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液压马达概述
液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速,是液压系统的执行元件。
马达与泵在原理上有可逆性,但因用途不同结构上有些差别:马达要求正反转,其结构具有对称性;而泵为了保证其自吸性能,结构上采取了某些措施。
马达的分类:
ns>500r/min为高速液压马达:齿轮马达,叶片马达,轴向柱塞马达
ns<500r/min为低速液压马达:径向柱塞马达(单作用连杆型径向柱塞马达,多作用内曲线径向柱塞马达)
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液压马达图形符号
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液压马达的特性参数
工作压力与额定压力
工作压力p大小取决于马达负载,马达进出口压力的差值称为马达的压差Δp。
额定压力ps能使马达连续正常运转的最高压力。
流量与容积效率
输入马达的实际流量qM=qMt+Δq其中qMt为理论流量,马达在没有泄漏时,达到要求转速所需进口流量。
容积效率ηMv=qMt/qM=1-Δq/qM
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排量与转速
排量V为ηMV等于1时输出轴旋转一周所需油液体积。
转速n=qMt/V=qMηMV/V
转矩与机械效率
实际输出转矩T=Tt-ΔT
理论输出转矩Tt=ΔpVηMm/2π
机械效率ηMm=TM/TMt
功率与总效率
ηM=PMo/Pmi=T2πn/ΔpqM=ηMvηM
式中PMo为马达输出功率,Pmi为马达输入功率。
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齿轮马达
工作原理
结构特点
进出油口相等,有单独的泄油口;
为减少摩擦力矩,采用滚动轴承;
为减少转矩脉动,齿数较泵的齿数多。
应用由于密封性能差,容积效率较低,不能产生较大的转矩,且瞬时转速和转矩随啮合点而变化,因此仅用于高速小转矩的场合,如工程机械、农业机械及对转矩均匀性要求不高的设备。
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叶片马达
工作原理
结构特点
进出油口相等,有单独的泄油口;
叶片径向放置,叶片底部设置有燕式弹簧;
在高低压油腔通入叶片底部的通路上装有梭阀。
应用转动惯量小,反应灵敏,能适应较高频率的换向。但泄漏大,低速时不够稳定。适用于转矩小、转速高、机械性能要求不严格的场合。
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轴向柱塞马达
工作原理
结构特点
轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。
配流盘为对称结构。
应用作变量马达。改变斜盘倾角,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生的转矩越大,转速越低。
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低速大扭矩马达 单作用连杆型径向柱塞马达
结构组成(动画)
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结构原理
呈五星状(或七星状)的壳体内均匀分布着柱塞缸。
柱塞与连杆铰接,连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。高压油进入部分柱塞缸头部,高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞缸与回油口相通。
曲轴为输出轴。
配流轴随曲轴同步旋转,各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通(配流套不转),保证曲轴连续旋转。
排量公式v=πd2ez/2
d为柱塞直径;e为曲轴偏心距;z为柱塞数。
应用
结构简单,工作可靠,可以是壳体固定曲轴旋转,也可以是曲轴固定壳体旋转(可驱动车轮或卷筒),但体积重量较大,转矩脉动,低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3r/min。
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