44.液压动力元件（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（北理工版）

《汽车机械基础》 液压动力元件 液压泵的基本概念 1．液压泵的用途和分类 液压泵是液压传动系统中的动力元件。它的作用是将原动机（通常是电机）输入的机械能转化成液压能，给系统提供具有一定压力和流量的工作液体。 液压传动系统中使用的液压泵都是容积式液压泵，它是借助配流装置，依靠密闭容积的周期性变化来进行工作的。 按其结构形式的不同可分为：齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和柱塞泵等。 按其排量能否改变可分为：定量泵和变量泵。 按其吸、排油方向能否改变可分为：单向泵和双向泵。 按其压力大小可分为：低压泵（小于等于2. 5 MPa）、中压泵(2.5~8 MPa)、中高压泵(8~16 MPa)、高压泵(16~32 MPa)和超高压泵（大于32 MPa）。 液压泵经过组合，可组成双联泵、三联泵等。 2．液压泵的工作原理 齿轮泵 图7所示。一对相互啮合的齿轮装在泵体内，齿轮两端面靠端盖密封，齿顶靠泵体的圆弧表面密封，在齿轮的各个齿间，形成了密封的工作容积。泵体有两个油口，一个是入口吸油口），一个是出口（压油口）。 当电动机驱动主动齿轮旋转时，两齿轮转动方向如图7所示。这时吸油腔的轮齿逐渐分离，由齿间所形成的密封容积逐渐增大，出现了部分真空，因此油箱中的油液就在大气压力的作用下，经吸油管和齿轮泵人口进入吸油腔。 吸人到齿轮间的油液随齿轮旋转带到压油腔，随着压油腔轮齿的逐渐啮合，密封容积逐渐减小，油液就被挤出，从压油腔经出油口输送到压力管路中。由于齿轮泵的密封容积变化范围不能改变，故流量不可调，是定量泵。 叶片泵 1．单作用叶片泵的工作原理 如图8所示为单作用叶片泵的工作原理，它由转子1、定子2、叶片3以及把它们夹在中间的配油盘等组成。定子内表面为圆柱形，定子和转子间有偏心距离e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，将使叶片甩出并紧靠在定子内壁，这样在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成了若干个密封的工作空间。 另外，配油盘上开有吸油和压油窗口，分别与吸、压油腔相通，这样当图示转子按逆时针方向回转时，在图的右边，叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，并通过配油盘从吸油腔吸油。而在图的左边，叶片被定子内壁逐渐压进转子槽内，工作空间逐渐缩小，即将油液经配油盘从压油腔压。在吸油腔和压油腔之间有一段封油区，它把吸油腔和压油腔隔开了。这种叶片泵转子每转一周，每个工作空间只完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。 2．双作用叶片泵的工作原理 单作用叶片泵是通过定、转子偏心安装来实现工作空间容积的变化，而双作用叶片泵则是通过将定子内表面设计成特定的曲面来实现这一目的的。其工作原理如图9所示，它是由定子1、转子2、叶片3、左右配油盘等组成的。转子和定子中心重合，定子内表面轴向曲线近似为椭圆，该曲线由四段圆弧和四段过渡曲线所组成。当转子转动时，叶片在离心力和根部压力油（建压后）的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间形成若干个密封空间，当电动机带动 转子按图示方向顺时针旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，叶片外伸，密封空间的容积增大，此时通过配油盘上的吸油窗口吸人油液；在从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压进叶片槽内，密封空间容积变小，将油液从配油盘压油窗口压出。 柱塞泵 叶片泵和齿轮泵受使用寿命或容积效率的影响，一般只宜作中、低压泵。柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动，使密封容积发生变化来实现吸油与压油的。由于柱塞和缸孔均为圆柱表面，因此加工方便，配合精度高，密封性能好，在高压下工作仍有较高的容积效率。 1.轴向柱塞泵 轴向柱塞泵由配流盘1、缸体（转子）2、柱塞3、斜盘4等零件组成，如图10所示。斜盘、配流盘均与泵体（图中未画出）相固定，柱塞在弹簧的作用下以球形端头与斜盘接触。在配流盘上开有两个沟槽，分别与泵的吸、压油口连通，形成吸油腔和压油腔。两个弧形沟槽彼此隔开，保持一定的密封性。在斜盘相对于缸体的夹危为v时，原动机通过传动轴带动缸体旋转，柱塞就在柱塞孔内作轴向往复滑动。 2．径向柱塞泵 如图11所示的径向柱塞泵，在转子1的径向分布着许多柱塞孔，孔中装有柱塞3，转子1的中心线与定子2的中心线之间有一个偏心量e。在固定不动的配流盘4上，相对于 柱塞孔的部位有相互隔开的上、下两个缺口，这两个缺口又分别通过所在部位的轴向孔与泵的吸、压油口相通，形成吸油腔和压油腔。当转子旋转时，柱塞在离心力的作用下，其头部与定子内表面紧紧接触，由于转子与定子之间有一个偏心量e，所以在柱塞