《汽车机械基础》课件第17章.ppt

17.3叶片泵1.双作用叶片泵的工作原理如图17-6所示为双作用叶片泵的工作原理图，该泵主要由定子、转子、叶片、配油盘和泵体等组成。定子内表面形似椭圆，由两段大半径圆弧R、两段小半径圆弧r和四段过渡曲线所组成。定子和转子的中心重合，在转子上沿圆周均匀分布的若干个槽内分别安放有叶片，这些叶片可沿槽做径向滑动。在配流盘上，对应于定子四段过渡曲线的位置开有四个腰形配流窗口，其中两个窗口与泵的吸油口连通，为吸油窗口，另两个窗口与压油口连通，为压油窗口。当转子由轴带动按图示方向旋转时，叶片在离心力和根部油压（叶片根部与压油窗口连通）的作用下压下定子内表面，并随定子内表面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动。于是，相邻两叶片间的密封腔容积就发生增大或缩小的变化，经过窗口a处时容积增大，便通过窗口a吸油，经过窗口b时容积缩小，便通过窗口b压油。转子每转一周，每一叶片往复滑动两次，因而吸、压油作用发生两次，故这种泵称为双作用叶片泵。因为吸、压油口对称分布，转子和轴所受的径向液压力相平衡，所以这种泵又称为平衡式叶片泵，该泵的排量不可调，是定量泵。图17-6双作用叶片泵的工作原理图2.双作用叶片泵的排量和流量由叶片泵的工作原理可知，当叶片泵每伸缩一次时，每两叶片间油液的排出量等于大半径R圆弧段的容积与小半径r圆弧段的容积之差。若叶片数为z，则双作用叶片泵每转排油量应等于上述容积差的2z倍，表达式为V=2z（R2-r2）b（17-12）泵输出的实际流量则为qv=VnηV=2z（R2-r2）bnηV（17-13）式中:b为叶片宽度。如果不考虑叶片厚度，则理论上双作用叶片泵流量无脉动。这是因为在转子转动时，压油窗口处的叶片使前后两个工作腔之间互相连通，形成了一个组合的密封工作腔。随着转子的匀速转动，位于大、小圆弧处的叶片均在圆弧上滑动，压油腔的容积不变，因此泵的瞬时流量也是均匀的。但由于叶片有一定厚度，根部又连通压油腔，在吸油区的叶片不断伸出，根部容积要用压力油来补充，导致减少了输出量，造成少量流量脉动。通过理论分析可知，流量脉动率在叶片数为4的整数倍且大于8时最小，故双作用叶片泵的叶片数通常取12。3.双作用叶片泵的结构特点（1）定子过渡曲线。定子内表面的曲线是由四段圆弧和四段过渡曲线组成的(如图17-6所示)。理想的过渡曲线不仅应使叶片在槽中滑动时的径向速度和加速度变化均匀，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧交接点处的加速度突变不大，以减小冲击和噪声。目前，双作用叶片泵一般都使用综合性能较好的等加速或等减速曲线作为过渡曲线。（2）径向作用力平衡。由于双作用叶片泵的吸、压油口对称分布，所以转子和轴承上所承受的径向作用力是平衡的。17.4柱塞泵17.4.1斜盘式轴向柱塞泵1.斜盘式轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的柱塞都平行于缸体的中心线，并均匀分布于缸体的圆周。斜盘式轴向柱塞泵的工作原理如图17-7所示，泵的传动轴中心线与缸体中心线重合，故斜盘式轴向柱塞泵又称为直轴式轴向柱塞泵。它主要由斜盘1、柱塞2、缸体3、配油盘4所组成。缸体3上均匀分布了若干个轴向柱塞孔，孔内装有柱塞2，柱塞都与缸体轴线平行。斜盘与缸体间倾斜了一个γ角，缸体由轴带动旋转，斜盘和配油盘固定不动。在底部弹簧的作用下，柱塞头部始终紧贴斜盘。当缸体按图示方向旋转时，由于斜盘和弹簧的共同作用，使柱塞产生往复运动，各柱塞与缸体间的密封腔容积便发生增大或缩小的变化，通过配油盘上的窗口a吸油，窗口b压油。图17-7斜盘式轴向柱塞泵的工作原理2.斜盘式轴向柱塞泵的排量和流量当柱塞泵旋转一周时，柱塞移动的距离为L=Dtanγ(如图17-8所示)，故柱塞泵每转的排量为（17-14）泵实际输出的流量为(17-15)式中：d为柱塞直径；L为柱塞行程；D为缸体上柱塞分布圆直径；γ为斜盘倾角；z为柱塞数；n为泵的转数；ηv为泵的容积效率。图17-8轴向柱塞泵流量的计算3.轴向柱塞泵的结构特点如图17-9所示为常见的轴向柱塞泵结构图，它由两部分组成：右边的主体部分(可再分为前泵体部分、中间泵体部分)和左边的变量部分。缸体5安装在中间泵体1和前泵体7内，由传动轴8通过花键带动旋转。在缸体内的七个轴向缸孔中分别装有柱塞9。柱塞的球形头部装在滑履12的孔内，并可作相对滑动。中心弹簧3通过内套2、钢球13和回程盘14将滑履12紧紧地压在斜盘15上，同时，中心弹簧3又通过外套10将缸体5压向配油盘6。当缸体由传动轴带动旋转时，柱塞相对缸体作往复运动，于是容积发生变化，这时油液可通过缸孔底部月牙形的通油孔、配油盘6上的配油窗口和前泵体7的进、