【文章內(nèi)容簡介】 體3中形成一個密封容積a，柱塞在彈簧4的作用下始終壓緊在偏心輪1上。原動機驅(qū)動偏心輪1旋轉(zhuǎn)使柱塞2作往復(fù)運動，使密封容積a的大小發(fā)生周期性的交替變化。當a由小變大時就形成部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥6進入油腔a而實現(xiàn)吸油；反之，當a由大變小 時，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流入系統(tǒng)而實現(xiàn)壓油。這樣液壓泵就將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，原動機驅(qū)動偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油?！　》侨莘e式泵主要是指離心泵，產(chǎn)生的壓力一般不高。（2）液壓泵的特點 1） 具有若干個密封且又可以周期性變化的空間。泵的輸出流量與此空間的容積變化量和單位時間內(nèi)的變化次數(shù)成正比，與其他因素?zé)o關(guān)。 2） 油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。這是容積式液壓泵能吸入油液的外部條件。因此為保證液壓泵能正常吸油，油箱必須與大氣相通，或采用密閉的充亞油箱。 3） 具有相應(yīng)的配流機構(gòu)。將吸液箱和排液箱隔開，保證液壓泵有規(guī)律地連續(xù)吸排液體。吸油時，閥5關(guān)閉，6開啟；壓油時，閥5開啟，6關(guān)閉。常用的容積式泵有：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵（徑向，軸向）、螺桿泵等。液壓泵的基礎(chǔ)標準：壓力分級：025（低） 2580（中） 80160（中高）160320（高壓） 320(超高壓)流量分級：4 6 10 16 25 40 63 100 250 液壓泵的主要性能參數(shù)（1）壓力 1）工作壓力　液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取決于外負載的大小和排油管路上的壓力損失，而與液壓泵的流量無關(guān)。 2）額定壓力　液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力。 3）最高允許壓力　在超過額定壓力的條件下，根據(jù)試驗標準規(guī)定，允許液壓泵短暫運行的最高壓力植，稱為液壓泵的最高允許壓力。（2）排量和流量 1）排量V　液壓泵每轉(zhuǎn)一周，由其密封容積幾何尺寸變化計算而得的排出液體的體積叫液壓泵的排量。排量可以調(diào)節(jié)的液壓泵稱為變量泵；排量不可以調(diào)節(jié)的液壓泵則稱為定量泵． 2）理論流量　理論流量是指在不考慮液壓泵的泄漏流量的條件下，在單位時間內(nèi)所排出的液體體積。如果液壓泵的排量為V，其主軸轉(zhuǎn)速為n，則該液壓泵的理論流量qt為ｑt=Ｖｎ式中V為液壓泵的排量（m3/r），n為主軸轉(zhuǎn)速（r/s）3）實際流量ｑt　液壓泵在某一具體工況下，單位時間內(nèi)所排出的液體體積稱為實際流量，它等于理論流量qt減去泄漏和壓縮損失后的流量ql,即q=qt一ql4）額定流量qn 在正常工作條件下，該試驗標準規(guī)定（如在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下）必須保證的流量。 功率和效率（1）液壓泵的功率損失 液壓泵的功率損失有容積損失和機械損失兩部分： l）容積損失 容積損失是指液壓泵在流量上的損失，液壓泵的實際輸出流量總是小于其理論流量，其主要原因是由于液壓泵內(nèi)部高壓腔的泄漏、油液的壓縮以及在吸油過程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液壓泵的轉(zhuǎn)速高等原因而導(dǎo)致油液不能全部充滿密封工作腔。液壓泵的容積損失用容積效率來表示，它等于液壓泵的實際輸出流量q與其理論流量qt之比，即液壓泵的實際輸出流量q為：2）機械損失 機械損失是指液壓泵在轉(zhuǎn)矩上的損失。它大等于液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩Tt與實際輸入轉(zhuǎn)矩T之比，設(shè)轉(zhuǎn)矩損失為Tl，則液壓泵的機械效率為（2）液壓泵的功率1） 輸入功率　輸入功率指作用在液壓泵主軸上的機械功率，當輸入轉(zhuǎn)矩為Ti，角速度為ω時：=Tiω2） 輸出功率P 輸出功率指液壓泵在工作過程中的實際吸、壓油口間的壓差Δp和輸出流量q的乘積，即：P=Δpq3）液壓泵的總效率 液壓泵的總效率是實際輸出功率與其輸入功率的比值，即還可以寫成： 齒輪泵　　 齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，一般做成定量泵，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵，其中以外嚙合齒輪泵應(yīng)用最廣。 外嚙合齒輪泵的工作原理 圖ｂ圖ａ　　上圖ｂ為外嚙合齒輪泵的工作原理圖，它由裝在殼體內(nèi)的一對齒輪所組成，齒輪兩側(cè)有端蓋（圖中未示出），殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封工作腔。當齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大氣壓力的作用下，經(jīng)吸油管進入吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔內(nèi)。在壓油區(qū)一側(cè)，由于輪齒在這里逐漸進入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液便被擠出去，從壓油腔輸送到壓力管路中去。在齒輪泵的工作過程中，只要兩齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，其吸、排油腔的位置也就確定不變。這里嚙合點處的齒面接觸線一直分隔高、低壓兩腔起著配油作用，因此在齒輪泵中不需要設(shè)置專門的配流機構(gòu)，這是它和其它類型容積式液壓泵的不同之處。 外嚙合齒輪泵的流量與排量計算　　齒輪泵的排量可以近似地等于其中一個齒輪的所有輪齒體積與齒間槽容積之和。即以齒頂圓為外圓、直徑為(z2)m的圓為內(nèi)圓的圓環(huán)為底，以齒寬為高所形成的環(huán)形筒的體積，當齒輪的模數(shù)為m,齒寬為B, 齒數(shù)為z時的排量為實際上齒間槽的容積比輪齒的體積稍大，故通常取V= 當驅(qū)動齒輪泵的原動機轉(zhuǎn)速為n時，外嚙合齒輪泵的理論流量和實際流量分別為 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點（1） 困油　　齒輪泵要平穩(wěn)工作，齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1，也就是要求在一對齒輪即將脫開嚙合前，后面的一對齒輪就要開始嚙合。就在兩對輪齒同時嚙合的這一小段時間內(nèi)，留在齒間的油液困在兩對輪齒和前后泵蓋所形成的一個密閉空間中，如圖24a所示，當齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，這個空間的容積就逐漸減小，直到兩個嚙合點A,B處于節(jié)點兩側(cè)的對稱位置時，如圖24b所示，這時封閉容積減至最小。由于油液的可壓縮性很小，當封閉空間的容積減少時，被困的油受擠壓，壓力急劇上升，油液從零件結(jié)合面的縫隙中強行擠出，使齒輪和軸承受到很大的徑向力；當齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這個封閉容積又逐漸增大到如圖24c所示的最大位置，容積增大時又會造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離，產(chǎn)生空穴現(xiàn)象，這些都將使齒輪泵產(chǎn)生強烈的噪聲。這就是困油現(xiàn)象。 解決方法：在齒輪泵的兩側(cè)端蓋上開卸荷槽 （2）徑向不平衡力　　在齒輪泵中，作用在齒輪外圓上的壓力是不相等的，在壓油腔和吸油腔處齒輪外圓和齒廓表面承受著工作壓力和吸油腔壓力，在齒輪和殼體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認為壓力由壓油腔壓力逐漸分級下降至吸油腔壓力，這些液體壓力綜合作用的結(jié)果，相當于給齒輪一個徑向的作用力（即不平衡力），使齒輪和軸承受載，這就是徑向不平衡力，工作壓力越大，徑向不平衡力也越大，甚至可以使軸發(fā)生彎曲，使齒頂和殼體發(fā)生接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。解決方法：縮小壓油口（3）泄漏　　有三個可能泄漏的部位：齒輪端面和端蓋間；齒輪外圓和殼體內(nèi)孔間；兩個齒輪的齒輪嚙合處。其中齒輪端面和端蓋間的軸向間隙泄漏占總泄漏量的75%80%。 提高壓力措施　　要提高齒輪泵的壓力，必須減少端面的泄漏，一般采用齒輪端面間隙自動補償?shù)霓k法。圖示采用浮動軸套，增大軸、軸承的剛度。 葉片泵　　 葉片泵的結(jié)構(gòu)較齒輪泵復(fù)雜，但其工作壓力較高，且流量脈動小，工作平穩(wěn)，噪聲較小，壽命較長，所以被廣泛應(yīng)用于專業(yè)機床、自動線等中低壓液壓系統(tǒng)中。葉片泵分單作用葉片泵（變量泵，）和雙作用葉片泵(定量泵，)。 單作用葉片泵（1）結(jié)構(gòu)和原理　　定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉(zhuǎn)子間有偏心距e，葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在槽內(nèi)動，當轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，使葉片緊靠在定子內(nèi)壁，這樣在定子、轉(zhuǎn)子、葉片和兩側(cè)配油盤間就形成若干個密封的工作區(qū)間，當轉(zhuǎn)子按圖示的方向回轉(zhuǎn)時，在圖的右部，葉片逐漸伸出，葉片間的工作空間逐漸增大，從吸油口吸油，這就是吸油腔。在圖的左部，葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進槽內(nèi)，工作空間逐漸減小，將油液從壓油口壓出，這就是壓油腔。在吸油腔和壓油腔間有一段封油區(qū)，把吸油腔和壓油腔隔開，葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作空間完成一次吸油和壓油，故稱單作用葉片泵。（2）排量和流量的計算式中，R為定子的內(nèi)半徑，e為定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距，B為定子寬度，為相鄰兩葉片間的夾角，=2π/z，z為葉片的個數(shù)。所以單作用葉片泵排量為　當葉片泵的轉(zhuǎn)速為n,泵的容積效率為ηv時，理論流量和實際流量分別為qt=Vn=4πReBnq= qtηv=4πReBnηv（3）結(jié)構(gòu)特點1) 葉片后傾2) 轉(zhuǎn)子上受有不平衡徑向力，壓力增大，不平衡力增大，不宜用于高壓3) 均為變量泵結(jié)構(gòu)　　單作用葉片泵的流量是有脈動的，理論分析表明，泵內(nèi)葉片數(shù)越多，流量脈動率越小，奇數(shù)葉片泵的脈動率比偶數(shù)葉片泵的脈動率小，所以單作用的葉片數(shù)均為奇數(shù)，一般為13或15片。 雙作用葉片泵（1）結(jié)構(gòu)和原理　　雙作用葉片泵的工作原理如圖2－11所示，它是由定子轉(zhuǎn)子葉片3和配油盤（圖中未畫出）等組成。轉(zhuǎn)子和定子中心重合，定子內(nèi)表面近似為橢圓柱形，該橢圓形由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線所組成。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，葉片在離心力和（建壓后）根部壓力油的作用下，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)向外移動而壓向定子內(nèi)表面，由葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外表面和兩側(cè)配油盤間就形成若干個密封空間，當轉(zhuǎn)子按圖示方向順時針旋轉(zhuǎn)時，處在小圓弧上的密封空間經(jīng)過渡曲線而運動到大圓弧的過程中，葉片外伸，密封空間的容積增大，要吸入油液；再從大圓弧經(jīng)過渡曲線運動到小圓弧的過程中，葉片被定于內(nèi)壁逐漸壓過槽內(nèi)，密封空間容積變小，將油液從壓油口壓出。因而，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個工作空間要完成兩次吸油和壓油，稱之為雙作用葉片泵。這種葉片泵由于有兩個吸油腔和兩個壓油腔，并且各自的中心夾角是對稱的，作用在轉(zhuǎn)子上的油液壓力相互平衡．因此雙作用葉片泵又稱為卸荷式葉片泵，為了要使徑向力完全平衡，密封空間數(shù)（即葉片數(shù)）應(yīng)當是雙數(shù)?！　?（2） 排量和流量　　由于轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)一周的過程中，每個密封空間完成兩次吸油和壓油，當定子的大圓弧半徑為R，小圓弧半徑為r，定子寬度為B，兩葉片間的夾角為弧度β=2π/z時，每個密封容積排出的油液體積為半徑為R和r、扇形角為β、厚度為B的兩扇形體積之差的兩倍，在不考慮葉片的厚度和傾角影響時雙作用葉片泵的排量為轉(zhuǎn)速為n,容積效率為ηv時，雙作用葉片泵的理論流量和實際流量分別為q= qtηv雙作用葉片泵的葉片數(shù)為12或16片。（3）結(jié)構(gòu)特點 1） 葉片傾角。沿旋轉(zhuǎn)方向前傾1014度，以減小壓力角。 2） 葉片底部通以壓力油，防止壓油區(qū)葉片內(nèi)滑。 3） 轉(zhuǎn)子上的徑向負荷平衡稱卸荷式。 4） 防止壓力跳變，配油盤上開有三角槽（眉毛槽），同時避免困油。 5）雙作用泵不能改變排量，只作定量泵用。 限壓式變量葉片泵（1）結(jié)構(gòu)和工作原理　　限壓式變量葉片泵是單作用葉片泵。根據(jù)前面介紹的單作用葉片泵的工作原理，改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距e，就能改變泵的輸出流量，限壓式變量葉片泵能借助輸出壓力大小自動改變偏心距e的大小來改變輸出流量。當壓力低于某一可調(diào)節(jié)的限定壓力時，泵的輸出流量最大；當壓力高于限定壓力時，隨著壓力的增加，泵的輸出流量線性地減少，其工作原理如圖219所示。　　圖中，1為轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子槽中裝有葉片，2為定子，3為配油盤上的吸油窗口，8為壓油窗口，9為調(diào)壓彈簧，10為調(diào)壓螺釘，4為柱塞，5為調(diào)節(jié)流量螺釘。泵的出口經(jīng)通道7與柱塞缸6相通。在泵未運轉(zhuǎn)時，定子在彈簧9的作用下，緊靠柱塞4，并使柱塞4靠在螺釘5上。這時，定子和轉(zhuǎn)子有一偏心量e0。調(diào)節(jié)螺釘5的位置，便可改變e0。當泵的出口壓力p較低時，則作用在柱塞4上的液壓力也較小，若此液壓力小于上端的彈簧作用力，當柱塞的面積為A，調(diào)壓彈簧的剛度為ks,預(yù)壓縮量為x0時，有：pAksx0　　此時，定子相對于轉(zhuǎn)子的偏心量最大，輸出流量最大。隨著外負載的增大，液壓泵的出口壓力p也將隨之提高，當壓力升至與彈簧力相平衡的控制壓力pB時，有pBA = ks x0　　當壓力進一步升高，就有pA＞ks x0，這時若不考慮定子移動時的摩擦力，液壓作用力就要克服彈簧力推動定子向上移動，隨之泵的偏心量減小，泵的輸出流量也減小。 pB稱為泵的限定壓力，即泵處于最大流量時所能達到的最高限定壓力，調(diào)節(jié)調(diào)壓螺釘10，可改變彈簧的預(yù)壓縮量 x0，即可改變pB的大小。設(shè)定子的最大偏心量為e0，偏心量減小時，彈簧的附加壓縮量為x，則定子移動后的偏心量e為e= e0x?！　《ㄗ拥氖芰ζ胶夥匠淌綖閜A= ks( x0+x)　　可以看出，泵的工作壓力愈高，偏心量愈小，泵的輸出流量也愈小。（3）特性曲線　　圖220為限壓式變量葉片泵的特性曲線。AB段：工作壓力p pB ,輸出流量qA不變，但供油壓力增大，泄漏流量ql也增加，故實際流量q減少　　ＢC段：工作壓力p pB ,彈簧壓縮量增大，偏心量減少，泵的輸出流量減少。當定子的偏心量e=0,則pc = pmax ,此時的壓力為截止壓力。調(diào)節(jié)彈簧的剛度ks，可改變BC段的斜率。 柱塞泵 徑向柱塞泵　　徑向柱塞泵是將柱塞徑向排列在缸體內(nèi)，缸體由原動機帶動連同柱塞一起轉(zhuǎn)動，周期性改變密閉容積的大小，達到吸、排油的目的。 軸向柱塞泵（1）結(jié)構(gòu)和原理　　　軸向柱塞泵是將多個柱塞軸向配置在一個共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵，軸向柱塞泵有兩種形式，直軸式（斜盤式）和斜軸式（擺缸式），如圖2－22a所示的為直軸式軸向柱塞泵的工作原理，這種泵主要由缸體配油盤柱塞3和斜盤4組成。柱塞沿圓周均勻分布在缸體內(nèi)。斜盤與缸體軸線傾斜一角度γ，柱塞靠機械裝置或低壓油作用下壓緊在斜盤上（圖中為彈簧），配油盤2和斜盤4固定不轉(zhuǎn)，當原動機通過傳動軸使缸體轉(zhuǎn)動時，由于斜盤的作用，迫使柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運動，并通過配油盤的配油窗口進行吸油和壓油。如圖2－22a中所示回轉(zhuǎn)方向，當缸體轉(zhuǎn)角在π～2π范圍內(nèi)，