液壓傳動課件-第五章

1、第五章第五章 液壓馬達液壓馬達遼寧工程技術(shù)大學遼寧工程技術(shù)大學 液壓馬達是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動機械液壓馬達是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動機械能的轉(zhuǎn)換元件。能的轉(zhuǎn)換元件。 液壓馬達能起到與電動機相類似的作用，所不同液壓馬達能起到與電動機相類似的作用，所不同的是，在液壓系統(tǒng)中，它是靠輸入的壓力油產(chǎn)生的是，在液壓系統(tǒng)中，它是靠輸入的壓力油產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，驅(qū)動工作機構(gòu)作功。轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，驅(qū)動工作機構(gòu)作功。 所以，液壓馬達在液壓系統(tǒng)中，又屬于液壓執(zhí)行所以，液壓馬達在液壓系統(tǒng)中，又屬于液壓執(zhí)行元件。元件。第五章第五章 液壓馬達液壓馬達一、工作原理一、工作原理1.1.齒輪式液壓

2、馬達的齒輪式液壓馬達的工作原理工作原理第一節(jié)第一節(jié) 概述概述C為兩齒輪的嚙合點，為兩齒輪的嚙合點，h為齒輪的全齒高，為齒輪的全齒高，B是齒寬，嚙合點距齒根距離為是齒寬，嚙合點距齒根距離為a、b。一、工作原理一、工作原理1.1.齒輪式液壓馬達的齒輪式液壓馬達的工作原理工作原理當高壓油進入馬達的高壓腔時，處于高壓腔的所有齒輪都當高壓油進入馬達的高壓腔時，處于高壓腔的所有齒輪都受到高壓油的作用，其中相互嚙合的兩個齒輪的齒面只有受到高壓油的作用，其中相互嚙合的兩個齒輪的齒面只有一部分受到高壓油的作用。兩個齒輪上產(chǎn)生的作用力一部分受到高壓油的作用。兩個齒輪上產(chǎn)生的作用力pB（h-a）和）和pB（h-b）

3、。）。在這兩個力的作用下齒輪產(chǎn)生在這兩個力的作用下齒輪產(chǎn)生了輸出扭矩，油液被帶到低壓腔排出。了輸出扭矩，油液被帶到低壓腔排出。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述2.2.葉片式液壓馬達的工作原理葉片式液壓馬達的工作原理 3. 柱塞式液壓馬達柱塞式液壓馬達工作原理工作原理 二、液壓馬達與液壓泵比較二、液壓馬達與液壓泵比較 （1 1）相同點）相同點 從原理上講，馬達和泵是可逆的。從原理上講，馬達和泵是可逆的。 泵用電機帶動，輸出的是壓力能（壓力和流泵用電機帶動，輸出的是壓力能（壓力和流量）量） 馬達輸入壓力油，輸出的是機械能（轉(zhuǎn)矩和馬達輸入壓力油，輸出的是機械能（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速） 馬達和泵的工作原理均是利用密

4、封工作容積的馬達和泵的工作原理均是利用密封工作容積的變化吸油和排油的。變化吸油和排油的。 泵工作容積增大時吸油，減小時排出高壓油；泵工作容積增大時吸油，減小時排出高壓油；馬達高壓油進入馬達的高壓腔，減小時排出低馬達高壓油進入馬達的高壓腔，減小時排出低壓油。壓油。 從結(jié)構(gòu)上看，馬達和泵是相似的。從結(jié)構(gòu)上看，馬達和泵是相似的。 （2 2）泵和馬達的不同點泵和馬達的不同點 泵是能源裝置，馬達是執(zhí)行元件。泵是能源裝置，馬達是執(zhí)行元件。 泵的吸油腔一般為真空，通常進油口尺寸大于泵的吸油腔一般為真空，通常進油口尺寸大于出油口尺寸，馬達排油腔的壓力稍高于大氣壓出油口尺寸，馬達排油腔的壓力稍高于大氣壓力，沒有

5、特殊要求，可以進、出油口尺寸相同。力，沒有特殊要求，可以進、出油口尺寸相同。 泵的結(jié)構(gòu)需保證自吸能力，而馬達無此要求。泵的結(jié)構(gòu)需保證自吸能力，而馬達無此要求。 馬達需要正反轉(zhuǎn)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)需對稱），泵一般馬達需要正反轉(zhuǎn)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)需對稱），泵一般是單向旋轉(zhuǎn)。是單向旋轉(zhuǎn)。 馬達的軸承結(jié)構(gòu)、潤滑形式需保證在很寬的速馬達的軸承結(jié)構(gòu)、潤滑形式需保證在很寬的速度范圍內(nèi)使用，而泵的轉(zhuǎn)速雖相對比較高，但度范圍內(nèi)使用，而泵的轉(zhuǎn)速雖相對比較高，但變化小，故無此苛刻要求。變化小，故無此苛刻要求。 馬達起動時需克服較大的靜摩擦力，因此要求馬達起動時需克服較大的靜摩擦力，因此要求起動扭矩大，扭矩脈動小，內(nèi)部摩擦?。ㄈ琮X起動

6、扭矩大，扭矩脈動小，內(nèi)部摩擦?。ㄈ琮X輪馬達的齒數(shù)不能象齒輪泵那樣少）。輪馬達的齒數(shù)不能象齒輪泵那樣少）。 泵希望容積效率高；馬達希望機械效率高。泵希望容積效率高；馬達希望機械效率高。 葉片泵的葉片傾斜安裝，葉片泵的葉片傾斜安裝， 葉片馬達的葉片則徑向安裝葉片馬達的葉片則徑向安裝（考慮正反轉(zhuǎn)）。（考慮正反轉(zhuǎn)）。 葉片馬達的葉片依靠根部的扭轉(zhuǎn)彈簧，使其壓緊葉片馬達的葉片依靠根部的扭轉(zhuǎn)彈簧，使其壓緊在定子表面上，而葉片泵的葉片則依靠根部的壓在定子表面上，而葉片泵的葉片則依靠根部的壓力油和離心力壓緊在定子表面上。力油和離心力壓緊在定子表面上。 液壓馬達的容積效率比泵低，通常泵的轉(zhuǎn)速高。液壓馬達的容積效

7、率比泵低，通常泵的轉(zhuǎn)速高。而馬達輸出較低的轉(zhuǎn)速。而馬達輸出較低的轉(zhuǎn)速。 三、液壓馬達的基本參數(shù)三、液壓馬達的基本參數(shù) 基本參數(shù)基本參數(shù):壓力、排量、流量、轉(zhuǎn)矩、效率、轉(zhuǎn)速和壓力、排量、流量、轉(zhuǎn)矩、效率、轉(zhuǎn)速和功率等。功率等。 泵馬達pQTpQT 三、液壓馬達的基本參數(shù)三、液壓馬達的基本參數(shù) (1) (1) 壓壓 力力 入口壓力入口壓力( (工作壓力工作壓力) )，記為，記為P PM M ； 出口壓力出口壓力( (回油壓力或稱背壓回油壓力或稱背壓) )，記為，記為P PM M； 壓力差，記為壓力差，記為P PM M( (P PM M - - P PM M)。 壓力的單位常用壓力的單位常用P Pa

8、 a( (帕斯卡帕斯卡) )。 (2) (2) 排量排量 液壓馬達的排量定義與泵相似，即在不考慮泄液壓馬達的排量定義與泵相似，即在不考慮泄漏情況下，推動馬達輸出軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需的供油漏情況下，推動馬達輸出軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需的供油體積體積( (馬達進液腔或回液腔容積變化量馬達進液腔或回液腔容積變化量) )，記為，記為q qM M。 它只取決于馬達的結(jié)構(gòu)原理和幾何尺寸，而與它只取決于馬達的結(jié)構(gòu)原理和幾何尺寸，而與載荷工況無關(guān)。排量的常用單位為，載荷工況無關(guān)。排量的常用單位為，m m3 3/r/r或或L/rL/r。 (3) (3) 流量流量 液壓馬達的平均流量是指推動馬達輸出軸旋轉(zhuǎn)作液壓馬達的平均流量是指推動

9、馬達輸出軸旋轉(zhuǎn)作功，在單位時間內(nèi)所需的供油體積，通常單位為功，在單位時間內(nèi)所需的供油體積，通常單位為m m3 3/s/s，L/sL/s，L/min, mL/minL/min, mL/min等。等。 液壓馬達的平均流量亦包括理論流量、泄漏流量液壓馬達的平均流量亦包括理論流量、泄漏流量和實際流量三種形式。和實際流量三種形式。 理論流量理論流量是指在沒有泄漏情況下的平均流量，通常記是指在沒有泄漏情況下的平均流量，通常記為為Q QMtMt。若液壓馬達轉(zhuǎn)速。若液壓馬達轉(zhuǎn)速n nM M 根據(jù)工作機構(gòu)要求確定后，根據(jù)工作機構(gòu)要求確定后，液壓馬達的理論流量為液壓馬達的理論流量為 泄漏流量泄漏流量是指在壓力差作

10、用下，經(jīng)各縫隙中損失的流是指在壓力差作用下，經(jīng)各縫隙中損失的流量，記為量，記為Q QM M。它大體上與壓力差成正比，即。它大體上與壓力差成正比，即 式中式中 L L 泄漏系數(shù)；泄漏系數(shù)； p pM M馬達壓力差。馬達壓力差。MMMtnqQMMpLQ 實際流量實際流量是指在考慮馬達泄漏的實際工作情況是指在考慮馬達泄漏的實際工作情況下，所需實際輸入的平均流量，記為下，所需實際輸入的平均流量，記為Q QM M。 液壓馬達的理論流量、泄漏流量和實際流量三者液壓馬達的理論流量、泄漏流量和實際流量三者間關(guān)系為間關(guān)系為 顯然，顯然， Q QM M Q QMt Mt ( (這一點與泵是相反的這一點與泵是相反的

11、) )。MMtMQQQ (4) (4) 平均轉(zhuǎn)矩平均轉(zhuǎn)矩 平均輸出轉(zhuǎn)矩包括理論轉(zhuǎn)矩平均輸出轉(zhuǎn)矩包括理論轉(zhuǎn)矩M MMtMt 、摩擦損失轉(zhuǎn)、摩擦損失轉(zhuǎn)矩矩M MM M 和實際轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩M MM M。轉(zhuǎn)矩的單位為。轉(zhuǎn)矩的單位為Nm。 理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩是指在不考慮馬達摩擦損失情況下是指在不考慮馬達摩擦損失情況下的平均輸出轉(zhuǎn)矩。的平均輸出轉(zhuǎn)矩。 摩擦損失轉(zhuǎn)矩摩擦損失轉(zhuǎn)矩主要是指液壓馬達在工作中，主要是指液壓馬達在工作中，因機械摩擦和剪切流動摩擦所消耗的轉(zhuǎn)矩。因機械摩擦和剪切流動摩擦所消耗的轉(zhuǎn)矩。 實際轉(zhuǎn)矩實際轉(zhuǎn)矩是指在考慮馬達摩擦損失實際工作是指在考慮馬達摩擦損失實際工作情況下的平均輸出轉(zhuǎn)矩。情況下

12、的平均輸出轉(zhuǎn)矩。MMtMMMM (5) (5) 效率效率 液壓馬達的效率液壓馬達的效率是表征液壓馬達在能量轉(zhuǎn)換過程中功是表征液壓馬達在能量轉(zhuǎn)換過程中功率損耗的一個系數(shù)，可用率損耗的一個系數(shù)，可用M M表示。液壓馬達也包括容積表示。液壓馬達也包括容積效率效率MvMv和機械效率和機械效率MmMm 。 液壓馬達的容積效率是指理論流量與實際流量之比，即液壓馬達的容積效率是指理論流量與實際流量之比，即 式中式中 Q QMtMt馬達理論流量；馬達理論流量； Q QM M馬達實際流量；馬達實際流量； Q QM M馬達泄漏流量馬達泄漏流量. . MMMMMtMvQQQQQ 機械效率機械效率是實際轉(zhuǎn)矩是實際轉(zhuǎn)矩

13、( (或輸出功率或輸出功率) )與理論轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩( (或理或理論功率論功率) )之比，即之比，即 式中式中M MM M( (N NM M) )實際轉(zhuǎn)矩實際轉(zhuǎn)矩( (或輸出功率或輸出功率) )； M MMtMt( (N NMtMt) )理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩( (或理論功率或理論功率) )。 液壓馬達的總效率等于容積效率與機械效率的乘積，即液壓馬達的總效率等于容積效率與機械效率的乘積，即 MtMMtMMmNNMMMmMvM (6) (6) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 液壓馬達的平均轉(zhuǎn)速包括理論轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速。液壓馬達的平均轉(zhuǎn)速包括理論轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速。 理論轉(zhuǎn)速是指在不考慮泄漏情況下，實際輸入流理論轉(zhuǎn)速是指在不考慮泄

14、漏情況下，實際輸入流量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速，即量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速，即 式中式中 Q QM M實際流量；實際流量； q qM M排量；排量； n nMtMt理論轉(zhuǎn)速。理論轉(zhuǎn)速。MMMtqQn 實際轉(zhuǎn)速是在考慮泄漏情況下，理論流量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速，實際轉(zhuǎn)速是在考慮泄漏情況下，理論流量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速，即即 式中式中 Q QM M實際流量；實際流量； MvMv容積效率；容積效率； n nM M實際轉(zhuǎn)速。實際轉(zhuǎn)速。 由上式可見，只要改變馬達的實際輸入的流量，或者改由上式可見，只要改變馬達的實際輸入的流量，或者改變馬達的排量，就可以改變馬達的輸出轉(zhuǎn)速，這就是對變馬達的排量，就可以改變馬達的輸出轉(zhuǎn)速，這就是對馬達實現(xiàn)調(diào)速的理論根據(jù)。

15、馬達實現(xiàn)調(diào)速的理論根據(jù)。MMtMMvMMqQqQn馬達的輸入功率馬達的輸入功率是指實際輸入液體所具有的液壓功率，即是指實際輸入液體所具有的液壓功率，即 式中式中 N NMiMi馬達輸入功率；馬達輸入功率； P PM M馬達輸入壓力；馬達輸入壓力； Q QM M馬達實際輸入流量；馬達實際輸入流量； Q QMtMt馬達理論流量；馬達理論流量； N NMtMt馬達理論功率；馬達理論功率； MvMv馬達容積效率。馬達容積效率。MvMtMvMtMMMMiNQpQpN(7) (7) 功率功率液壓馬達的功率也包括輸入功率和輸出功率。液壓馬達的功率也包括輸入功率和輸出功率。 液壓馬達的輸出功率液壓馬達的輸出功

16、率是指實際輸出轉(zhuǎn)矩所對應的是指實際輸出轉(zhuǎn)矩所對應的機械功率，即機械功率，即MMiMmMvMiMmMtMMmMtMMMNNNMMN 四、液壓馬達的分類及特點四、液壓馬達的分類及特點 按結(jié)構(gòu)形式不同可分為：按結(jié)構(gòu)形式不同可分為： 齒輪馬達齒輪馬達( (包括外嚙合漸開線齒輪馬達和內(nèi)嚙合包括外嚙合漸開線齒輪馬達和內(nèi)嚙合擺線齒輪馬達等擺線齒輪馬達等) )； 葉片馬達葉片馬達( (包括單作用葉片馬達和雙作用葉片馬包括單作用葉片馬達和雙作用葉片馬達等達等) )； 柱塞馬達柱塞馬達( (包括軸向柱塞馬達和徑向柱塞馬達兩包括軸向柱塞馬達和徑向柱塞馬達兩大類大類) )。 按工作速度范圍不同可分為：高速馬達和低速按

17、工作速度范圍不同可分為：高速馬達和低速馬達兩大類。馬達兩大類。 一般認為，額定轉(zhuǎn)速超過一般認為，額定轉(zhuǎn)速超過500r/min500r/min，稱為高速馬，稱為高速馬達；額定轉(zhuǎn)速低于達；額定轉(zhuǎn)速低于500r/min 500r/min ，稱為低速馬達。，稱為低速馬達。 高速馬達主要包括齒輪馬達、葉片馬達和軸向柱高速馬達主要包括齒輪馬達、葉片馬達和軸向柱塞馬達。塞馬達。 高速馬達高速馬達優(yōu)點：轉(zhuǎn)動慣量較小，便于啟動、換向優(yōu)點：轉(zhuǎn)動慣量較小，便于啟動、換向和制動；軸向柱塞馬達還可實現(xiàn)無級調(diào)速。和制動；軸向柱塞馬達還可實現(xiàn)無級調(diào)速。 高速馬達高速馬達缺點是啟動機械效率較低，低速穩(wěn)定性缺點是啟動機械效率較

18、低，低速穩(wěn)定性較差。由于高速馬達輸出轉(zhuǎn)矩較小，故又稱高速較差。由于高速馬達輸出轉(zhuǎn)矩較小，故又稱高速小扭矩馬達。小扭矩馬達。 通常，高速馬達與同類型液壓泵相比，在結(jié)構(gòu)上通常，高速馬達與同類型液壓泵相比，在結(jié)構(gòu)上是基本相似的。是基本相似的。 低速液壓馬達主要包括曲軸連桿馬達、靜力平衡低速液壓馬達主要包括曲軸連桿馬達、靜力平衡馬達、內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達，以及擺線馬達等。馬達、內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達，以及擺線馬達等。 低速馬達具有較好的低速穩(wěn)定性，較高的啟動機低速馬達具有較好的低速穩(wěn)定性，較高的啟動機械效率。械效率。 因此，可以直接和工作機構(gòu)相連接，從而大大簡因此，可以直接和工作機構(gòu)相連接，從而大大簡化

19、了機器的傳動裝置?；藱C器的傳動裝置。 通常低速液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩較大，可達幾千通常低速液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩較大，可達幾千牛牛米至幾萬牛米至幾萬牛米，所以又稱低速大扭矩液壓馬米，所以又稱低速大扭矩液壓馬達。這種馬達被廣泛應用在重載高壓系統(tǒng)中。達。這種馬達被廣泛應用在重載高壓系統(tǒng)中。 這類液壓馬達的缺點是轉(zhuǎn)動慣量大，制動較為困這類液壓馬達的缺點是轉(zhuǎn)動慣量大，制動較為困難。難。 按作用次數(shù)不同可分為：按作用次數(shù)不同可分為： 單作用和多作用兩種液壓馬達。單作用和多作用兩種液壓馬達。 若液壓馬達轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個轉(zhuǎn)子往復工作一若液壓馬達轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個轉(zhuǎn)子往復工作一次者，稱為單作用液壓馬達。次者，稱為

20、單作用液壓馬達。 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個轉(zhuǎn)子往復工作兩次以上者，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個轉(zhuǎn)子往復工作兩次以上者，則稱為多作用液壓馬達。則稱為多作用液壓馬達。 按液壓馬達排量是否可調(diào)可分為：定量液壓馬達和變按液壓馬達排量是否可調(diào)可分為：定量液壓馬達和變量液壓馬達。量液壓馬達。 按機構(gòu)運動學形式不同，液壓馬達可分為如下三大類：按機構(gòu)運動學形式不同，液壓馬達可分為如下三大類： 以嚙合原理工作的液壓馬達，如齒輪馬達、擺線馬達等；以嚙合原理工作的液壓馬達，如齒輪馬達、擺線馬達等； 以平面機構(gòu)運動學工作的液壓馬達，如葉片馬達、曲軸連以平面機構(gòu)運動學工作的液壓馬達，如葉片馬達、曲軸連桿馬達、靜力平衡馬達和內(nèi)曲線徑向柱

21、塞馬達；桿馬達、靜力平衡馬達和內(nèi)曲線徑向柱塞馬達； 以空間機構(gòu)運動學工作的液壓馬達，如各種軸向柱塞馬達以空間機構(gòu)運動學工作的液壓馬達，如各種軸向柱塞馬達( (包括斜盤式和斜軸式包括斜盤式和斜軸式) )。 四、液壓馬達的主要性能指標四、液壓馬達的主要性能指標 液壓馬達的工作性能指標是在設計液壓系統(tǒng)時選液壓馬達的工作性能指標是在設計液壓系統(tǒng)時選擇液壓馬達的重要依據(jù)，因為它涉及到能否滿足擇液壓馬達的重要依據(jù)，因為它涉及到能否滿足所驅(qū)動的工作機械的使用要求。所驅(qū)動的工作機械的使用要求。 評價液壓馬達性能的指標較多，除規(guī)定的額定壓評價液壓馬達性能的指標較多，除規(guī)定的額定壓力、排量、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及效率以外，

22、液壓馬達的力、排量、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及效率以外，液壓馬達的性能指標主要還有以下幾方面。性能指標主要還有以下幾方面。 (1) (1) 啟動性能啟動性能 液壓馬達的啟動性能如何主要用啟動機械效率來描述。液壓馬達的啟動性能如何主要用啟動機械效率來描述。 液壓馬達的啟動機械效率越高，表明液壓馬達的啟動性能液壓馬達的啟動機械效率越高，表明液壓馬達的啟動性能就越好。就越好。 (2) (2) 制動性能制動性能 當液壓馬達停止運轉(zhuǎn)時，輸出軸在外負載轉(zhuǎn)矩作用下，將當液壓馬達停止運轉(zhuǎn)時，輸出軸在外負載轉(zhuǎn)矩作用下，將馬達原進液腔中的液體經(jīng)各運動副間縫隙慢慢擠出，并隨馬達原進液腔中的液體經(jīng)各運動副間縫隙慢慢擠出，并隨之慢慢

23、轉(zhuǎn)動。輸出軸的這種轉(zhuǎn)動稱為滑轉(zhuǎn)。之慢慢轉(zhuǎn)動。輸出軸的這種轉(zhuǎn)動稱為滑轉(zhuǎn)。 通常用額定轉(zhuǎn)矩作用下輸出軸的滑轉(zhuǎn)值來表征馬達的制動通常用額定轉(zhuǎn)矩作用下輸出軸的滑轉(zhuǎn)值來表征馬達的制動性能。顯然，液壓馬達的滑轉(zhuǎn)值愈小，其制動性能就愈好。性能。顯然，液壓馬達的滑轉(zhuǎn)值愈小，其制動性能就愈好。 (3) (3) 工作平穩(wěn)性工作平穩(wěn)性 液壓馬達的瞬時輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的脈動性液壓馬達的瞬時輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的脈動性( (不均勻不均勻) )，會造，會造成液壓馬達工作不平穩(wěn)。這種不平穩(wěn)，可能引起馬達低速成液壓馬達工作不平穩(wěn)。這種不平穩(wěn)，可能引起馬達低速爬行現(xiàn)象、系統(tǒng)壓力脈動及振動和噪聲等不良后果。爬行現(xiàn)象、系統(tǒng)壓力脈動及振動和

24、噪聲等不良后果。 (4) (4) 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 液壓馬達在額定負載作用下，不出現(xiàn)爬行液壓馬達在額定負載作用下，不出現(xiàn)爬行( (抖動或時轉(zhuǎn)時抖動或時轉(zhuǎn)時停停) )現(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)速，稱為最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)速，稱為最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。 液壓馬達的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速愈低，表明可以工作的速度范圍液壓馬達的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速愈低，表明可以工作的速度范圍就愈大，性能就愈好。就愈大，性能就愈好。 一般說來，在相同輸出功率下，液壓馬達的額定壓力高、一般說來，在相同輸出功率下，液壓馬達的額定壓力高、額定轉(zhuǎn)速高、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速低、回油背壓低、容積效率和額定轉(zhuǎn)速高、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速低、回油背壓低、容積效率和總效率高、轉(zhuǎn)速脈

25、動小、啟動機械效率高、滑轉(zhuǎn)值低、承總效率高、轉(zhuǎn)速脈動小、啟動機械效率高、滑轉(zhuǎn)值低、承受沖擊負荷能力強、壽命長以及單位功率的重量??；就認受沖擊負荷能力強、壽命長以及單位功率的重量??；就認為這個液壓馬達的性能優(yōu)良。為這個液壓馬達的性能優(yōu)良。 目前液壓馬達能夠達到的主要性能指標可查閱有關(guān)的手冊目前液壓馬達能夠達到的主要性能指標可查閱有關(guān)的手冊和資料。和資料。 五、液壓馬達的圖形符號五、液壓馬達的圖形符號第二節(jié)第二節(jié) 高速液壓馬達高速液壓馬達 常見的高速液壓馬達有外嚙合齒輪馬達、葉片馬常見的高速液壓馬達有外嚙合齒輪馬達、葉片馬達和軸向柱塞馬達等。它們的結(jié)構(gòu)與同類型液壓達和軸向柱塞馬達等。它們的結(jié)構(gòu)與同

26、類型液壓泵基本相同，但由于馬達工作時的一些特殊要求，泵基本相同，但由于馬達工作時的一些特殊要求，同類型的馬達與泵相比在具體結(jié)構(gòu)上仍有一些差同類型的馬達與泵相比在具體結(jié)構(gòu)上仍有一些差別。別。 下面主要介紹幾種高速液壓馬達的工作原理、主下面主要介紹幾種高速液壓馬達的工作原理、主要結(jié)構(gòu)及其特點等。要結(jié)構(gòu)及其特點等。一、外嚙合一、外嚙合齒輪式液壓馬達齒輪式液壓馬達1.1.工作原理工作原理 2.2. 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 為保證齒輪馬達正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)時，工作為保證齒輪馬達正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)時，工作性能不變，在結(jié)構(gòu)上是對稱的性能不變，在結(jié)構(gòu)上是對稱的(如進、出液口直如進、出液口直徑相等徑相等)。 由于齒輪

27、馬達回油一般具有背壓，故內(nèi)部的泄由于齒輪馬達回油一般具有背壓，故內(nèi)部的泄漏不能像齒輪泵那樣直接引到低壓腔去，而設置漏不能像齒輪泵那樣直接引到低壓腔去，而設置有單獨的泄漏口有單獨的泄漏口 ，將馬達的泄漏液體單獨引回，將馬達的泄漏液體單獨引回油箱。油箱。 為了減小齒輪馬達的啟動摩擦損失轉(zhuǎn)矩，以為了減小齒輪馬達的啟動摩擦損失轉(zhuǎn)矩，以提高啟動機械效率，一般都采用了滾針軸承。提高啟動機械效率，一般都采用了滾針軸承。 為減小齒輪馬達的轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)，齒輪馬達為減小齒輪馬達的轉(zhuǎn)矩脈動系數(shù)，齒輪馬達的齒數(shù)通常都稍多于同類型齒輪泵的齒數(shù)。的齒數(shù)通常都稍多于同類型齒輪泵的齒數(shù)。 3.齒輪馬達的優(yōu)缺點齒輪馬達的優(yōu)缺點

28、 優(yōu)點：齒輪馬達具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低，使用可優(yōu)點：齒輪馬達具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低，使用可靠等優(yōu)點?？康葍?yōu)點。 缺點：第一，啟動機械效率低，通常只有缺點：第一，啟動機械效率低，通常只有0.70.70.80.8，也就，也就是說啟動轉(zhuǎn)矩只是理論轉(zhuǎn)矩的是說啟動轉(zhuǎn)矩只是理論轉(zhuǎn)矩的70%70%80%80%。 第二，低速穩(wěn)定性差，由于齒輪馬達流量脈動大、密封性第二，低速穩(wěn)定性差，由于齒輪馬達流量脈動大、密封性差、容積效率低，因此它的低速穩(wěn)定性差，當轉(zhuǎn)速在差、容積效率低，因此它的低速穩(wěn)定性差，當轉(zhuǎn)速在5050100r/min100r/min以下時，就不穩(wěn)定。以下時，就不穩(wěn)定。 4.4.齒輪式液壓

29、馬達的應用齒輪式液壓馬達的應用 由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)生較大由于密封性能差，容積效率較低，不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，且瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨嚙合點而變化，因的轉(zhuǎn)矩，且瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨嚙合點而變化，因此僅用于高速小轉(zhuǎn)矩的場合，如工程機械、農(nóng)業(yè)此僅用于高速小轉(zhuǎn)矩的場合，如工程機械、農(nóng)業(yè)機械及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高。機械及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高。二、葉片式液壓馬達二、葉片式液壓馬達1.1.工作原理工作原理 2.2.葉片式液壓馬達結(jié)構(gòu)特點葉片式液壓馬達結(jié)構(gòu)特點 （1 1）進出油口相等，有單獨的泄油口；若將馬達的進、）進出油口相等，有單獨的泄油口；若將馬達的進、出油口對換，則馬達反向旋轉(zhuǎn)。出油口對換，則馬

30、達反向旋轉(zhuǎn)。 （2 2）葉片徑向放置，葉片底部設置有燕式彈簧；）葉片徑向放置，葉片底部設置有燕式彈簧； （3 3）轉(zhuǎn)動慣量小，反應靈敏，能適應較高頻率的換向。）轉(zhuǎn)動慣量小，反應靈敏，能適應較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。 應用：適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、機械性能要求不嚴格的應用：適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、機械性能要求不嚴格的場合。場合。雙雙作作用用葉葉片片式式液液壓壓馬馬達達的的典典型型結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 雙作用葉片馬達的結(jié)構(gòu)特點如下：雙作用葉片馬達的結(jié)構(gòu)特點如下： 轉(zhuǎn)子兩側(cè)面開有環(huán)形槽，其間放置燕式彈簧轉(zhuǎn)子兩側(cè)面開有環(huán)形槽，其間放置燕式彈簧5 5。彈簧套在銷子彈簧套在銷子4

31、 4上，并將葉片壓向定子的內(nèi)表面，上，并將葉片壓向定子的內(nèi)表面，防止起動時高、低壓腔互相串通，保證馬達有足防止起動時高、低壓腔互相串通，保證馬達有足夠的起動扭矩輸出。夠的起動扭矩輸出。 為了保證馬達正、反轉(zhuǎn)變換進、出油口時，葉片為了保證馬達正、反轉(zhuǎn)變換進、出油口時，葉片底部總是通高壓油，以保證葉片與定子緊密接觸，底部總是通高壓油，以保證葉片與定子緊密接觸，用了一組特殊結(jié)構(gòu)的單向閥（梭閥），單向閥由用了一組特殊結(jié)構(gòu)的單向閥（梭閥），單向閥由鋼球鋼球2 2和閥座和閥座1 1、3 3組成。組成。 葉片沿轉(zhuǎn)子體徑向布置，進、出油口大小相同，葉片頂部葉片沿轉(zhuǎn)子體徑向布置，進、出油口大小相同，葉片頂部呈對

32、稱圓弧型，以適應正、反轉(zhuǎn)要求。呈對稱圓弧型，以適應正、反轉(zhuǎn)要求。 葉片馬達優(yōu)點：葉片馬達優(yōu)點： 體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，因此動作靈敏。允許頻繁換向（甚體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，因此動作靈敏。允許頻繁換向（甚至可以在千分之幾秒內(nèi)換向）。至可以在千分之幾秒內(nèi)換向）。 缺點：缺點：泄漏較大，不能在低轉(zhuǎn)速下工作。泄漏較大，不能在低轉(zhuǎn)速下工作。 所以葉片式馬達一般用于高轉(zhuǎn)速、低扭矩以及動作要求靈所以葉片式馬達一般用于高轉(zhuǎn)速、低扭矩以及動作要求靈敏的場合。敏的場合。三、三、軸向柱塞馬達軸向柱塞馬達1.1.工作原理工作原理 2.2.結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是互逆的。軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是互逆的。配

33、流盤為對稱結(jié)構(gòu)。配流盤為對稱結(jié)構(gòu)。 應用應用作變量馬達，改變斜盤傾角，不僅影響馬達的轉(zhuǎn)作變量馬達，改變斜盤傾角，不僅影響馬達的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。斜盤傾角越大，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。第三節(jié)第三節(jié) 低速液壓馬達低速液壓馬達 低速液壓馬達的主要特點是排量大、啟動效率高、低速穩(wěn)低速液壓馬達的主要特點是排量大、啟動效率高、低速穩(wěn)定性好。定性好。 采用低速液壓馬達，一般可以不用減速裝置而直接與工作采用低速液壓馬達，一般可以不用減速裝置而直接與工作機構(gòu)連接，使傳動機構(gòu)大大簡化。機構(gòu)連接，使傳動機構(gòu)大大簡化。 通常低速馬達輸出

34、轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大扭矩馬達。通常低速馬達輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大扭矩馬達。 當前各種類型的低速大扭矩液壓馬達廣泛地使用于重載設當前各種類型的低速大扭矩液壓馬達廣泛地使用于重載設備的高壓系統(tǒng)中。例如，工程機械、船舶、冶金機械、礦備的高壓系統(tǒng)中。例如，工程機械、船舶、冶金機械、礦山機械、起重機械以及制塑機械等多方面。山機械、起重機械以及制塑機械等多方面。 低速液壓馬達通常是徑向柱塞式結(jié)構(gòu)，為了獲得低速液壓馬達通常是徑向柱塞式結(jié)構(gòu)，為了獲得低速和大扭矩，采用高壓和大排量，它們的體積低速和大扭矩，采用高壓和大排量，它們的體積和轉(zhuǎn)動慣量很大，不能用于反應靈敏和頻繁換向和轉(zhuǎn)動慣量很大，不能用

35、于反應靈敏和頻繁換向的場合。的場合。 低速液壓馬達按其每轉(zhuǎn)作用次數(shù)，可分為單作用低速液壓馬達按其每轉(zhuǎn)作用次數(shù)，可分為單作用式和多作用式。若馬達每轉(zhuǎn)一周，柱塞做一次往式和多作用式。若馬達每轉(zhuǎn)一周，柱塞做一次往復運動，稱為單作用式，若馬達轉(zhuǎn)一周，柱塞做復運動，稱為單作用式，若馬達轉(zhuǎn)一周，柱塞做多次往復運動，稱為多作用式。多次往復運動，稱為多作用式。 低速大扭矩液壓馬達種類較多，一般有內(nèi)嚙合擺低速大扭矩液壓馬達種類較多，一般有內(nèi)嚙合擺線齒輪式、雙斜盤軸向柱塞式、徑向柱塞式線齒輪式、雙斜盤軸向柱塞式、徑向柱塞式( (曲軸曲軸連桿式、靜力平衡式、內(nèi)曲線多作用式連桿式、靜力平衡式、內(nèi)曲線多作用式) )等，

36、其中等，其中徑向柱塞式低速大扭矩液壓馬達使用最廣。徑向柱塞式低速大扭矩液壓馬達使用最廣。 本節(jié)著重介紹目前常用的幾種低速大扭矩液壓馬本節(jié)著重介紹目前常用的幾種低速大扭矩液壓馬達：曲軸連桿馬達和內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達。達：曲軸連桿馬達和內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達。55一、 多作用內(nèi)曲線馬達 缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口 液壓馬達由定子1、轉(zhuǎn)子2、配流軸4與柱塞組3等主要部件組成，定子1的內(nèi)壁有若干段均布的、形狀完全相同的曲面組成。 每一相同形狀的曲面又可分為對稱的兩邊，其中允許柱塞副向外伸的一邊稱為進油工作段，與它對稱的另一邊稱為排油工作段。56缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口57每個柱塞在液壓馬達每轉(zhuǎn)中往復的次數(shù)等于定子曲面數(shù)X ，稱 X 為該液壓馬達的作用次數(shù)。Z 個柱塞缸孔，每個缸孔的底部都有一配流窗口，并與它的中心配流軸4相配合的配流孔相通。缸體壓油口配油軸定子柱塞回油口配流軸4中間有進油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導