三个必要条件--三句话十八个字
四个图形符号-- 单向：定量 变量 双向：定量 变量
主要参数及计算公式：
p、pn、v、q、qt = v.n 、q = v.n.ηv
Po= Pq P电= Pi = Po/ηv= Pq /ηv
η=ηvηm ηv = q/qt = q/vn ; ηm= Po/ Pi = To/Ti
液压泵的共同点:
qt= f(n、尺寸) 与p无关 ;q = qt-Δq
∵Δq随p↑而↑ ∴ q随p↑而↓
po取决于F，并随着F的变化而变化;
p最终取决于密封性 ：ZB p高 ，CB p低
径向不平衡力 除YB外皆有
困油现象：CB：最大 LB:无
流量脉动：CB：最大
分类
按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵。
输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵。
按液压系统中常用的泵结构分为：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵 3种。
齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。
叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。
柱塞泵：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。
一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵，如螺杆泵等，但应用不如上述3种普遍。
齿轮泵
按啮合形式可分为：外啮合 内啮合
外啮合齿轮泵的组成：
分离三片式，前、后泵盖，泵体，一对齿数、 模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮
装在泵体内，将其分为两部分（吸和压）。
外啮合齿轮泵的工作原理：
容积式泵
满足三句话十八个字
密封容积形成——齿轮的齿槽、泵体内表面、前后泵盖围成
齿轮退出啮合，容积↑吸油
密封容积变化 <
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
齿轮泵的排量和流量
齿轮啮合时，啮合点位置瞬间变化，其工作容积变化率不等
瞬时流量不均匀——即脉动，计算瞬时流量时须积分计算才精确，比较麻烦，一般用近似计算法。
排量: 假设： 齿槽容积=轮齿体积
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，
则 V=πDhB=2πZm2B
实际上： ∵ 齿槽容积=轮齿体积
∴ V=6.66zm2B
流量:
理论流量： qt=Vn=6.66zm2Bn
实际流量： q=qtηv=6.66zm2Bnηv
结论 （1） 流量是齿轮几何参数和转速的函数
(2) ∵ 转速等于常数，流量等于常数，
∴ 为定量泵
(3) 流量与出口压力无关
∵ 容积式泵
∴ 与压力无关
瞬时流量
∵ 每一对轮齿啮合时，啮合点位置变化
∴ 瞬时流量也变化：从最小变到最大
又从最大变到最小
故 出现流量脉动，其流量脉动率为
δq=（qvmax）sh-(qvmin)sh /qv100%
结论： 齿数越少，脉动率越大，最大可达20%以上。
流量脉动是容积式泵的共同弊病：
既会引起系统的压力脉动，产生振动和噪声，又会影响传动的平稳性。
齿轮泵的结构要点
1 泄漏</strong>
（1） 径向泄漏 占总泄漏量的 20%—25%
（2） 齿侧泄漏 5%
（3） 端面泄漏* 75%—80%
∵ 齿轮泵存在间隙
∴ p↑ △q↑
故 应减小端面泄漏
2 径向不平衡作用力
径向力的产生：液压力*、啮合力
液体沿圆周分布规律：从高压腔到低压腔，压力沿齿轮外圆逐齿分步降低 F=K△p BD
所以齿轮和轴承受到径向不平衡力，p↑，径向不平衡力增大。
结果： 加速轴承磨损，降低轴承寿命，还可能使齿轮轴弯曲，导致齿顶与泵体摩擦加剧，
使泵不能正常工作。
改善措施：
1） 缩小压油口，以减小压力油作用面积。
2） 减小泵体内表面和齿顶间隙
3）开压力平衡槽，但泄漏量增大，容积效率减小。
3 困油现象
产生原因： 为保证齿轮连续平稳运转，齿轮啮合的重合度必须大于1，所以有时会出现两对
轮齿同时啮合的情况，在齿向啮合线间形成一个封闭容积。
a→b 容积缩小
b→c 容积增大
产生结果：
a→b p↑ 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，同时无功损耗增大，油液发热
b→c p↓ 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，产生振动、噪声等，直接影响泵的工作寿命，
所以，我们希望容积式泵：“围而不困，困而不死。”
消除困油的方法：
原则：a→b 密封容积减小，使之通压
b→c 密封容积增大，使之通吸
b 密封容积最小，隔开吸压油口
方法：在泵盖（或轴承座）上开卸荷槽为彻底消除困油，CB-B形泵将卸荷槽整个向
吸油腔侧平移一段距离，效果更好。
提高外啮合齿轮泵压力的措施
∵ 齿轮泵存在间隙
∴ p↑ △q↑
又∵径向不平衡力也∝p
∴ p↑ 径向力↑
故 上述齿轮泵常用于低压场合，为使其成高压泵，减小径向力
可采用如下方法 增大轴与轴承刚度
自动补偿轴向间隙*
1 浮动轴套式
原理:将压力油引入轴套背面,使之紧贴齿轮端面,补偿磨损,减小间隙
2 弹性侧板式
原理： 将泵出口压力油引至侧板背面，靠侧板自身的变形来补偿端面间隙。
内啮合齿轮泵
1 渐开线齿形内啮合齿轮泵
组成： 小齿轮、内齿环、月牙形隔板等
工作原理： 小齿轮带动内齿环同向异速旋转，左半部分轮齿退出啮合，形成真空，吸油。
右半部分轮齿退出啮合，容积减小，压油。月牙板同两齿轮将吸压油口隔开。
2 摆线齿形内啮合齿轮泵（摆线转子泵）
组成： 内、外转子相差一齿，且有一偏心距
工作原理：吸油—左半部分，轮齿脱开啮合容积↑
压油—右半部分，轮齿进入啮合，容积↓
特点： 结构紧凑，尺寸小，重量轻，运转平稳，噪声小，流量脉动小。但齿形复杂，加工
困难，价格昂贵。
叶片泵
分类
单作用非卸荷式——变量泵
双作用卸荷式 ——定量泵
双作用叶片泵
1 双作用叶片泵的工作原理
1） 组成
定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等
2） 工作原理
V密形成：定子、转子和相邻两叶片、配流盘围成
右上、左下，叶片伸出，V密↑吸油
V密变化：转子逆转<
左上、右下，叶片缩回，V密↓压油
吸压油口隔开： 配油盘上封油区及叶片
3） 特点
（1） 转子转一周，吸、压油各两次，称双作用式
（2） 吸、压油口对称，径向力平衡，称卸荷
2 双作用叶片泵的排量和流量
1） 排量
∵ 叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为V密max-V密min
∴ （V密max-V密min）Z即一转压出油液的体积，即等于一环形体积
∵ 双作用式
∴ 应为两倍的环形体积 即 V0=2π(R2-r2)B
∵ 叶片有一定厚度
∴ 叶片所占体积为 V'=2Bbz（R-r）/COSθ
故 双作用叶片泵的实际排量为
V= V0- V=2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]
双作用叶片泵的理论流量为
qt=2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]
泵输出的实际流量为
q =2B[π(R2-r2)-（R-r）bz /COSθ]ηpv
理论上：若不考虑叶片厚度，双作用叶片泵无流量脉动
实际上：由于存在制造工艺误差，定子大小圆弧不同心，造成了少量流量脉动。但脉动率比较小。
为减小脉动：叶片数应为4的整数倍、且大于8时最小，故通常取叶片数为12或16
3 双作用叶片泵的结构要点
（1） 定子工作表面曲线
两段R
组成：四段圆弧< 四段过渡曲线，其类型如下：
两段r
阿基米德螺线：v径=c,qsh均匀,但因v 突变，a 无穷大，引起 刚冲，产生噪声、磨损
<
等加速等减速曲线：v径↑,a=c，↓刚冲，但有柔性冲击，R/r↑，q↑
∴ 我国YB型叶片泵采用等加速等减速曲线作为过渡曲线
（2） 配流盘
分配油液
作用< β≥ε≥2π/Z 既可配油，又减小困油
支承缸体
(3) 叶片倾角
问题的提出：叶片泵在工作过程中，叶片对定子内表面有作用力，定子内表面对叶片产生一反作
用力FN，此力可分解为：
FT=FNsinβ——垂直于叶片，增大了摩擦，且易使叶片折断，为减小该力，应减
< 小压力角β，叶片前倾θ即可，压力角变为β’=β-θ
F =FNcosβ——和叶片底部液压力平衡
4 高压双作用叶片泵的结构特点
（1） 端面间隙的自动补偿
压紧定子
右配流盘的右侧与压力油相通<
弹性变形
（2） 减小叶片对定子的作用力
∵ 径向力平衡，配油盘浮动
∴ 压力升高不受以上因素影响,但因叶片与定子内表面接触，才能形成密封容积，叶片底
在压油区，顶底压力平衡
部通压力油<
在吸油区，顶部低压，底部高压，致使叶片作用于定子表面的力很大，使
磨损加剧，寿命降低，成为限制双作用叶片泵压力提高的主要因素，所以
应采取措施减小吸油区叶片对定子内表面的作用力，
其措施如下：
1） 减小作用在叶片底部的油液压力
通过阻尼孔或减压阀减小吸油口油液的压力
2） 减小叶片底部受压力油作用的面积
减小叶片厚度，一般1、8——2、5mm
3） 双叶片结构
底顶压力平衡，↓F
4） 采用复合叶片结构
*宽度——母子叶片
↓叶片底部面积<
厚度——阶梯叶片
5 双联叶片泵
组成： 两个双作用叶片泵的主体装在同一泵体内，
同轴驱动，共用一个吸油口，各自油自己的出油口。
分开使用，如两个独立的叶片泵，但结构紧凑
工作原理<
合并使用，可增大流量
轻载快速时，双泵同时供油
应用情况<
重载慢速时，小泵供油，大泵卸荷
特点： 降低功率损耗，减少油液发热
单作用叶片泵
１ 单作用叶片泵的工作原理
组成： 定子、转子、叶片、配油盘、传动轴、壳体等
↓
偏心安装
工作原理：v密形成：同YB型泵
下半周，v密↑，吸油
v密变化，转子顺转<
上半周，v密↓，压油
特点：1) 转子转一周，吸压油各一次，称单作用式
2) 吸压油口各半，径向力不平衡，称非卸荷式
2 单作用叶片泵的排量和流量
1） 排量
∵ 两叶片处于定子最右边，密封容积最大处于定子最左边，密封容积最小
∵ V1 = π[(D/2+e)2-( d/2)2]βB/2π
= π[(D /2+e)2-(d/2) 2]B/z
∴ V2 = π[(D/2-e)2-( d/2)2]βB/2π
= π[(D /2-e)2-(d/2) 2]B/z
故 排量 v =（v1-v2）z
v = 2πBeD
2）流量
理论流量： qt=vn=2πbeDn
实际流量： q =vnηpv= 2πbeDnηpv
∵ 单作用叶片泵定、转子偏心安装 ，
∴ 改变转子和定子的偏心距，即可改变排量，故可做变量泵，但其容积变化不均匀
故 有流量脉动，叶片应取奇数，一般为13到15。
3 单作用叶片泵的结构要点
1）定子与转子偏心安置
2）径向液压力不平衡
3）叶片后倾
∵ 叶片底部分别通吸压油
∴ 叶片顶、底受力平衡
故 叶片向外运动主要靠旋转时的惯性力，叶片后倾24
4 单作用变量叶片泵
手动
变量原理 < 限压式*
自动< 恒压式
恒流量式
1） 限压式变量叶片泵的工作原理和特性
作用：当压力升高到预调的限定压力后，流量自动减小
外反馈*
分类：利用压力的反馈作用实现，可分为 <
内反馈
（1） 外反馈限压式变量叶片泵
组成：变量泵主体、限压弹簧、调节机构（螺钉）、反馈液压缸
工作原理：当pA < ksx0时， 定子不动，e=e0 qmax
当pA = ksx0时， 定子即将移动， p = pB，即为限定压力
当pA > ksx0时， 定子右移，e↓ ，q↓
此时 e = e0-x pA = ks（x0+x）
e = e0-A（p-p0）/k
（2） 内反馈限压式变量叶片泵
组成：变量泵主体、限压弹簧、调节螺钉等
和外反馈的区别：在于偏心距的变化不是靠反馈液压缸，而是靠配油盘上的压油口
对y轴的不对称分布，产生一水平分力与弹簧力平衡
工作原理：当Fx < kx0 时，定子不动，e=e0 ，qmax
当Fx > kx0时，定子右移，e↓，q↓
2 限压式变量叶片泵的流量压力特性
特性曲线：
当p < pB时，pA < ksx0，定量泵（AB），q=kqe0-k1p
当p > pB时，pA = ks（x0+x），e=e0-x = e0+x0<- PA/ks q = kq（e0+x0）- PA kq /ks-k1p
限压式变量叶片泵特性曲线
调节过程：调节螺钉1，可改变最大流量，使AB段上下平移
调节螺钉2，可改变限定压力，使BC段左右平移 k大，曲线平缓
更换弹簧，可改变弹簧刚度，使BC段斜率变化 <
k小，曲线较陡
3 限压式变量叶片泵的应用
执行机构需要有快、慢速运动的场合， 快进或快退：用AB段
如：组合机床进给系统实现快进、工进、快退等 〈
工进： 用BC段
定位夹紧：用AB段
或定位夹紧系统<
夹紧结束保压：用C点
4 限压式变量叶片泵的特点
减小无功损耗，减小发热，简化系统，但结构复杂
柱塞泵
按柱塞排列方式 : 斜轴式
轴向柱塞泵 < 径向柱塞泵
斜盘式
一、径向柱塞泵
特征：各柱塞排列在传动轴半径方向，即柱塞中心线垂直于传动轴中心线
1. 径向柱塞泵的工作原理
结构：定子、转子、柱塞、配油轴等
↓ ↓
偏心 固定
工作原理：V密形成——同上 上半周，吸油
V密变化——转子顺转〈
下半周，压油
排量 V = πd22ez/4 2）
流量 qt = Vn =πd22ezn/4
q = Vnηpv =πd22eznηpv/4
变量原理：径向柱塞泵的排量和流量 改变偏心距的大小和方向，
即可以改变输出油液的大小和方向。
阀配流径向柱塞泵的工作原理
径向柱塞泵的特点：
流量大，压力高，便于作成多排柱塞的形式，工作可靠但径向尺寸大，
自吸能力差， 配流轴径向力不平衡，易磨损，间隙不能补偿，
故限制了转速和压力的提高。
二、轴向柱塞泵
特征：柱塞轴线平行或倾斜于缸体的轴线
1. 轴向柱塞泵的工作原理
1） 斜盘式轴向柱塞泵 组成：配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等
工作原理：V密形成——柱塞和缸体配合而成
右半周，V密增大，吸油
V密变化，缸体逆转〈
左半周，V密减小，压油
吸压油口隔开—配油盘上的封油区及缸体底部的通油孔
2） 斜轴式轴向柱塞泵
特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一γ角。
组成：
工作原理：V密形成——同上 右半周，吸油
V密变化——传动轴逆转〈
左半周，压油
吸压油口隔开——同上
2. 轴向柱塞泵的排量和流量
1） 排量
若柱塞数为z,柱塞直径为d,柱塞孔的分布圆直径为D, 斜盘倾角为γ，
则柱塞的行程为：h=Dtanγ,故缸体转一转，
泵的排量为： V=Zhπd /4= π d2 ZD(tanγ)/4
2） 流量
理论流量： qT = Vn = πd2D(tanγ)z/4
实际流量： q = qTηpv =πd2D(tanγ)zηpv/4
结论： (1) qT = f(几何参数、 n、γ)
(2) n = c 大小变化，流量大小变化
γ〈
方向变化，输油方向变化
变量原理： ∵ γ= 0 q = 0 大小变化，流量大小变化
γ〈
方向变化，输油方向变化
∴ 轴向柱塞泵可作为双向变量泵
瞬时流量：
柱塞的轴向位移： s = a’b’=oa’-ob’
= Dtanγ/2 – Dcosωttanγ/2
= D(1-cosωt)tanγ/2
柱塞的瞬时移动速度：
u = ds/dt = Dωtanγsinωt/2
单个柱塞的瞬时流量为：
q'=πd2u/4=πd2Dωtanγsinωt/8
∵ 单个柱塞的瞬时流量按正弓玄规律变化
∴ 整个泵的瞬时流量也按正弓玄规律变化
故 瞬时流量是脉动的，其脉动情况用脉动率δ来表示，
一般： z = 奇数，δ小
z = 偶数，δ大 常取z = 7 或z = 9
3. 轴向柱塞泵的结构
（1） 斜盘式轴向柱塞泵
1） 非通轴式轴向柱塞泵
CY14——1轴向柱塞泵主体部分：
使泵具有自吸性能
中心弹簧〈
提高容积效率
中心弹簧
缸体端面间隙的自动补偿〈
缸体底部通油孔p
** 除中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞孔底部的液压力也使缸体紧贴配
流盘,补偿端面间隙，提高了容积效率
A 滑靴和斜盘
球形头部——和斜盘接触为点接触，接触应力大，易磨损。
柱塞头部结构〈
滑靴结构——和斜盘接触为面接触，大大降低了磨损。
B 柱塞和缸体
② CY14——1轴向柱塞泵变量机构
手动*—转动手轮控制斜盘，改变倾角即可
变量机构〈
自动
2） 通轴式轴向柱塞泵
非通轴结构（半轴）：受力状态不佳，寿命短，噪声大，成本高。
区别〈
通轴结构：主轴采用两端支承，受力情况变好；在泵的外端安装
一小型辅助泵,简化油路。
（2） 斜轴式轴向柱塞泵
特点：传动轴轴线与缸体轴线倾斜一γ角。
工作原理：
V密形成——同上 右半周，吸油
V密变化——传动轴逆转〈
左半周，压油
吸压油口隔开——同上
螺杆泵
一根主动螺杆——双头、右旋、凸螺杆
组成〈
两根从动螺杆——双头、左旋、凹螺杆，装在泵体内，和其他零件组成螺杆泵。
工作原理：V密形成：必须满足四个密封条件，才能形成密封积：主从动螺杆共扼、螺杆根数
和螺纹头数必须满足一定关系、泵体最小长度应大于螺杆的导程、保证
最小径向间隙，才能形成空间八字形密封容积。
左面吸油
V密变化：当主动螺杆逆时针方向旋转时〈
右面压油
吸压油口隔开：上述四个密封条件
特点： 结构简单，体积小，重量轻，运转平稳，噪声小，寿命长，流量均匀，自吸能力强，
容积效率高，无困油现象；但螺杆齿形复杂，不易加工，精度难以保证。