文档介绍：第三节液压马达
一、工作性能
二、低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
1)连杆式
2)五星轮式
3)内曲线式
液压马达是将液压能转换为机械能的装置,可以实现连续的旋转运动,其结构与液压泵相似,并且也是靠密封容积的变化进行工作的。
常见的液压马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式;从转速、转矩范围分,有高速马达和低速大扭矩马达。
马达和泵在工作原理上是互逆的,当向泵内输入压力油时,其轴就输出转速和转矩成为马达。但由于二者的任务和要求有所不同,故在实际中只有少数泵能作马达使用。
液压马达简介
第三节液压马达
W
式中:P—液压马达的进排油压差,Pa;
Q—供入液压马达的油流量,m3/s。
而其理论输出功率则可表达为:
W
式中;Mth——液压马达的理论扭矩,Nm;
ωth——液压马达的理论角速度,rad/s;
nth——液压马达的理论转速,r/min。
液压马达输入的液压能,可用工作油的压力P和流量Q来表示,而其输出的机械能,则以输出轴的扭矩M和转速n来度量。
为了说明液压马达的工作性能,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行了讨论,这时液压马达的输入功率,就可用下式来表示:
第三节液压马达
一、工作性能
容积损失可用容积效率来度量,即
式中:Qe—扣除漏泄损失后供入马达的有效流量,m3/s。
因此,可求得液压马达的理论扭矩
然而,任何实际的液压马达,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。
第三节液压马达
一、工作性能
现假设液压马达按几何尺寸确定的每转排量为q(ms/r),则液压马达的理论转速为
显然,在不考虑液压马达中所有能量损失的情况下,液压马达的理论输出功率就等于其输入功率。
在液压马达中,常把压力损失和摩擦损失合并在一起,称之为机械损失,由于存在着机械损失,液压马达的实际输出扭矩M也就比理论扭矩要小,而实际扭矩与理论扭矩之比,称之为液压马达的机械效率ηm,即:
因此,实际扭矩:
实际的输出功率:
式中:η是考虑液压马达中所有能量损失的总效率。
因此,液压马达的实际转速:
第三节液压马达
一、工作性能
讨论:
液压马达的实际转速n,主要取决于供入液压马达的流量Q、液压马达的工作容积(即每转排量)q和容积效率ηv。因此,要改变液压马达的转速,可采用的方法有容积调速——采用变量油泵,改变其流量,或采用变量油马达,改变其排量,也可以采用节流调速——通过流量控制阀来改变供入油马达的流量;
液压马达的扭矩M,主要取决于工作油的压力p和液压马达的每转排量q。提高工作油压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,但是也受到强度与密封等的条件限制,并给管理工作带来不利的影响;
增大液压马达的容积,亦即提高液压马达的每转排量q,则可在工作油压不变的情况下增大扭矩,而转速则相应较低,从而构成低速大扭矩液压马达。一般认为额定转速低于500r/min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要增加机械减速机构。
第三节液压马达
一、工作性能
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,通常这类马达在结构形式上多为径向柱塞式,其特点是:最低转速低,大约在5~10r/min,输出扭矩大,可达几万N·m;径向尺寸大,转动惯量大。
由于上述特点,它可以直接与工作机构联接,不需要减速装置,使传动结构大为简化。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基本形式有三种: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。
下面分别予以介绍。
第三节液压马达
一、工作性能
1. 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应用较早,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,。下图是曲柄连杆式液压马达的工作原理。
第三节液压马达
二、低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
连杆式液压马达原理演示
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,形成星形壳体;
缸体内装有活塞,活塞与连杆通过球铰连接,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
第三节液压马达
二、低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
根据曲柄连杆机构运动原理,受油压作用的柱塞就通过连杆对偏心圆中心O1作用一个力N,推动曲轴绕旋转中心O转动,对外输出转速和扭矩,其余的