第三章 主讲老师:向北平
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第三章 液压泵和马达
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◆液压系统的能量使用情况图
动力元件：是指液压系统的液压泵。由电动机驱动， 把输入的机械能转换成油液的压力能输入到系统中去， 为系统的工作提供动力。下面将介绍液压系统中的动 力元件
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第一节 液压泵概述
◆液压系统的能量使用情况
机电系统的工作过程通常伴随着对能量的控制和使用，只有这 样系统才能有目的的工作。液压系统是一类独具特点的机电系 统。从能量的使用情况看，这类系统输入、输出的都是机械能 （也有电信号输入，但那是控制信号，能量很小），系统中传 递的则是由流动的液体携带的压力能。在液压系统的入口和出 口都有能量转换元件，完成机械能和压力能之间的转换。在系 统中则有相应的控制元件，控制着对压力能的使用
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液压泵的工作原理
◆工作原理 液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的.原动机带 动泵旋转时，通过一定机构使泵内的密封工作腔的容 积发生变化，由配流装置使密封工作容积轮流和吸油 口或压油口相通，从而使泵进行吸油和排油 密封容积大 密封容变小 泵吸油 泵压油 输入：转矩和转速 输出：压力和流量
基于上工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压 传动中用到的都是容积式液压泵。
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液压泵的工作原理举例
工作原理: （动画） 下图中当凸轮1旋转时,柱塞2在凸轮1和弹簧4的作用下在缸体3 内往复运动。 当柱塞右移时，密封工作腔a的容积变大,产生真 空,油箱中的油液在大气压力作用下通过单向阀5吸入缸体内,实 现泵吸油。当柱塞左移时，密封工作腔a的容积变小,油液受到 挤压便通过单向阀6输送到系统中去,实现泵压油。如果偏心轮 不断地旋转，泵就会不断地完成吸油和压油动作，因此就会连 续不断地向液压系统供油
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液压泵的工作原理小结 ◆小结1：
泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的
输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化量 的大小来决定的
单向阀5、6起配流装置的作用
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液压泵的工作原理小结 ◆小结2：液压泵的基本工作条件 •有若干个作周期变化的密封工作容积，其容积变化能 完成吸油和压油过程
•有相应的配流装置能分开吸、压油腔且有良好密封性
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◆泵的职能符号
单向定量泵
双向定量泵 单向变量泵
双向变量泵
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液压泵的性能参数
◆压力 工作压力P：指液压泵出口处的实际压力值。 工作 压力值取决于液压泵输出到系统中的液体在流动过 程中所受的阻力。阻力(负载)增大，则工作压力升 高；反之则工作压力降低 额定工作压力：指液压泵在连续工作过程中允许达 到的最高压力。额定压力值的大小由液压泵零部件 的结构强度和密封性来决定。超过这个压力值，液 压泵有可能发生机械或密封方面的损坏。
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液压泵的总效率：
泵的总效率是泵的输出功率与输入功率之比，即 液压泵的总效率、容积效率和机械效率可以通过实验 测得。液压泵的性能曲线
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◆泵的性能曲线分析：
1、液压泵的流量和压力：由缝隙泄漏特性有泵的泄 漏量随压力升高而增大，可以认为液压泵在零压时 的流量为理论流量qt 2、容积效率ηpv和压力：由于泵的泄漏量随压力升 高而增大，所以泵的容积效率随泵的工作压力的升 高而降低，压力为零时的容积效率可认为是100％； 3、机械效率ηpm和压力： 泵在低压时，机械摩擦损失在总损失中所占的比重 较大，其机械效率很低。随着工作压力的提高，机械 效率很快上升。 4、总效率和压力： 总效率在数值上等于容积效率和机械效率的乘积。
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•吸油时，油箱必须与大气相通；压油时泵的压力决定 于油液排出时所遇到的阻力 液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容 积发生变化来工作的；不同的是在原理上是互逆的， 输入的是压力和流量输出的是转速和转矩
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◆泵的分类 按结构形式分：齿轮式液压泵 、叶片式
液压泵 、柱塞式液压泵
按输出流量能否调节分：定量式和变量式液压泵
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◆流量
理论流量qt 指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内 输出的油液体积。其值等于泵的排量V和泵轴转数n 的乘积，即 实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。 由于工作中泵的出口压力不等于零，因而存在泄漏量 Δq=klp 工作压力越高，泄漏量越大，使得泵的实际 流量小于泵的理论流量，即 显然当液压泵处于卸荷（非工作）状态时，这时输 出的实际流量近似为理论流量 额定流量qn 泵在额定转数和额定压力下输出的实际 流量
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◆压力分级： 低压小于2.5 MPa ；中压 2.5~8 MPa；
中高压 8~16MPa； 高压 16~32 MPa；
超高压大于32 MPa
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◆排量 排量V：指在无泄漏情况下，液压泵转一转所 能排出的油液体积。 可见，排量的大小只与液压泵中密封工作容腔 的几何尺寸和个数有关 排量的常用单位是（ml/r）
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◆功率 泵的输入量： 转矩T 、转速 n
泵的输出量： 压力p、流量q
理论输入功率＝输出功率: Pt＝ pqt ＝ pVn ＝ Tt2n Tt = pV / 2
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◆效率 实际上泵在能量转换过程中有容积损失和机械损失
容积损失主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失，其 大小用容积效率来表示
机械损失指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩 损失其大小用机械效率来表示