液压与气压传动技术ppt课件(完整版)

目录项目一液压传动概述课题一液压传动系统的工作原理和组成课题二液压传动的特点下一页目录项目二液压传动流体力学基础课题一液压系统工作液体课题二液压流体静力学课题三液压流体动力学课题四管道中液流能量的损失课题五液体流经孔口的压力流量特征下一页上一页返回目录项目三液压泵和液压马达课题一液压泵概述课题二齿轮泵课题三叶片泵课题四柱塞泵课题五液压泵的选用课题六液压马达下一页上一页返回目录项目四液压缸课题一液压缸的类型及其特点和应用课题二液压缸的设计计算课题三液压缸的常见故障及其排除方法下一页上一页返回目录项目五液压控制阀课题一控制阀的作用及分类课题二方向控制阀课题三压力控制阀课题四流量控制阀课题五电液比例控制阀下一页上一页返回目录项目六液压辅助元件课题一滤油器课题二蓄能器课题三压力表及压力表开关课题四油管及管接头课题五液压油箱课题六密封装置下一页上一页返回目录项目七液压基本回路课题一压力控制回路课题二速度控制回路课题三方向控制回路课题四多缸工作控制回路下一页上一页返回目录项目八典型的液压系统课题一组合机床动力滑台系统课题二压力机液压系统课题三汽车起重机液压系统课题四M1432B型万能外圆磨床液压系统下一页上一页返回目录项目九液压传动系统的设计与计算课题一液压系统的设计步骤和设计计算课题二工况和确定执行元件主要参数课题三拟定液压系统原理图课题四选择液压元件并确定安装连接形式课题五液压系统主要性能的验算课题六绘制工作图和编制技术文件课题七液压系统设计计算举例下一页上一页返回目录项目十液压系统的安装和使用及常见故障课题一液压系统的安装和调试课题二液压系统的使用和维护课题三液压系统的常见故障和排除下一页上一页返回目录项目十一气压传动课题一气压传动概述课题二气源装置和辅助元件课题三气动执行元件课题四气动控制元件课题五气动控制回路上一页返回液压与气压传动技术前言本书为高等学校机械工程类及近机械类专业液压与气压传动技术课程编写的教材。在全面介绍元件的基础上，将其与基本回路有机地结合起来，对液压典型系统进行了综合分析，并对液压、气动元件在实际工作中出现故障的原因、排除方法做了详细介绍，同时对系统的一般设计方法做简单阐述。全书注重着重培养学生分析液压与气动基本回路的能力，安装、调试、使用、维护液压与气动系统的能力以及诊断和排除液压与气动系统故障的能力。为了拓宽学生知识面，本书在每项目后增加了拓展知识部分。本书把液压传动技术和气压传动技术的内容有机结合起来，从传动原理、元器件特性到系统设计与控制、典型系统分析均由浅入深地加以叙述。本书内容实用，取材新颖，图文并茂，不仅便于教学，而且还便于学生自己研修，培养学生的学习能力，尤其适合当前课堂学时少的学习要求。下一页返回前言本教材由具有丰富教学经验的一线教师和行业专家参与讨论编写，所选项目做到理论与实践相结合的原则，紧密结合液压与气动技术的最新成果，在讲清基本概念与原理的同时，突出应用，有利于实现工学结合的人才培养模式。教材中还附有相当数量的习题，以便于学生复习与思考，且所附习题题型有填空、选择、问答、计算等，避免了单一的问答或计算现象，加深学生对课堂所学概念、原理的全面理解。上一页下一页返回前言本教材在编写过程中主要突出以下特色：1.采用项目化教学思路。本教材每个项目都有明确的学习性工作任务，通过工作任务制定学习目标和内容，根据所学知识制定项目实施。2.理论与实践技能相结合。在教学内容上更贴近当前高职教育教学改革的实际，更贴近高职教育的培养目标，更注重技术应用能力的培养，突出实用技术应用的训练，同时力求反映我国液压与气动技术发展的最新动态。考虑高职教育人才的岗位(群)特点，增加了一些贴近工程实际的案例。3.本教材中的液压气动图形符号严格执行最新国家。上一页下一页返回前言全书共十一章，分液压传动和气压传动两部分。分别是：液压传动概述；液压传动流体力学基础；液压泵和液压马达；液压执行元件；液压控制元件；液压辅助元件；液压基本回路；典型液压传动系统；液压系统的设计与计算；液压系统的安装与维护；气压传动。另外，本教材后配有附录，可供查找相关标准。本书由符林芳、李稳贤担任主编并负责全书的统稿工作，赵东辉、高凯为副主编。上一页返回下一页前言在参编的老师中，西安职业技术学院符林芳老师编写第5、6章，李稳贤、王颖娴老师编写前言、第1章、附录，高凯老师编写第2、3、7章，郑州职业技术学院赵东辉老师编写第10、11章，宝鸡职业技术学院冶君妮老师编写第8、9章，安阳工学院徐铭老师编写第4章。为了尽量将其编写得完善，本书不仅吸收了最新科研成果，而且在编写前编者还曾广泛参考有关院校其他同类教材，注意吸收同类教材的优点；关注企业工程实际的案例。同时，西安机床厂高级工程师庞应周、西安职业技术学院赵斌、代美泉、张峰等老师为本教材的编写提供了大量资料及修改意见。在此，对所有给予本书以直接或简接帮助的人表示衷心感谢。尽管我们在探索教材建设的特色方面做出了许多努力，但由于编者水平有限，教材中仍可能存在一些疏漏和不妥之处，恳请各教学单位和读者在使用本教材时多提一些宝贵意见和建议。上一页返回项目一液压传动概述课题一液压传动系统的工作原理和组成课题二液压传动的特点课题一液压传动系统的工作原理和组成一、液压传动系统的工作原理液压传动是以液体为工作介质，并以压力能进行动力（或能量）传递、转换与控制的液体传动。现以以图1—1液压千斤顶为例，说明液压传动系统的工作原理。提起杠杆1，活塞3上升，小油缸2下腔的工作容积增大，形成局部真空，于是油箱8中的油液在大气压力的作用下，推开单向阀4进入油缸2的下腔（此时单向阀7关闭）；当压下杠杆1时，活塞3下降，油缸2下腔的容积缩小，油液的压力升高，打开单向阀7（此时单向阀4关闭），油缸2下腔的油液进入工作缸12的下腔（此时截止阀9关闭），使活塞11向上运动，将重物顶起一段距离。如此反复提压杠杆1，就可以使重物不断上升，达到顶起重物的目的。工作完毕，打开截止阀9，使大油缸12下腔的油液通过管路直接流回油箱，活塞11在外力和自重的作用下实现回程。这就是液压千斤顶的工作原理。下一页返回课题一液压传动系统的工作原理和组成液压传动的基本工作原理如下：（1）液压传动的液体为传递能量的工作介质；（2）液压传动必须在密闭的系统中进行，且密封的容积必须发生变化；（3）液压传动系统使一种能量转换装置，而且有两次能量转换过程；（4）工作液体只能承受压力，不能承受其它应力，所以这种传动是通过静压力进行能量传递的。下一页上一页返回课题一液压传动系统的工作原理和组成二、液压传动装置的组成1.机床工作台液压系统的工作过程图1—2为机床工作台液压系统示意图。当液压泵3由电动机驱动旋转时，从油箱1经过过滤器2吸油。经换向阀7和管路11进入液压缸9的左腔，推动活塞杆及工作台10向右运动。液压缸9右腔的油液经管路8、阀7和管路6、4排回油箱，通过扳动换向手柄切换阀7的阀芯，使之处于左端工作位置，则液压缸活塞反向运动；切换阀7的阀芯工作位置，使其处于中间位置，则液压缸9在任意位置停止运动。下一页上一页返回课题一液压传动系统的工作原理和组成2.液压传动装置的组成从机床工作台液压系统的工作过程可以看出，一个完整的、能够正常工作的液压系统，应该由以下几个主要部分组成：（1）动力元件供给液压系统压力油，把原动机的机械能转化成液压能。常见的是液压泵。（2）执行元件把液压能转换为机械能的装置。其形式有做直线运动的液压缸，有做旋转运动的液压马达。（3）控制调节元件完成对液压系统中工作液体的压力、流量和流动方向的控制和调节。这类元件主要包括各种液压阀，如溢流阀、节流阀以及换向阀等。（4）辅助元件辅助元件是指油箱、蓄能器、油管、管接头、滤油器、压力表以及流量计等。这些元件分别起散热、储油、蓄能、输油、连接、过滤、测量压力和测量流量等作用，以保证系统正常工作，是液压传动系统不可缺少的组成部分。（5）工作介质它在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括液压油或其它合成液体，它直接影响液压系统的工作性能。液压系统中各元件之间的关系如图1-3所示：下一页上一页返回课题一液压传动系统的工作原理和组成三、液压传动系统的图形符号为了便于阅读、分析、设计和绘制液压系统，工程实际中，国内外都采用液压元件的图形符号来表示。按照规定，这些图形符号只表示元件的功能，不表示元件的结构和参数，并以元件的静止状态或零位状态来表示。若液压元件无法用图形符号表述时，仍允许采用半结构原理图表示。我国制订有液压与气动元件图形符号标准GB/T786.1—1993《液压气动图形符号》，在液压系统设计中，要严格执行这一标准。上一页返回课题二液压传动的特点一、液压传动的优点1.液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地布置；2.单位功率的重量轻，体积小，传动惯性小，反应速度快；3.液压传动装置的控制调节比较简单，操纵方便、省力，可实现大范围的无级调速（调速比可达2000），当机、电、液配合使用时，易于实现自动化工作循环；4.能比较方便地实现系统的自动过载保护；5.一般采用矿物油为工作介质，完成相对运动部件润滑，能延长零部件使用寿命；下一页返回课题二液压传动的特点6.很容易实现工作机构的直线运动或旋转运动；7.当采用电液联合控制后，容易实现机器的自动化控制，可实现更高程度的自动控制和遥控。8.由于液压元件已实现标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。下一页上一页返回课题二液压传动的特点二、液压传动的主要缺点1.由于液体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。如果处理不当，泄漏不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故；2.工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高的温度或者很低的温度条件下工作；3.液压元件的制造精度要求很高，因而价格较贵；4.由于液体介质的泄露及可压缩性，不能得到严格的定比传动；液压传动出故障时不易找出原因，要求具有较高的使用和维护技术水平。5.在高压、高速、大流量的环境下，液压元件和液压系统的噪音较大。上一页返回图1-1液压千斤顶工作原理图返回图1—2机床工作台液压系统原理结构示意图返回图1-3液压系统元件图返回项目二液压传动流体力学基础课题一液压系统工作液体课题二液压流体静力学课题三液压流体动力学课题四管道中液流能量的损失课题五液体流经孔口的压力流量特征课题一液压系统工作液体一、液压油的特性（一）液压油液的物理特性1．密度和重度单位体积液体的质量称为密度，通常用符号“ρ”表示，即ρ=m/V（2-1）单位体积液体的重量称为重度，通常用符号“γ”表示，即γ=G/V（2-2）下一页返回课题一液压系统工作液体2．黏性和黏度（1）黏性液体在外力作用下流动时，液体分子间互相吸引的内聚力阻碍其分子之间相对运动，而在液体内部产生一种内摩擦力的现象，称为液体的黏性。但是，静止液体不呈现黏性。黏性是液体的重要物理性质，也是选择液压油的主要依据之一。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体液体流动时，由于液体的黏性以及液体和固体壁面间的附着力，会使液体内部各液层间的流动速度大小不同。如图2-1所示，两平行平板间充满液体，下平板固定，上平板以速度u0向右平移。由于黏性和附着力的作用，紧贴上平板表面的这层流体将与上平板以相同的速度u0向右运动，紧贴下平板表面的这层流体则保持不动，而中间各层流体的运动速度则根据它与下平板间的距离大小呈线性规律分布。这种流动可以看成是许多无限薄的流体层在运动，当运动较快的流体层在运动较慢的流体层上滑过时，两流体层间由于黏性就产生内摩擦力的作用。根据实际测定的数据所知，相邻两流体层间的内摩擦力Ff与流体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比，而与此二流体层间的距离dy成反比，即下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（2）黏度液体黏性的大小用黏度来衡量。工程中黏度的表示方法有以下几种：①.动力黏度液体的动力黏度又称绝对黏度，它直接表示流体的黏性即内摩擦力的大小，用动符号“μ”表示。动力黏度μ的物理意义上是：液体在单位速度梯度下流动时，单位面积上产生的内摩擦力。即下一页上一页返回课题一液压系统工作液体②.运动黏度液体的运动黏度是其绝对黏度μ与密度ρ的比值，用符号“v”表示。即③.相对黏度相对黏度又称条件黏度。它是以相对于蒸馏水的黏性的大小来表示某种液体的黏度，并采用特定的黏度计在规定的条件下测得。由于测量条件不同，各国采用的相对黏度也有所不同。美国采用赛氏黏度，英国采用雷氏黏度，我国、德国和俄罗斯均采用恩氏黏度。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体恩氏黏度采用图2-2所示的恩氏黏度计测定3．可压缩性液体因所受压力增大而发生体积缩小的性质称为液体的可压缩性，用体积压缩系数k表示。其物理意义是单位压力变化下的液体体积相对变化量，液体体积压缩系数k的倒数称为体积弹性模量K，即下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（二）黏度与压力的关系液体所受的压力增加时，其分子间的距离将减小，其内聚力增加，黏度也随之增大。液体的黏度与压力的关系可表示为由上式可知，对于液压油，在中低压液压系统内，压力变化很小，因而对黏度影响较小，可以忽略不计；当压力较高（大于10MPa）或压力变化较大时，则需要考虑压力对黏度的影响。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（三）黏度与温度的关系黏度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，液体分子间的内聚力减小，黏度就随之降低，这一特性称为黏温特性。不同种类的液压油有不同的黏温特性，图2-3所示为几种典型液压油的黏温特性曲线图。对于一般常用的液压油，当运动粘度不超过76mm2/s，温度在30～150℃范围内时，可用下述近似计算其温度为t℃的运动粘度，即下一页上一页返回课题一液压系统工作液体二、液压油的类型、选择与使用1.对液压传动工作介质的要求在液压传动系统中，液压油既是用来传递能量的工作介质，还起着润滑运动部件和保护金属不被锈蚀的作用，因此对其有较高的要求。具体要求大致可概括如下：（1）适宜的黏度和良好的黏温性能（2）良好的润滑性能。（3）良好的化学稳定性。（4）质地纯净、不含腐蚀性物质等杂质。（5）抗泡沫性和抗乳化性好，对金属和密封件材料具有良好的相容性。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（6）比热容和热传导率大，热膨胀系数小。（7）流动点和凝固点低，闪点和燃点高。（8）对人畜无害，价格低廉。（9）可滤性好，即液压油液中的颗粒污染物容易通过滤网过滤，以保证较高的清洁度。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体2.液压油的类型液压油的品种很多，主要可分为三大类：矿油型、合成型和乳化型液压油。矿油型液压油是以机械油为原料，经精炼后按需要加入适当添加剂而成的液压油。这类液压油在液压系统中最常用，各项性能都优于其他品种，润滑性能好，但抗燃性较差。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体3．液压油的选择和使用面进行选用液压油品种和黏度。（1）根据工作机械的不同要求选用精密机械与一般机械对黏度要求不同。为了避免温度升高而引起机件变形，影响工作精度，精密机械宜采用较低黏度的液压油。例如机床的液压伺服系统，为保证伺服机构动作灵敏性，宜采用黏度较低的液压油。（2）根据液压泵的类型选用液压泵的类型较多，如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等，它是液压系统的重要元件，在系统中它的运动速度、压力和温度都较高，工作时间又长，因而对黏度要求较严格，所以选择黏度时应先考虑到液压泵的类型。在一般情况下，可将液压泵要求液压油的黏度作为选择液压油的基准，如表2-3所示。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（3）根据液压系统的工作压力选用通常，当工作压力较高时，宜采用黏度较高的液压油，以免系统泄漏过多，效率过低；当工作压力较低时，宜采用黏度较低的液压油，这样可以减少压力损失，如表2-4所示。（4）根据液压系统的环境温度选用矿物油的黏度由于温度的影响变化很大，为保证在工作温度时有较适宜的黏度，还必须考虑周围环境温度的影响。当周围温度高时，宜采用黏度较高的液压油；当周围温度低时，宜采用黏度较低的液压油，如表2-4所示。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体（5）根据工作部件的运动速度选用当液压系统中工作部件的运动速度很高时，液压油液的流速也高，液压损失随着增大，而泄漏相对减少，因此宜用黏度较低的液压油液；反之，当液压系统中工作部件的运动速度较低时，每分钟所需的液压油量很小，泄漏相对较大，对系统的运动速度影响也较大，所以宜选用黏度较高的液压油液。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体三、液压油的污染与防护液压油是否清洁，不仅影响液压系统的工作性能和液压元件的使用寿命，而且直接关系到液压系统是否能正常工作。液压系统多数故障与液压油受到污染有关，因此控制液压油的污染是十分重要的。1.液压油被污染的原因(1)液压系统的管道及液压元件内的型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、灰尘等污垢在系统使用前、冲洗时未被洗干净，在液压系统工作时，这些污垢就进入到液压油里。(2)外界的灰尘、砂粒等，在液压系统工作过程中，通过往复伸缩的活塞杆、流回油箱的漏油等进入液压油里。另外在检修时，稍不注意也会使灰尘、棉绒等进入液压油里。(3)液压系统本身也不断地产生污垢，而直接进入液压油里，如金属和密封材料的磨损颗粒，过滤材料脱落的颗粒或纤维及油液因油温升高氧化变质而生成的胶状物等。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体2.液压油污染的危害液压油污染严重时，直接影响液压系统的工作性能，使液压系统经常发生故障，使液压元件寿命缩短。造成这些危害的原因主要是污垢中的颗粒。对于液压元件来说，由于这些固体颗粒进入到元件里，会使元件的滑动部分磨损加剧，并可能堵塞液压元件里的节流孔、阻尼孔，或使阀芯卡死，从而造成液压系统的故障。水分和空气的混入使液压油的润滑能力降低并使它加速氧化变质，产生气蚀，使液压元件加速腐蚀，使液压系统出现振动、爬行等。下一页上一页返回课题一液压系统工作液体3.防止液压油污染的措施(1)使液压油在使用前保持清洁。(2)使液压系统在装配后、运转前保持清洁。(3)使液压油在工作中保持清洁。(4)采用合适的滤油器。(5)定期更换液压油。更换新油前，油箱必须先清洗一次，系统较脏时，可用煤油清洗，排尽后注入新油。(6)控制液压油的工作温度。上一页返回课题二液压流体静力学一、液体静力学及其特性1.液体静压力作用在液体上的力有两种类型：一种是质量力，另一种是表面力。质量力作用在液体所有质点上，它的大小与质量成正比，属于这种力的有重力、惯性力等。单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上等于重力加速度。静止液体单位面积上所受的法向力称为液体静压力，简称压力，用符号“p”表示。在物理学中液体静压力称为压强。即下一页返回课题二液压流体静力学2.液体静压力的特性(1)液体静压力沿着内法线方向作用于其承压面，即静止液体承受的只时是法向压力，而不承受剪切力和拉力。(2)静止液体内任一点所受到的静压力在各个方向都相等。下一页上一页返回课题二液压流体静力学二、液体静压力基本方程如图2-5所示，密度为ρ的液体在容器内处于静止状态，作用在液体液面上的压力为p0。为了求得液体中距离液面深度为h的任意一点A的压力p，可以假想从液面往下切取高度为h、底面积为dA的一个小液柱为研究对象。这个液柱在重力及周围液体的作用下处于平衡状态，作用于液柱上的各作用力在各方向都呈平衡。小液柱顶面上所受的作用力为p0dA(方向向下)，小液柱本身的重力Ｇ＝ρghdA(方向向下)，小液柱底面所受的作用力为pdA(方向向上)，则小液柱在Z方向的平衡方程为pdA=p0dA+ρghdA化简后得p=p0＋ρgh下一页上一页返回课题二液压流体静力学三、压力的表示方法液压系统中的压力就是指压强，液体压力通常有绝对压力、相对压力(表压力)、真空度三种表示方法。绝对压力、相对压力(表压力)和真空度的关系如图2-6所示。由图2-6可知，绝对压力总是正值，相对压力（表压力）则可正可负，负的相对压力（表压力）就是真空度，如真空度为0.4大气压，其相对压力（表压力）为-0.4大气压。根据上述归纳如下：(1)绝对压力＝大气压力+相对压力（表压力）(2)相对压力（表压力）＝绝对压力-大气压力(3)真空度＝大气压力-绝对压力下一页上一页返回课题二液压流体静力学四、帕斯卡原理密封容器内的静止液体，当边界上的压力p0发生变化时，例如增加Δp，则容器内任意一点的压力将增加同一数值Δp0也就是说，在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体各点。这就是帕斯卡原理或静压传递原理。五、液体静压力对固体壁面的总作用力1.液体静压力作用在平面上的总作用力当承受压力作用的表面为平面时，液体作用于该平面上各点压力的方向是互相平行、大小相等。所以液体对该平面的总作用力F等于液体的压力p与受压平面面积A的乘积，即下一页上一页返回课题二液压流体静力学2.液体静压力作用在曲面上的总作用力当承受压力作用的表面为曲面时，由于液体作用于该曲面上各点压力总是垂直于曲面，所以作用在曲面上各点的作用力不平行但大小相等。要计算液体静压力作用在曲面上的总作用力，必须明确要计算哪个方向上的力。上一页返回课题三液压流体动力学一、基本概念1．理想液体和恒定流动由于液体实际流动时，不仅具有黏性，而且在压力变化时体积会发生变化，因此研究液体流动时的运动规律必须考虑其黏性和可压缩性，从而使我们对流动液体的研究变得非常困难。因此，我们引入理想液体的概念。理想液体就是指既无黏性又不可压缩的液体。首先对理想液体进行研究，然后再通过实验验证的方法对所得的结论进行补充和修正。这样，不仅使问题简单化，而且得到的结论在实际应用中具有足够的精确性。我们把既具有粘性又可压缩的液体称为实际液体。液体流动时，若液体中任一点的压力、速度及密度都不随时间而变化，则称液体的这种运动称为恒定流动或定常流动。但只要压力、速度及密度中有一个随时间而变化，则液体流动就是非恒定流动或非定常流动。如图2-11所示，图a为恒定流动，图b为非恒定流动。下一页返回课题三液压流体动力学2．通流截面、平均流速和流量①通流截面液体流动时，垂直于液体流动方向的截面称为通流截面或过流断面。通流截面可能是平面，也可能是曲面。如图2-12所示，截面A－A和截面B－B均为通流截面。②流量单位时间内通过某一通流截面液体的体积称为体积流量，简称流量③平均流速在实际液体流动中，由于黏性内摩擦力的作用，通流截面上各点的流速并不相等，因此引入平均流速的概念。即可认为通流截面上各点的流速均为平均流速，用v来表示下一页上一页返回课题三液压流体动力学二、连续性方程质量守恒是自然界的客观规律，不可压缩的液体在作恒定流动的过程中同样遵守质量守恒定律。连续性方程是质量守恒定律在液压流体动力学中的一种数学表达形式。如图2-15所示，任取一流管，两端通流截面为A1、A2，在流管中取一微小流束，流速两端的截面面积分别为dA1和dA2，在同一微小截面上各点的流速可认为是相等的且分别为u1，u2。根据质量守恒定律，在dt时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量，即ρu1dA1dt=ρu2dA2dt化简得u1dA1=u2dA2下一页上一页返回课题三液压流体动力学对于整个流管，则有即q1＝q2如用流管两通流截面A1和A2上的平均流速v1和v2表示，则有v1A1=v2A2由于两通流截面是任意取的，则有q=vA=常数（2-20）下一页上一页返回课题三液压流体动力学式（2-20）称液体流动的连续性方程，它表明在恒定流动的条件下，流过各个通流截面上的液体流量是相等的（即流量是连续的），它是质量守恒定律的具体体现。三、伯努利方程1.理想液体的伯努利方程假定理想液体在如图2-16所示的管道中恒定流动，密度为ρ、质量为m、体积为V的液体流过该管任意两个通流截面1－1和2－2。假设两通流截面处的中心高度分别为Z1、Z2，压力分别为p1、p2，平均流速分别为v1、v2。若在很短的时间内，液体通过两通流截面的距离分别为dS1和dS2，则液体在两通流截面处具有的能量为下一页上一页返回课题三液压流体动力学通流截面1－1通流截面2－2压力能位能mgZ1mgZ2动能流动液体的能量因为也遵守能量守恒定律，因而有下一页上一页返回课题三液压流体动力学化简后得或下一页上一页返回课题三液压流体动力学式（2-22）或（2-23）称为理想液体的伯努利方程，也称为理想液体的能量方程。式中为单位质量液体所具有的压力能，称为比压能，也叫作压力水头；Z为单位质量液体所具有的势能，称为比位能，也叫作位置水头；为单位质量液体所具有的动能，称为比动能，也叫作速度水头，它们的单位都为长度量纲。伯努利方程的物理意义为：在密封管道内作恒定流动的理想液体具有三种形成的能量（即压力能、势能和动能），在沿管道流动的过程中，三种能量之间可以相互转换，但是在管道任意一个通流截面处三种能量的总和是一个恒定的常量。下一页上一页返回课题三液压流体动力学2.实际液体的伯努利方程实际液体在管道内流动时，由于液体存在着黏性，会使液体与固壁间及液体质点间产生摩擦力，从而消耗能量；同时，管道局部形状和尺寸的变化，会使液体产生扰动从而也消耗能量。因此，实际液体流动时存在能量损失，假设图2-16中液体从通流截面1－1流到通流截面2-2的能量损失用hw表示，其单位也为长度量纲。根据能量守恒定律，在考虑能量损失hw，并引进动能修正系数α后，实际液体的伯努利方程为下一页上一页返回课题三液压流体动力学四、动量方程动量方程可用来计算流动液体作用于限制其流动的固体壁面上的总作用力。根据理论力学中的动量定理：作用在物体上全部外力的矢量和应等于物体动量的变化率，即下一页上一页返回课题三液压流体动力学流动液体的动量方程流动液体的动量方程式（2-26）表明，作用在液体控制体积上的外力总和，等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体动量之差。该式为矢量表达式，在应用时应根据具体要求，向指定方向投影，求得该方向的分量。显然，根据牛顿第三定律，液体也以同样大小的力作用在使其流速发生变化的物体上。因而可应用动量方程计算液流作用在固体壁面上的总作用力。上一页返回课题四管道中液流能量的损失一、液体流动的两种流态（一）液体的流态液体在管道中流动时存在两种不同状态，分别为层流和紊流。层流是指液体流动时，液体质点都是平行于管道轴线方向运动，没有垂直于管道轴线方向的横向运动，液体质点互不混杂，液体呈线状或层状的流动。层流时黏性力起主导作用，液体质点受黏性的约束，不能随意运动，只能沿着流层作层次分明的轴向运动。下一页返回课题四管道中液流能量的损失紊流是指液体流动时，液体质点既有平行于管道轴线方向运动，又有垂直于管道轴线方向的横向运动，液体质点做混杂紊乱状态的运动，液体呈紊乱流动。紊流时惯性力起主导作用，液体高速流动时液体质点间的黏性不能再约束质点，液体质点具有速度脉动，能冲出流层。（二）雷诺判据1883年，英国物理学家雷诺通过实验，证实了液体存在着层流和紊流这两种不同的流动状态，这就是雷诺实验。实验装置如图2-18所示。下一页上一页返回课题四管道中液流能量的损失液体流动时究竟是层流还是紊流，可利用雷诺数来判别。实验证明，液体在管中的流动状态不仅与管内液体的平均流速有关，还与管道内径d、液体的运动粘度有关。实际上，真正决定液流状态的是上述三个参数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲数，即二、液体在流动中的压力损失按液体流动时阻力的不同，液压系统中压力损失分别为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。下一页上一页返回课题四管道中液流能量的损失1.沿程压力损失液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦（液体分子间的摩擦以及液体与限制其流动的管道内壁间的摩擦）而产生的压力损失，称为沿程压力损失。它主要取决于液体的流速、黏性、管路的长度以及管道内径。沿程压力损失的计算公式为下一页上一页返回课题四管道中液流能量的损失2.局部压力损失液体在管道中流经管道的弯头、接头、突变截面、小孔以及阀口等一些局部装置时，流速的大小和方向发生剧烈变化，形成旋涡，使液体质点相互撞击和剧烈摩擦，造成能量损失，这种能量损失称为局部压力损失。局部压力损失的计算公式为液体流过各种阀类的局部压力损失常利用下列经验公式计算下一页上一页返回课题四管道中液流能量的损失3.管路系统中的总压力损失管路系统中的总压力损失等于所有沿程压力损失、所有局部压力损失以及流经各种阀类的局部压力损失之和，即上一页返回课题五液体流经孔口的压力流量特征一、薄壁小孔的压力流量特性如图2-19所示为液体流过薄壁小孔的情况。当液体流过薄壁小孔时，因为D>>d，通过断面1-1的流速较低，流过小孔时，液体质点突然加速，在惯性力作用下，流过小孔后的液流形成一个收缩断面2-2。对圆形小孔，此收缩断面离孔口的距离约d/2，然后再扩散。这一收缩和扩散过程，会造成很大的能量损失。利用实际液体的伯努利方程对液体流经薄壁小孔时的能量变化进行分析，可以得到薄壁小孔的压力流量特性：流经薄壁小孔的流量qV与小孔的通流截面面积AT、小孔两端的压力差的平方根成正比，即得薄壁小孔流量公式下一页返回课题五液体流经孔口的压力流量特征二、细长小孔的压力流量特性液体流经细长小孔时，由于黏性而流动不畅，一般都处于层流状态，可以用沿程阻力损失公式（2-27）来计算其能量损失液体流经细长小孔的流量公式下一页上一页返回课题五液体流经孔口的压力流量特征三、各种孔口的压力流量特性比较式(2-31)和式(2-32)不难发现，通过孔口的流量与孔口的面积、孔口前后的压力差以及孔口形式决定的特性系数有关，由式(2-31)可知，通过薄壁小孔的流量与油液的黏度无关，因此流量受油温变化的影响较小，但流量与孔口前后的压力差呈非线性关系；由式(2-32)可知，油液流经细长小孔的流量与小孔前后的压差Δp的一次方呈正比，同时由于公式中也包含油液的黏度μ，因此流量受油温变化的影响较大。为了分析问题方便起见，各种孔口的压力流量特性，可用如下表达式综合表示，即上一页返回表2-3按液压泵类型推荐选用的液压油的黏度返回表2-4根据工作环境和使用工况选择液压油的品种返回图2-2恩氏黏度计返回图2-3几种典型液压油的黏温特性曲线图返回图2-5静压力的分布规律返回图2-6绝对压力、相对压力和真空度返回图2-11恒定流动与非恒定流动(a)恒定流动(b)非恒定流动返回图2-12流动液体的通流截面返回图2-15连续性方程示意图返回图2-16理想液体伯努利方程的推导示意图返回图2-16理想液体伯努利方程的推导示意图返回图2-18雷诺实验返回图2-19液体流过薄壁小孔孔口返回项目三液压泵和液压马达课题一液压泵概述课题二齿轮泵课题三叶片泵课题四柱塞泵课题五液压泵的选用课题六液压马达课题一液压泵概述一、液压泵的工作原理和特点1.液压泵的工作原理如图3-1所示为单柱塞液压泵的工作原理图，柱塞2装在泵体3中形成一个密封腔a，柱塞2在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上，偏心轮1由原动机（电动机）驱动旋转，使柱塞2在泵体3内作往复运动，使密封腔a的容积大小发生周期性的交替变化。当密封腔a的容积由小变大形成局部真空时，油箱中的液压油在大气压力的作用下，通过吸油管顶开吸油单向阀6流入泵体3中密封腔a，实现液压泵的吸油。当密封腔a的容积由大变小时，密封腔a中的液压油受到柱塞2挤压压力升高，使吸油单向阀6关闭，液压油顶开排油单向阀5输入下一页返回课题一液压泵概述泵体3外部的系统，实现液压泵的压油。偏心轮每转一周，液压泵吸、压油各一次。原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油，将原动机输入的机械能不断地转换成液压油的压力能输入系统。由此可见单柱塞液压泵是依靠密封容积变化来实现吸油和压油的，故又称为容积式液压泵。尽管液压泵的类型很多，但都是容积式液压泵。下一页上一页返回课题一液压泵概述2.液压泵的特点单柱塞式液压泵具有所有容积式液压泵的基本特点：(1)具有一个或若干个周期性变化的密封容积。液压泵的输出流量与此密封容积在单位时间内的变化量成正比，这是容积式液压泵的一个重要特性。(2)油箱必须与大气相通或采用密闭的充压油箱。这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。为保证液压泵正常吸油，油箱内液压油的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。(3)具有相应的配油机构，将吸油腔和压油腔隔开，保证液压泵有规律的连续吸油和压油。液压泵的结构不同，配油机构也不相同。图3-1中的单向阀5、6就是配油机构。下一页上一页返回课题一液压泵概述二、液压泵的主要性能参数1.液压泵的压力(1)工作压力p液压泵实际工作时输出油液的压力称为液压泵的工作压力，其大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失,与液压泵的流量无关。(2)额定压力pn液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定能连续长期运转的最高工作压力称为液压泵的额定压力。在液压泵产品或铭牌上标出的压力即为液压泵的额定压力，它受泵本身的结构强度、泄漏等因素的影响。下一页上一页返回课题一液压泵概述(3)最高允许压力pmax在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值,称为液压泵的最高允许压力。2.液压泵的排量和流量(1)排量V在不考虑泄漏损失的情况下，泵轴每转一周时所排出油液的体积称为液压泵的排量，单位为m3/r（米3/转）或mL/r（毫升/转）。液压泵的排量一般可根据泵轴每转一周时密封腔容积的变化量来计算。(2)理论流量qt在不考虑泄漏损失的情况下,液压泵单位时间内排出的油液体积称为液压泵的理论流量。显然,如果液压泵的排量为V,主轴转速为n,则该液压泵的理论流量qt为下一页上一页返回课题一液压泵概述(3)实际流量q在考虑泄漏损失的情况下，液压泵单位时间内实际排出的油液体积称为液压泵的实际流量。显然，液压泵的实际流量等于理论流量qt减去泄漏流量Δq,即（4）额定流量qn液压泵在额定压力和额定转速下工作时，单位时间内实际排出的油液体积称为液压泵的额定流量。在液压泵产品样本或铭牌上标出的流量即为液压泵的额定流量。下一页上一页返回课题一液压泵概述3.液压泵的功率和效率（1）液压泵的功率液压泵由原动机驱动，输入的是机械能，表现为转矩T和转速n（或角速度ω）；输出的是油液的压力能，表现为油液的压力p和流量q。如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，液压泵的输出功率等于输入功率。①实际输入功率Pi液压泵的输入功率是指液压泵在实际工作时，作用在液压泵主轴上的机械功率,当实际输入转矩为Ti，转速为n，角速度为ω时,有下一页上一页返回课题一液压泵概述②实际输出功率P液压泵的输出功率是指液压泵在实际工作过程中的工作压力p和实际输出流量q的乘积,即③理论功率Pt不考虑泵在能量转换过程中的损失时，液压泵的输出功率或输入功率，都称为液压泵的理论功率，即下一页上一页返回课题一液压泵概述（2）液压泵的功率损失液压泵的功率损失包括容积损失和机械损失两部分。①容积损失容积损失是指液压泵在流量上的损失。由于液压泵内部高压腔的泄漏，吸油过程中吸油阻力太大、油液黏度太大、泵轴转速太高等原因而导致油液不能全部充满液压泵的密封工作腔，所以液压泵的实际流量总是小于理论流量。液压泵的容积损失大小用ηV表示,容积效率等于液压泵的实际流量q和理论流量qt的比值，即下一页上一页返回课题一液压泵概述因此，液压泵的实际流量q为②机械损失机械损失是指液压泵在转矩上的损失。由于液压泵泵体内相对运动的部件之间因机械摩擦而引起转矩损失，所以液压泵的实际输入转矩T总是大于理论输入转矩Tt。液压泵的机械损失大小用机械效率表示,机械效率等于液压泵的理论输入转矩Tt与实际输入转矩Ti的比值,即下一页上一页返回课题一液压泵概述(3)液压泵的总效率η由于液压泵存在泄漏和机械摩擦，泵在能量转换过程中有能量损失，所以液压泵输出功率小于输入功率，两者的差值即为功率损失。液压泵的总效率η是指液压泵的实际输出功率P与实际输入功率Pi的比值,即由式(3-9)可知，液压泵的总效率也等于其容积效率与机械效率的乘积。液压泵的各个参数和工作压力之间的关系如图3-2所示。下一页上一页返回课题一液压泵概述三、液压泵的分类液压泵的种类很多，按其结构形式可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等；按其输出流量是否可调分为定量泵和变量泵；按其输油方向能否改变分为单向泵和双向泵；按其工作压力的不同分为低压泵、中压泵、中高压泵和高压泵。常用液压泵的图形符号如图3－3所示。上一页返回课题二齿轮泵一、外啮合齿轮泵1.外啮合齿轮泵的结构如图3-4所示为CB—B齿轮泵的结构。2.外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵的工作原理如图3－5所示。当齿轮按图示箭头方向旋转时，右侧吸油腔内的轮齿逐渐脱开啮合，使该腔容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的液压油在大气压力的作用下，经吸油管进入右腔吸油腔内，补充增大的容积，将齿间槽充满。随着齿轮的旋转，吸入轮齿齿间的油液被带到左侧压油腔。轮齿在左侧逐渐进入啮合，使密封工作腔容积逐渐减小，齿间油液被挤出，使左腔压油腔油压升高，油液从压油腔输出，经管道进入系统，形成了齿轮泵的压油过程。泵轴每转一周，每个密封工作腔吸、压油各一次。传动轴带动两齿轮连续转动，齿轮泵的吸、压油口便连续不断的吸油和压油。下一页返回课题二齿轮泵3.外啮合齿轮泵的排量和流量齿轮泵的排量V相当于一对齿轮所有齿槽容积之和。假如齿槽容积大致等于轮齿的体积,那么齿轮泵的排量就等于一个齿轮的齿槽容积和轮齿体积的总和,即相当于以有效齿高(h=2m)和齿宽构成的平面所扫过的环形体积,即4.外啮合齿轮泵结构上存在的问题（1）齿轮泵的困油问题下一页上一页返回课题二齿轮泵为了保证齿轮泵能连续平稳地供油,要求齿轮啮合的重叠系数ε必须大于1,也就是当前一对齿轮尚未脱开啮合时,后一对齿轮已进入啮合,这样在同时处于啮合状态的两对轮齿之间形成了一个封闭的容腔，称为困油腔。因此，就有一部分油液被围困在这一封闭的困油腔中〔见图3-6(a)〕。困油腔又称困油区，它与泵的高、低压腔均不相通，并且随齿轮的转动容积大小发生变化，如图3－6所示。当困油腔的容积减小〔由图3-6(a)过渡到图3-6(b)〕时,困油腔中的油液受到挤压,压力急剧上升,从一切可能泄漏的缝隙中挤出,产生振动和噪声，同时使轴承突然受到很大的冲击载荷,降低其寿命,并且造成功率损失,使油液发热等。当困油腔的容积增大〔由图3-6(b)过渡到图3-6(c)〕时,由于没有油液补充,压力降低，形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡，油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着齿轮泵的工作平稳性和使用寿命。下一页上一页返回课题二齿轮泵（2）齿轮泵的径向不平衡力问题齿轮泵工作时,在齿顶圆和泵体内表面之间的径向间隙中，油液作用在齿轮外缘上的液压力是不均匀的，从吸油腔到压油腔，液压力沿齿轮旋转方向逐齿递增，因此使齿轮、传动轴和轴承受到径向不平衡力的作用。如图3-8所示,泵的右侧为吸油腔,左侧为压油腔。液压力越高,径向不平衡力就越大。严重时，能使齿轮轴变形，泵体吸油口一侧被轮齿刮伤，同时加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命。为了减小或消除径向不平衡力，常用方法是缩小压油口尺寸,使压力油仅作用一个齿到两个齿的范围内。有些高压齿轮泵,还采用在泵盖上开设压力平衡槽的办法来消除径向不平衡力。下一页上一页返回课题二齿轮泵（3）齿轮泵的泄漏齿轮泵压油腔的压力油向吸油腔泄漏有三条途径：一是通过齿轮啮合处的间隙；二是通过泵体内孔和齿顶间的径向间隙；三是通过齿轮两端面和两泵盖间的轴向间隙。其中轴向间隙的泄漏量最大，占总泄漏量的75%～80%，而且齿轮泵的工作压力越高，泄漏就越大，容积效率较低。一般齿轮泵只适用于低压场合。5.高压齿轮泵的特点一般齿轮泵由于泄漏大,且存在径向不平衡力,故压力不易提高。高压齿轮泵主要是针对上述问题采取了一些措施,如尽量减小径向不平衡力，提高轴与轴承的刚度，在泵的前、后泵盖和增设补偿装置，实现轴向间隙的自动补偿，减小轴向间隙的泄漏。下一页上一页返回课题二齿轮泵二、内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵主要有渐开线内啮合齿轮泵和摆线内啮合齿轮泵两种，其工作原理如图3-10所示，也是利用齿间密封容积变化实现吸、压油。1.渐开线内啮合齿轮泵渐开线内啮合齿轮泵由小齿轮、内齿环、月牙形隔板等组成。当主动轮小齿轮带动内齿环绕各自的中心同方向旋转时，左半部轮齿退出啮合，容积增大，形成真空，进行吸油。进入齿槽的油液被带到压油腔，右半部轮齿进入啮合，容积减小，从压油口压油。在小齿轮和内齿环之间要装一块月牙形隔板，以便将吸、压油腔隔开。下一页上一页返回课题二齿轮泵2.摆线内啮合齿轮泵摆线内啮合齿轮泵又称摆线，它由配油盘(前、后泵盖)、外转子(从动轮)和偏心安置在泵体内的内转子(主动轮)等组成。内、外转子相差一齿,图3-10（b）中内转子为六齿,外转子为七齿。泵工作时,内转子带动外转子同向旋转，所有内转子的齿都进入啮合，形成若干个密封腔。随着内外转子的啮合旋转，各密封腔容积发生变化，实现吸油和压油。内啮合齿轮泵的优点是结构紧凑，尺寸小，重量轻,使用寿命长,压力脉动和噪声都较小；它们的缺点是齿形复杂，加工精度要求高，造价较贵。现在采用粉末冶金工艺压制成型，成本降低，应用得到发展。上一页返回课题三叶片泵一、双作用叶片泵1.工作原理如图3-11所示为双作用叶片泵的工作原理2.排量和流量（1）排量由双作用叶片泵的工作原理可知，泵每转一周，相领两叶片间密封腔油液的排出量等于大半径R圆弧段的容积和小半径r圆弧段的容积之差。若叶片数为z，则泵轴每转的排油量应等于上述容积差的2z倍，双作用叶片泵的排量为下一页返回课题三叶片泵（2）实际流量双作用叶片泵的实际输出流量公式为3.定子曲线双作用叶片泵的定子曲线直接影响泵的性能，如流量均匀性、噪声、磨损等。过渡曲线应保证叶片贴紧在定子内表面上，保证叶片在转子径向槽中径向运动时速度和加速度的变化均匀，使叶片对定子内表面的冲击尽可能小。目前双作用叶片泵一般都采用综合性能较好的等加速等减速曲线作为过渡曲线。下一页上一页返回课题三叶片泵4.YB1型双作用叶片泵的结构特点YB1型双作用叶片泵是在YB型叶片泵基础上改进设计而成的。YB1型叶片泵的结构如图3–12所示YB1型双作用叶片泵的结构特点如下：（1）定子过渡曲线目前，YB1型双作用叶片泵一般都采用综合性能较好的等加速等减速曲线作为定子内表面曲线中的过渡曲线。下一页上一页返回课题三叶片泵（2）叶片倾角θ叶片在工作过程中，受离心力和叶片根部压力油的作用，使叶片和定子紧密接触。为使叶片能在槽中滑动灵活而不致于因摩擦力过大等被卡住甚至折断，叶片不能径向安装，而是将叶片相对转子旋转方向向前倾斜一角度θ安放，常取θ＝150。（3）配油盘的三角槽在YB1型叶片泵配流盘的压油窗口靠叶片从封油区（吸油窗口和压油窗口之间的区域）进入压油区的一边开有一个截面形状为三角形的三角槽，使两叶片之间的封闭油液在未进入压油区之前就通过该三角槽与压力油相通，使其油压逐渐上式，减小了密封腔中油压的突变和噪声，所以该三角槽又称为卸荷槽。下一页上一页返回课题三叶片泵5.高压叶片泵的结构特点由于一般双作用叶片泵的叶片底部通压油腔，就使得处于吸油区的叶片顶部和根部的液压力不平衡，这时叶片的顶部是低压油，而底部是高压油。叶片顶部以很大的力压向定子的内表面，加速了定子内表面的磨损，影响泵的寿命和额定压力的提高。当提高泵的工作压力时，必须在结构上采取措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。二、单作用叶片泵1.工作原理单作用叶片泵的工作原理如图3-16所示下一页上一页返回课题三叶片泵2.排量和流量如图3-17所示，当单作用叶片泵的转子每转一周时，每相邻叶片间的密封容积变化为∆V=V1–V2，泵的排量为∆Vz(z为叶片数)。由此可知单作用叶片泵的排量近似为单作用叶片泵的实际流量为下一页上一页返回课题三叶片泵3.限压式变量叶片泵单作用叶片泵的变量方式有手动调节和自动调节两种。自动调节变量叶片泵根据工作特性的不同分为限压式、恒压式和恒流式三类，目前最常用的是限压式。（1）工作原理图3-18为外反馈式限压式变量叶片泵的工作原理图。（2）限压式变量叶片泵的流量—压力特性曲线限压式变量叶片泵的流量与压力特性曲线如图3-19所示，它反映了泵工作时流量随工作压力变化的关系。（3）YBX型限压式变量叶片泵的结构如图3-20所示为YBX型限压式变量叶片泵的结构。下一页上一页返回课题三叶片泵（4）限压式变量叶片泵的优缺点和应用限压式变量叶片泵与双作用定量叶片泵相比，结构复杂、尺寸大，相对运动的机件多，轴上受单向径向液压力大，故泄漏大，容积效率和机械效率较低。由于流量有脉动和困油现象的存在，因而压力脉动和噪声大，工作压力的提高受到限制。但是这种泵的流量可随负载的大小自动调节，故功率损失小，可节省能源减少发热。由于它在低压时流量大，高压时流量小，特别适合驱动快速推力小，慢速推力大的工作机构，例如在组合机床上驱动动力滑台实现快近→工进→快退。下一页上一页返回课题三叶片泵三.叶片泵的性能、优缺点及使用1.叶片泵的主要性能（1）压力双作用定量叶片泵的最高工作压力现己达到28～30MPa。单作用变量叶片泵的工作压力一般不超过17.5MPa。（2）排量范围己知叶片泵产品的排量范围为0.5～4200mL/r，常用者约为2.5～300mL/r。常见变量叶片泵产品排量范围约为6～120mL/r。（3）转速小排量双作用定量叶片泵最高转速达8000～10000r/min，一般产品只有1500～2000r/min。常用单作用变量叶片泵的最高转速约为3000r/min，但其同时还有最低转速的限制（一般为600～900r/min），以保证有足够的离心力可靠地甩出叶片。（4）效率双作用定量叶片泵在额定工况下的容积效率可超过93%～95%。下一页上一页返回课题三叶片泵2.叶片泵的优缺点优点：（1）可制成变量泵，特别是结构简单的压力补偿型变量泵；（2）单位体积的排量较大；（3）定量叶片泵可制成双作用或多作用的，轴承受力平衡，寿命长；（4）多作用叶片泵的流量脉动较小，噪声较低。缺点：（1）吸油能力较差；（2）受叶片与滑道间接触应力和许用滑摩功的限制，变量叶片泵的压力和转速均难以提高，而根据叶片外伸所需离心力的要求，其转速又不能低，故实用工况范围较窄；（3）对污染物比较敏感。下一页上一页返回课题三叶片泵3.叶片泵的使用要点(1)为了使叶片泵可靠地吸油，其转速必须按照产品规定。转速太低时，叶片不能紧压定子的内表面和吸油；转速过高则造成泵的“吸空”现象，泵的工作不正常。液压油的黏度要要适当，黏度太大，吸油阻力增大；油液过稀，泄漏增大，容积效率降低，都会对吸油造成不良影响。(2)叶片泵对油液中的污物很敏感，油液不清洁会使叶片卡死，因此必须注意油液良好过滤和环境清洁。(3)因泵的叶片有安装倾角，故转子只允许单向旋转，不应反向使用，否则会使叶片折断。（4）叶片泵广泛应用于完成各种中等负荷的工作。由于它流量脉动小，故在金属切削机床液压传动中，尤其是在各种需要调速的系统中使用，更有其优越性。上一页返回课题四柱塞泵一、径向柱塞泵1.工作原理如图3-21所示为配流轴式径向柱塞泵的工作原理。2.排量和流量当转子和定子间的偏心距为e时，转子每转一整转时，柱塞在缸体孔内的行程为2e，若柱塞数为z，柱塞直径为d，则径向柱塞泵的排量为设泵的转速为n，容积效率为ηv，则径向柱塞泵的实际流量为下一页返回课题四柱塞泵3.优缺点径向柱塞泵的优点是流量大、工作压力较高、轴向尺寸小、工作可靠。其缺点是由于柱塞缸按径向排列，造成径向尺寸大，结构较复杂。柱塞和定子间不用机械联接装置时，自吸能力差。配流轴受到很大的径向载荷，易变形，磨损快，且配流轴上封油区尺寸小，易漏油。因此限制了泵的工作压力和转速的提高。下一页上一页返回课题四柱塞泵二、轴向柱塞泵轴向柱塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上,并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵。轴向柱塞泵有两种形式,直轴式(斜盘式)和斜轴式(摆缸式)。1.工作原理斜盘式轴向柱塞泵的柱塞中心线平行于缸体的轴线，如图3-22所示为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理。2.排量和流量如图3－22所示，柱塞的直径为d,柱塞分布圆直径为D,斜盘倾角为γ时,柱塞