第三节液压马达-ppt课件

1、wangke一、一、 任务性能任务性能二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理1连杆式连杆式2五星轮式五星轮式3内曲线式内曲线式wangke液压马达是将液压能转换为机械能的安装，可以实现延续的旋转运动，其构造与液压泵类似，并且也是靠密封容积的变化进展任务的。常见的液压马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要方式；从转速、转矩范围分，有高速马达和低速大扭矩马达。马达和泵在任务原理上是互逆的，当向泵内输入压力油时，其轴就输出转速和转矩成为马达。但由于二者的义务和要求有所不同，故在实践中只需少数泵能作马达运用。液压马达简介液压马达简介wangke W 式中：P液

2、压马达的进排油压差，Pa； Q供入液压马达的油流量，m3s。60/22thththththMnMp 而其实际输出功率那么可表达为： W 式中；Mth液压马达的实际扭矩，Nm； th液压马达的实际角速度，rad/s； nth液压马达的实际转速，r/min。液压马达输入的液压能，可用任务油的压力P和流量Q来表示，而其输出的机械能，那么以输出轴的扭矩M和转速n来度量。 为了阐明液压马达的任务性能，我们可先假设液压马达不存在任何能量损失的理想情况进展了讨论，这时液压马达的输入功率，就可用下式来表示：PQPth1一、任务性能一、任务性能wangkemin/60rqQnthQQe/ 容积损失可用容积效率来

3、度量，即式中：Qe扣除漏泄损失后供入马达的有效流量，m3s。NmpqMth2/因此，可求得液压马达的实际扭矩 然而，任何实践的液压马达，运转时总存在着各种损失，包括密封缝隙的漏泄损失，油流流动时的压力损失以及各运动接触部件之间的摩擦损失等。一、任务性能一、任务性能 现假设液压马达按几何尺寸确定的每转排量为q(ms/r)，那么液压马达的实际转速为 显然，在不思索液压马达中一切能量损失的情况下，液压马达的实际输出功率就等于其输入功率。wangke 在液压马达中，常把压力损失和摩擦损失合并在一同，称之为机械损失，由于存在着机械损失，液压马达的实践输出扭矩M也就比实际扭矩要小，而实践扭矩与实际扭矩之比

4、，称之为液压马达的机械效率m，即： 因此，实践扭矩：min/60/60rqQqQnepQpQMnPvm60/22 实践的输出功率：式中：是思索液压马达中一切能量损失的总效率。thmMM /2/mmthpqMM 因此，液压马达的实践转速：一、任务性能一、任务性能wangke讨论：讨论： 液压马达的实践转速n，主要取决于供入液压马达的流量Q、液压马达的任务容积(即每转排量)q和容积效率v。因此，要改动液压马达的转速，可采用的方法有容积调速采用变量油泵，改动其流量，或采用变量油马达，改动其排量，也可以采用节流调速经过流量控制阀来改动供入油马达的流量； 液压马达的扭矩M，主要取决于任务油的压力p和液压

5、马达的每转排量q。提高任务油压p，不仅可增大液压马达的输出扭矩M，而且还可在功率不变的前提下，使液压元件和和管路的尺寸相应减小，但是也遭到强度与密封等的条件限制，并给管理任务带来不利的影响； 增大液压马达的容积，亦即提高液压马达的每转排量q，那么可在任务油压不变的情况下增大扭矩，而转速那么相应较低，从而构成低速大扭矩液压马达。普通以为额定转速低于500rmin即属于低速马达，高于500的属于高速马达。后者用于船舶甲板机械往往需求添加机械减速机构。一、任务性能一、任务性能wangke低速大扭矩液压马达低速大扭矩液压马达低速大扭矩液压马达是相对于高速马达而言的，通常这类马达在构造方式上多为径向柱塞

6、式，其特点是：最低转速低，大约在510rmin，输出扭矩大，可达几万Nm；径向尺寸大，转动惯量大。由于上述特点，它可以直接与任务机构联接，不需求减速安装，使传动构造大为简化。低速大扭矩液压马达广泛用于起重、运输、建筑、矿山和船舶等机械上。低速大扭矩液压马达的根本方式有三种：它们分别是曲柄连杆马达、静力平衡马达和多作用内曲线马达。 下面分别予以引见。一、任务性能一、任务性能wangke1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达曲柄连杆式低速大扭矩液压马达运用较早，国外称为斯达发液压马达。我国的同类型号为JMZ型，其额定压力16MPa，最高压力21MPa，实际排量最大值可达6.140L/r。以下图是曲柄连杆

7、式液压马达的任务原理。二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理连杆式液压马达原理演示wangke马达由壳体1、连杆3、活塞组件2、曲轴4及配流轴5等组成。壳体内沿圆周呈放射状均匀布置了五只缸体，构成星形壳体；缸体内装有活塞，活塞与连杆经过球铰衔接，连杆大端做成鞍形圆柱瓦面紧贴在曲轴的偏心圆上。1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke根据曲柄连杆机构运动原理，受油压作用的柱塞就经过连杆对偏心圆中心O1作用一个力N，推进曲轴绕旋转中心O转动，对外输出转速和扭矩，其他的活塞油缸那么

8、与排油窗口接通；假设进、排油口对换，液压马达也就反向旋转。1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke随着驱动轴、配流轴转动，配油形状交替变化。在曲轴旋转过程中，位于高压侧的油缸容积逐渐增大，而位于低压侧的油缸容积逐渐减少，因此，在任务时高压油不断进入液压马达，然后由低压腔不断排出。高压起点高压起点低压起点低压起点1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke总之，由于配流轴过渡密封间隔的方位与曲轴的偏心方向一致，并且同时旋转，所以配流轴颈的

9、进油窗口一直对着偏心线OO1一边的二只或三只油缸，吸油窗口对着偏心线OO1另一边的其他油缸，总的输出扭矩是叠加一切柱塞对曲轴中心所产生的扭矩，该扭矩使得旋转运动得以继续下去。1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke以上讨论的是壳体固定、轴旋转的情况。假设将轴固定，进、排油直接通到配流轴中，就能到达外壳旋转的目的，构成了所谓的车轮马达。1. 曲柄连杆低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangkewangke 静力平衡式低速大扭矩马达也叫无连杆马达，是从曲

10、柄连杆式液压马达改良、开展而来的，它的主要特点是取消了连杆，并且在主要摩擦副之间实现了油压静力平衡。 所以改善了任务性能。国外把这类马达称为罗斯通(Roston)马达，国内也有不少产品，并曾经在船舶机械、发掘机以及石油钻探机械上运用。2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理五星轮式液压马达原理演示wangke这种液压马达的任务原理用图来阐明，液压马达的偏心轴与曲轴的方式相类似，既是输出轴，又是配流轴，五星轮3套在偏心轴的凸轮上，在它的五个平面中各嵌装一个压力环4，压力环的上平面与空心柱塞2的底面接触，柱塞中间装有弹簧。静力

11、平衡式静力平衡式 低速大扭矩马达低速大扭矩马达1-壳体；壳体；2-柱塞；柱塞；3-五星轮；五星轮；4-压力环；压力环；5-配流轴；配流轴；6-弹簧弹簧2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke以防止液压马达启动或空载运转时柱塞底面与压力环脱开。高压油经配流轴中心孔道通到曲轴的偏心配油部分，然后经五星轮中的径向孔、压力环、柱塞底部的贯穿孔而进入油缸的任务腔内。在图示位置时，配流轴上方的三个油缸通高压油，下方的两个油缸通低压回油。原理演示原理演示静力平衡式静力平衡式 低速大扭矩马达低速大扭矩马达1-壳体；壳体；2-柱

12、塞；柱塞；3-五星轮；五星轮；4-压力环；压力环；5-配流轴；配流轴；6-弹簧弹簧2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke在这种构造中，五星轮取代了曲柄连杆式液压马达中的连杆，压力油经过配流轴和五星轮再到空心柱塞中去，液压马达的柱塞与压力环、五星轮与曲轴之间可以大致做到静压平衡。在任务过程中，这些零件还要起密封和传力作用。由于是经过油压直接作用于偏心轴而产生输出扭矩，因此，称为静力平衡液压马达。现实上，只需当五星轮上液压力到达完全平衡，使得五星轮处于“悬浮形状时，液压马达的扭矩才是完全由液压力直接产生的；否那么

13、，五星轮与配流轴之间依然有机械接触的作用力及相应的摩擦力矩存在。2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke多作用内曲线液压马达的构造方式很多，就运用方式而言，有轴转、壳转与直接装在车轮的轮毂中的车轮式液压马达等方式。而从内部的构造来看，根据不同的传力方式和柱塞部件的构造可有多种方式，但是，液压马达的主要任务过程是一样的。 3. 多作用内曲线马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke缸体2与输出轴3经过螺栓连成一体，柱塞、横梁、两个滚轮组成柱塞组件，放于缸体径向孔

14、中，配油轴由微调凸轮7限制其相对壳体周向固定不动。 (1) 构造组成:3. 多作用内曲线马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理柱塞底部油腔的进排油由配油轴控制，配油轴上有两组配油窗口，每组的窗口数同导轨曲线段数一样，两组配油窗口的位置应分别与导轨曲线上的任务区段和排油区段的位置严厉对应。wangke 任务时，油液经过配油轴上的配油窗口分配到任务区段的柱塞底部油腔，压力油使柱塞组的滚轮顶紧导轨外表，在接触点上导轨对滚轮产生法向反作用力N，其方向垂直导轨外表并经过滚轮中心，(2) 内曲线多作用马达任务原理原理演示 该力可分解为两个分力，沿柱塞轴向的分力P

15、和垂直于柱塞轴线的分力T，它经过横梁侧面传给缸体，对缸体产生力矩。进排油口互换，那么马达反转。3. 多作用内曲线马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke 主轴转一周，柱塞往复运动多次图中为6次，因此在柱塞直径数目和行程一样情况下，其输出扭矩较单作用式柱塞马达添加了作用次数的倍数。即6倍。除单排柱塞外，还可做成双排、三排柱塞，所以容易到达排量大、尺寸小的要求。(2) 内曲线多作用马达任务原理原理演示3. 多作用内曲线马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke假设将液压马达的进、出油口对调，液

16、压马达将反转；假设将驱动轴固定，那么定子、配流轴和壳体将旋转，通常称为壳转工况，变为车轮马达。 除了上述几种典型低速大扭矩马达外，尚有介于高速马达和低速马达中间的摆线液压马达，此处不再赘述。 (2) 内曲线多作用马达任务原理原理演示3. 多作用内曲线马达二、二、 低速大扭矩液压马达的构造和任务原理低速大扭矩液压马达的构造和任务原理wangke液压泵的任务特点：液压泵的任务特点： (1)液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油缺乏，异常噪液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油缺乏，异常噪声，甚至无法任务。声，甚至无法任务。 因此，除了在泵的构造设计上尽能够减小吸油管路的液因此，除了在泵的构造设计上尽能够减

17、小吸油管路的液阻外，为了保证泵的正常运转，阻外，为了保证泵的正常运转， a)应该使泵的安装高度不应该使泵的安装高度不超越允许值；超越允许值；b)防止吸油滤油器及管路构成过大的压降；防止吸油滤油器及管路构成过大的压降；c)限制泵的运用转速在额定转速以内。限制泵的运用转速在额定转速以内。(2)液压泵的任务压力取决于外负载，假设负载为零，那液压泵的任务压力取决于外负载，假设负载为零，那么泵的任务压力为零。么泵的任务压力为零。 随着排油量的添加，泵的任务压力根据负载大小自动添随着排油量的添加，泵的任务压力根据负载大小自动添加，泵的最高任务压力主要受构造强度和运用寿命的限制。加，泵的最高任务压力主要受构

18、造强度和运用寿命的限制。为了防止压力过高而使泵、系统遭到损害，液压泵的出口为了防止压力过高而使泵、系统遭到损害，液压泵的出口经常要采取限压措施。经常要采取限压措施。wangke液压泵的任务特点：液压泵的任务特点： (3)变量泵可以经过调理排量来改动流量，定量泵只需用变量泵可以经过调理排量来改动流量，定量泵只需用改动转速的方法来调理流量，但是转速的增大遭到吸油改动转速的方法来调理流量，但是转速的增大遭到吸油性能、泵的运用寿命、效率等的限制。例如，任务转速性能、泵的运用寿命、效率等的限制。例如，任务转速低时，虽然对寿命有利，但是会使容积效率降低，并且低时，虽然对寿命有利，但是会使容积效率降低，并且对于需求利用离心力来任务的叶片泵来说，转速过低会对于需求利用离心力来任务的叶片泵来说，转速过低会无法保证正常任务。无法保证正常任务。 (4)液压泵的流量具有某种程度的脉动性质，其脉动情况液压泵的流量具有某种程度的脉动性质，其脉动情况取决于泵的方式及构造设计参数。为了减小脉动的影响，取决于泵的方式及构造设计参数。为了减小脉动的影响，除了从外型上思索外，必要时可在系统中设置蓄能器或除了从外型上思索外，必要时可在系统中设置蓄能器或液压滤