油阀6排到系统中去。
6
2.1.1 容积式泵和马达工作原理 液压泵和液压马达工作的必要条件：
（1）必须有一个大小能作周期性变化的封闭容积； （2）必须有配流动作，即 封闭容积加大时吸入低压油 液压泵 封闭容积减小时排出高压油 封闭容积加大时充入高压油 液压马达 封闭容积减小时排出低压油 （3）高低压油不得连通。
7
2.1.1 容积式泵和马达工作原理
记泵的泄漏流量(leakage flow rate)为ql，有: q= qt ql
额定流量 rated flow rate qn ：在额定转速和额定压力下泵输
出（马达输入）的流量，也是按试验标准规定必须保证的流量。 由于泵和马达存在内泄漏，油液具有压缩性，所以额定流量和 理论流量是不同的。
12
2.1.2 液压泵和马达的基本性能参数
液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。 液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压 力能，再以压力、流量的形式输入到系统中去，它是液压系统 的动力源。
液压输入 液压泵
Q p
液压输出
Q
Q p
m Tm
J
p Tp
机械输入
液压马达
机械输出
液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转动 的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。
功率(power)和效率(efficiency)：液压泵由原动机驱动，输 入量是转矩(torque)T和角速度 (angular speed)，输出量是液体
的压力p和流量q；如果不考虑液压泵、马达在能量转换过程中 的损失，则输出功率等于输入功率，也就是它们的理论功率 (theoretical power )Nt ：
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。
28
2.2.2 齿轮泵的流量和脉动率(Pulsating Rate)
外啮合齿轮泵的排量可近似看作是两个啮合齿轮的齿谷容 积之和。若假设齿谷容积等于轮齿体积，则当齿轮齿数 (Number of Teeth)为z ，模数(Modulus of Gear)为m，节圆直径 (Pitch Diameter )为d，有效齿高(Effective Height)为h，齿宽 (Width of Teeth)为b时，根据齿轮参数计算公式有d=mz，h=2m， 齿轮泵的排量近似为 V=dhb=2zm2b （2.7） 实际上，齿谷容积比轮齿体积稍大一些，并且齿数越少误 差越大，因此,在实际计算中用3.33~3.50来代替上式中值，齿 数少时取大值。 V=(6.66~7)zm2b （2.8） 由此得齿轮泵的输出流量(The Output Flow Rate)为 V=(6.66~7)zm2bnv （2.9）
用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。
26
2.2.1 外啮合齿轮泵的结构及工作原理