组成:小齿轮、内齿环、 组成 小齿轮、内齿环、月牙形隔板等 小齿轮
渐开线齿形内啮合齿轮泵
工作原理:小齿轮带动内齿环同向异速旋 工作原理 小齿轮带动内齿环同向异速旋 左半部分轮齿退出啮合， 转， 左半部分轮齿退出啮合， 形成真空吸油。 形成真空吸油。右半部分轮齿 退出啮合，容积减小，压油。 退出啮合，容积减小，压油。 月牙板同两齿轮将吸压油口隔 开。
工作压力和额定压力
工作压力 额定压力（公称压力、铭牌压力） 额定压力（公称压力、铭牌压力） 最高允许压力
工作压力
指泵（或马达）实际工作时输出（ 指泵（或马达）实际工作时输出（或 输入） 油液的压力， 输入） 油液的压力，其值取决于外界 负载：管阻、摩擦、外负载 ） 负载：管阻、摩擦、外负载*）
额定压力
排量和流量
排量V 排量 理论流量q 理论流量 t 实际流量q 实际流量 额定流量q 额定流量 n 瞬时流量q 瞬时流量 m
排量V
排量—在没有泄漏的情况下， 排量 在没有泄漏的情况下，泵 在没有泄漏的情况下 或马达） （或马达）每转一周所排出 的液体的体积。 的液体的体积。
理论流量qt
不考虑泄露的情况下， 不考虑泄露的情况下，单位时 间内所排出的液体的体积。 间内所排出的液体的体积。 qt = Vn
3.2 齿轮泵
3、2、1 外啮合齿轮泵的工作原理 、 、 3、2、2 齿轮泵的流量计算 、 、 3、2、3 齿轮泵的结构 、 、 3、2、4 提高外啮合齿轮泵压力的措施 、 、 * 3、2、5 内啮合齿轮泵 *3、2、6 螺杆泵 、 、
3、2、1
外啮合齿轮泵的工作原理 外啮合齿轮泵的工作原理
组成: 前、后泵盖，泵体，一对齿 后泵盖，泵体， 组成 模数、 数、 模数、齿形完全相同 的渐开线外啮合。 结构图动画
径向不平衡力图示
泄 漏
齿侧泄漏— 齿侧泄漏 约占齿轮泵总泄漏量的 5% 径向泄漏—约占齿轮泵总泄漏量的 20%~25% 径向泄漏 约占齿轮泵总泄漏量的 端面泄漏* 约占齿轮泵总泄漏量的 端面泄漏 —约占齿轮泵总泄漏量的 75%~80% 总之：泵压力愈高，泄漏愈大。 总之：泵压力愈高，泄漏愈大
提高外啮合齿轮泵压力措施 3、2、4 提高外啮合齿轮泵压力措施
3、1 液压泵和液压马达概述 、
功 用
液压泵: 将电动机或其它原动机输入 液压泵 的机械能转换为液体的压力 向系统供油。 能,向系统供油。 向系统供油 液压马达： 液压马达：将泵输入的液压能转换为机 械能而对负载做功。 械能而对负载做功。
液压泵与液压马达关系
功用上 — 相反 结构上 — 相似 原理上 — 互逆
3、2、3 外啮合齿轮泵结构要点
困油现象及其消除措施 径向作用力不平衡 泄漏
困油现象及其消除措施
困油现象 产生原因 引起结果 消除困油的方法
困油现象产生原因
为保证齿轮连续平稳运转， ∵ 为保证齿轮连续平稳运转，又能够使 吸压油口隔开， 吸压油口隔开，齿轮啮合时的重合度 必须大于1 必须大于 有时会出现两对轮齿同时啮合的情况， ∴ 有时会出现两对轮齿同时啮合的情况， 故 在齿向啮合线间形成一个封闭容积
指泵（或马达）在正常工作条件下， 指泵（或马达）在正常工作条件下，按 实验标准规定能够连续运转的最高压力
（受 泵（或马达）本身泄 漏和结构强度限制） 或马达） 漏和结构强度限制）
p > pn
即泵过载
最高允许压力
或马达） 泵（或马达）在短时间内允许超载 使用 (p max) 的极限压力 p ≤ p n ≤ p max
功率和效率
理论功率 输入（或输出）功率 输入（或输出） 输出（或输入） 输出（或输入）功率 结 论
理论功率
Pt = pqt
或输出） 输入（或输出）功率
即泵轴的驱动功率或马达的输出功率
PI = ωT = 2πnT π
输出（或输入） 输出（或输入）功率
PO = pq
结 论
液压传动系统液体所具有的功率， 液压传动系统液体所具有的功率，即液压功率等于 若忽略能量损失， 压力和流量的乘积 若忽略能量损失，则 即 ∵ Pt = pqt = pVn = ωTt = 2πnTt ∴ PO < PI PO = PI
3、2、1
外啮合齿轮泵的工作原理 外啮合齿轮泵的工作原理
工作原理动画
工作原理： 工作原理： 密封容积形成—齿轮 泵体内表面、 齿轮、 密封容积形成 齿轮、泵体内表面、前后泵盖围成 齿轮退出啮合,容积 容积↑吸油 齿轮退出啮合 容积 吸油 密封容积变化 < 齿轮进入啮合,容积 容积↓压油 齿轮进入啮合 容积 压油 吸压油口隔开—两齿轮啮合线及泵盖 吸压油口隔开 两齿轮啮合线及泵盖
摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵） 摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）
组成 工作原理 特点
摆线齿形内啮合齿轮泵组成
组成: 组成 内外转子相差一齿且分，轮齿脱开啮合容积↑ 吸油 左半部分，轮齿脱开啮合容积 左半部分 工作原理 < 压油—右半部分，轮齿进入啮合容积 压油 右半部分，轮齿进入啮合容积↓ 右半部分
问题： 问题：齿轮泵存在间隙 ，
径向不平衡力也∝ 径向不平衡力也∝p 泵压力的方法： 提高齿轮泵压力的方法： 补偿原理：将压力油引入轴套背面， 浮动轴套补偿原理：将压力油引入轴套背面，
p↑ p↑
ηv↓ △q↑ 径向力↑ 径向力
端面， 使之紧贴齿轮 端面，补 偿磨损，减小间隙。 偿磨损，减小间隙。 补偿原理： 弹性侧板式补偿原理：将泵出口压力油引至 侧板背面， 侧板背面，靠侧板自身 的变形来补偿端面间隙。 的变形来补偿端面间隙。
实际流量q
指泵（或马达）工作时实际输出的流量 指泵（或马达）
q = qt-qs
额定流量（公称流量、铭牌流量） 额定流量（公称流量、铭牌流量）qn
指泵在正常工作条件下， 指泵在正常工作条件下，按试验 必须保证的输出流量。 标准 规定 必须保证的输出流量。 q ≤ qn ≤ qt
瞬时流量qm
瞬时流量—泵在某一瞬 瞬时流量 泵在某一瞬 时的几何流量
实际上有能量损失
效 率
容积效率 机械效率 总效率
容积效率
液压泵： 液压泵：实际流量与理论流量之比值 ηv = q/qi =（qi-qs）/qi = 1-qs/qi （ 液压马达： 液压马达：理论流量与实际流量之比值 ηv = qi/q = 1-qs/q
机械效率
液压泵： 液压泵： 理论转矩与实际输 入转矩之比值 ηm = Ti / T = 1+ Ts / Ti 液压马达： 液压马达：理论转矩与实际输 入转矩之比值 ηm = T/Ti =（Ti-Ts ）/Ti = 1 -Ts /Ti （
消除困油的方法
径向作用力不平衡
径向不平衡力的产生： 径向不平衡力的产生：液压力 液体分布规律：沿圆周从高压腔到低压腔， 液体分布规律：沿圆周从高压腔到低压腔， 压力 沿齿轮外圆逐齿降低。 ， 沿齿轮外圆逐齿降低。p↑，径向 如图所示 不平衡力增大齿轮和轴承受到很 大的冲击载荷， 和噪声。 大的冲击载荷，产生振动 和噪声。 改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。 改善措施：缩小压油口，以减小压力油作用面积。 增大泵体内表面和齿顶间隙 开压力平衡槽， 开压力平衡槽，会使容积效率减小
齿轮泵的流量计算
排量计算 流量计算 瞬时流量
排量计算
假设： 齿槽容积=轮齿体积 假设： 齿槽容积 轮齿体积 排量=齿槽容积 齿槽容积+轮齿体积 则 排量 齿槽容积 轮齿体积 即相当于有效齿高和齿宽所构成的平 面所扫过的环形体积， 面所扫过的环形体积， V=πdhb=2πzm2b 则 齿槽容积>轮齿体积 实际上 ∵ 齿槽容积 轮齿体积 ∴ 取 V=6.66zm2b
浮动轴套式
外啮合齿轮泵的优点 外啮合齿轮泵的优点
1 结构简单，制造方便，价格低廉 结构简单，制造方便， 2 结构紧凑，体积小，重量轻 结构紧凑，体积小， 3 自吸性能好，对油污不敏感 自吸性能好， 4 工作可靠，便于维护 工作可靠，
外啮合齿轮泵的缺点 啮合齿轮泵的缺点
流量脉动大 噪声大 排量不可调
困油现象产生原因
a→b 容积缩小
困油现象产生原因
b →c 容积增大
困油引起的结果
a→b 容积缩小 p↑
高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出， 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴 和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动， 和轴承受很大冲击载荷，泵剧烈振动，同时无 功损耗增大，油液发热。 功损耗增大，油液发热。 b→c 容积增大 p↓ 形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、 形成局部真空，产生气穴，引起振动、噪声、 汽蚀等 总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定， 总之：由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生
3、1、1 液压泵和液压马达的工作原理及分类 、 、
液压泵的基本原理 动画演示
吸油：密封容积增大， 吸油：密封容积增大，产生真空 > 容积式 压油：密封容积减小， 压油：密封容积减小，油液被迫压出
液压泵基本工作条件（必要条件） 必要条件）
1 形成密封容积 2 密封容积变化 3 吸压油腔隔开（配流装置） 吸压油腔隔开（
摆线齿形内啮合齿轮泵特点
特点:结构紧凑，尺寸小，重量轻， 特点 结构紧凑，尺寸小，重量轻，
运转平稳， 运转平稳，噪声小 流量脉动 但齿形复杂，加工困难， 小。但齿形复杂，加工困难， 价格昂贵
*3、2、6 螺杆泵
组成 工作原理 特点
螺杆泵组成 螺杆泵
一根主动螺杆——双头、右旋、 凸螺杆 双头、右旋、 一根主动螺杆 双头 < 两根从动螺杆——双头、左旋、 凹螺杆， 双头、左旋、 凹螺杆， 两根从动螺杆 双头 装在泵体内， 装在泵体内，和其它零 件组成螺杆泵。 件组成螺杆泵。
3、2、2
外啮合齿轮泵的流量计算 外啮合齿轮泵的流量计算