《液压马达》PPT课件.ppt

一 、齿轮马达 1. 工作原理： 由于两个齿轮的受压面 积 存在差值，因而产生转矩 ， 推动齿轮转动。 T = F r = p A r F1 = p b ( h y) F2 = p b ( h x ) 液压马达 2.结构特点： 两个油口一样大， 有单独的泄油口。 y x 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下 ：（1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减 小径向不平衡液压力，因此吸油口大，排油口小 。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，因此进 油口大小相等。 （2）齿轮马达的内泄漏不能像齿轮泵那样直接 引到低压腔去，而必须单独的泄漏通道引到壳体 外去。因为马达低压腔有一定背压，如果泄漏油 直接引到低压腔，所有与泄漏通道相连接的部分 都按回油压力承受油压力，这可能使轴端密封失 效。 2、结构特点 （3）为了减少马达的启动摩擦扭矩，并降低 最低稳定转速，一般采用滚针轴承和其他改 善轴承润滑冷却条件等措施。 3. 应用：齿轮马达具有体积小，重量 轻，结构简单，工艺性好，对污染不敏感， 耐冲击，惯性小等优点。 在矿山、工程机械及农业机械上广泛使用。 但由于压力油作用在液压马达齿轮上的作用 面积小，所以输出转矩较小，一般都用于高 转速低转矩的情况下。 结束 二、双作用叶片马达 1工作原理 F = p A = p ( R - r0 ) b - p ( r - r0 ) b = p ( R - r ) b 2结构特点 叶片沿转子径向放置（正 反转） 叶片根部加扭力弹簧 r r0 R 3特点 n体积小，转动惯量小，输出扭矩均匀。 n容积效率低。 4应用：高速、低扭矩及要求 动作灵敏的场合。 三、轴向柱塞马达 1. 结构 2.工作原理 输入的高压油通过柱塞作用在斜盘上。 斜盘给柱塞的反作用力的径向分力，使缸体 产生转矩。通过输出轴带动负载做功。 n改变供油方向马达反转。双向马达 n改变斜盘倾角排量变，转速变。变量马达 3.应用：高转速、较大扭矩的场合。 2.径向柱塞式液压马达 与泵的情况相反，低速大扭矩马达多数采用径 向柱塞式结构。图为低速大扭矩液压马达的典型结 构。马达有五个活塞，壳体上有五个缸，外形像星 ，又称为星形马达。连杆一端通过球铰与活塞连接 在一起；另一端为圆弧表面，圆弧半径与偏心偏心 轮半径一致。两个圆环套 在连杆圆弧外面，使连杆即 能沿着偏心轮的圆弧表面滑 动而又不能脱开。输出轴左 端通过联轴器使配流轴同步 旋转。 装配动画结构动画 同时旋转 曲轴连杆型径向柱塞式液压马达的基本结 构和工作原理 曲轴连杆型径向柱塞式液压马达也是一种低速大扭 拒马达。 特点： 结构简单、制造容易，价格较低，但启动性和低 速性差。 目前这种马达的额定工作压力为21MPa，最高工 作压力为31.5MPa，最低稳定转速可达3r/min。 单作用连杆型径向柱塞式液压马达的结构原理 配流轴与偏心曲轴用十字联轴节连接； 曲轴上套装有5个或7个连杆； 连杆另一端通过球铰与活塞连接； 活塞装在缸孔中； 缸孔在马达壳体的圆周上均匀布置，呈星形结构。 改变进排液口，马达的旋转方向也随之改变。 曲轴旋转中心O（壳体中心）与其偏心圆的圆心O1的连 线OO1将马达分为两部分，一边为进液侧，另一边为排 液侧，而恰好处在OO1线上的缸孔，则既不进液，也不 排液。 内曲线多作用径向马达结构原理 n低速大扭矩马达 n多作用 作用次数：缸体每 转柱塞往复循环 的次数 1-定子；2-转转 子；柱塞组组 ；4-配流轴轴 内曲线多作用式径向柱塞马达的基本结构和工作 原理 内曲线多作用式径向柱塞马达（简称内曲线马达）是一种 低速大扭矩马达，在工程机械、矿山机械和起重运输机械 等部门中得到广泛应用。 内曲线马达组成： 定子（若干段均匀分布的且形状完全相同的曲面）、 转子、 柱塞组（通常包含柱塞、横梁和滚轮等若干零件）、 配流轴。 在滚轮与曲面的接触点上，曲面就会给柱塞组一个反作 用力N，其方向垂直于导轨曲面，并通过滚轮中心。反力 N可分解为径向力P和切向力T。径向力P与作用在柱塞底 部的液压力相平衡，而切向力T则通过柱塞组作用于转子 而产生扭矩，使转子转动。 柱塞每经过一个曲面，就往复运动一次，进液与回液交 换一次。当有X段曲面时，每个柱塞要往复运动X次，故 称X为马达的作用次数，图4-35所示为六作用内曲线马达 。 当马达的进、排液换向时，马达将反转。 特点： n受力平衡 n扭矩脉动小，范围大 n低速运动平稳 n出口有背压 n结构复杂，加工困难。 四、 摆动马达（摆动缸） 1. 结构：叶片、缸体、输出轴 n双叶片式n单叶片式 2. 参数计算及用途 n单叶片 摆角300o n双叶片 摆角150o 转矩是单叶片的两倍， 角速度是单叶片的一半。 n用途：实现摆动往复运动 n职能符号： 摆动马达 泵和马达的比较 1. 泵是能源装置，马达是执行元件。 2. 泵的吸油腔一般为真空（为改善吸油性和抗气蚀耐力） ，通常进口尺寸大于出口，马达排油腔的压力稍高于大 气压力，没有特殊要求，可以进出油口尺寸相同。 3. 泵的结构需保证自吸能力，而马达无此要求。 4. 马达需要正反转（内部结构需对称），泵一般是单向旋 转。 5. 马达的轴承结构，润滑形式需保证在很宽的速度范 围内使用，而泵的转速虽相对比较高，但变化小， 故无此要求。 6. 马达起动时需克服较大的静摩擦力，因此要求起动扭矩 大，扭矩脉动小，内部摩擦小（如齿轮马达的齿数不能 象齿轮泵那样少）。 7. 泵希望容积效率高；马达希望机械效率高。 8. 叶片泵的叶片倾斜安装，叶片马达的叶片则径向安装（ 考虑正反转）。 9. 叶片马达的叶片依靠根部的扭转弹簧，使其压紧在定子 表面上，而叶片泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力 压紧在定子表面上。 泵和马达的比较 10.液压马达的容积效率比泵低，通常泵的转速高，而马达 输出较低的转速。 11.泵与原动机装在一起，主轴不受额外的径向负载。而马 达直接装在轮子上或与皮带、链轮、齿轮相连接时，主 轴将受较高的径向负载。 12.马达也有定量变量之分，它与泵的区别是： 在向马达定量供油的情况下，其输出的转速能够调节的马 达，称为变量油马达。反之称为定量油马达。 泵和马达的比较 六、液压泵的性能比较与选用 液压系统中常用液压泵的性能比较 性能 外啮啮合 轮泵轮泵 双作用叶 片泵泵 限压压式变变 量叶片泵泵 径向柱塞 泵泵 轴轴向柱塞 泵泵 螺杆 泵泵 输输出压压力低压中压中压高压高压低压 流量调节调节不能不能能能能不能 效率低较高较高高高较高 输输出流量 脉动动 很大很小一般一般一般最小 自吸特性好较差较差差差好 对对油的污污 染敏感性 不敏感较敏感较敏感很敏感很敏感 不敏 感 噪声大小较大大大最小 选择液压泵的原则 n是根据主机工况、功率大小和系统对工作 性能的要求,首先确定液压泵的类型. 齿轮泵:负载小、功率小、环境不洁处 柱塞泵：马达：大负载、大功率情况。 叶片泵：精度较高处。 变量或双联泵、马达：负载大，有快慢动作处。 n然后按系统所要求的压力、流量大小、性 能、成本，确定其规格型号。 尽可能选高压，以便使重量轻，尺寸小。 注意使泵具有一定的压力储备。 马达选择与泵类同，只介绍径向柱塞大扭矩 马达的选择：1.低高速方案的选择，高速方 案