液压马达结构与原理.pdf

液压马达结构与原理三、主重性能参数率 1、压力1）工作压力Pm马达入口工作介质的实际压力。通常近似认为马达的工作压力就等于其工作压差。2）额定压力Pmn马达在正常工作条件下,按实验标准规定连续运转的 最高压力。23、4液压马达2.排量Vm马达轴每转一周,密封容腔几何尺寸变化所需要的液 体体积。3、流量1）理论流量qmt马达密封腔容积变化所需要的流量。2）实际流量qm马达入口处的流量。注:马达的实际流量大于理论流量。Qm=qmt+Aqm31 4、容积效率和转速1）容积效率马达的理论流量与实际流量之比rj _ 1 _/mv 1-2）理论输出转速小卜实际输出转速小4n5.转矩和机械效率1）转矩理论输出转矩T _ P mt-c 2 实际输出转矩Tm=Tmt-ATm 2）机械效率T=T 77m mt/mmPmm 27rmmmm臬=Tmt-Mm=i_Mm&Tmt Tmt56.功率和总效率1）输入功率马达入口压力和入口流量的乘积Pmi-Pmtm2）输出功率实际输出转矩与实际输出角速度的乘积Pfno-Tmm-211nTm”3）总效率输出功率与输入功率之比_ _ Pmo%1 p mvHmmmi6三、结构与工作原理1.外啮合齿轮马达所有每个未啮合轮齿齿谷内 的压力相同,因此都不产生旋转力 矩。只有啮合点m将相互啮合的 两个齿面分割为高低压作用区，作 用于b谷的不平衡力矩使右齿轮逆 时针旋转，而a谷的不平衡力矩使 左侧齿轮顺时针旋转。reversible7_.驱动力矩大体上相当于一个齿面油压作用力产生的力 矩，可见外啮合齿轮马达仅适用于小扭矩场合。2、叶片式马达High Speed Vane MotorsM2U.M2-200 and 25M-50M Series for Industrial Equipment91）结构转子定子环 压力侧板叶片后盖 定子环弹簧摇臂壳体输出轴伊顿M系列结构:动力芯由定子环、转子、12个叶片 和6对弹簧摇臂组成。摇臂弹簧保持叶片伸出并顶在定子 环内壁上，叶片随转子转动在定子环压迫下在转子槽内往 复滑动。转子与输出轴花键连接，输出轴由两付轴承支承。11转子（动力芯一端与压力侧板（配流盘后妾触，另一端与 前壳体接触。压力侧板（配流盘）装在后盖内并通过波浪形 弹簧垫将其压紧在转子（动力芯）上。后盖与前壳体各有一 个进出油口。轴封用以防止液压油漏 出和空气侵入。在对称的高压油窗范围内相邻叶片伸出长度不同，油压 作用力产生驱动力偶，驱动转子转动,通过花键传递给输出 轴使其转动。在排油窗范围内叶片逐渐缩回，相邻叶片间容积逐步变小，乏油通过腰形窗、后盖油口排到油箱。进出油口交换，则 转向相反。Kidney SlotRingVaneCover End ViewTo Cover Por toRot ort rFr om Body Por t从下图能够看出，双作用叶片马达高压窗 或低压窗口各呈180。,对转子作用的液压力,相互抵消成液压平衡状态。双摇臂扭簧的两臂分别支撑着互成90。的两枚叶片，其作用是在马达启动之前将叶 片从叶片槽中推出顶在定子环内壁上，否则 叶片滑落在槽内，导致高低压窗口串通，系统 无法建立压力，马达也无法启动。能够看出,互成90。的两枚叶片当其中一枚伸出时另一 枚正在缩回,如此扭簧在马达运转过程中，是 绕着安装在转子上的销轴转动才里臂受力恒 定，因而提高了扭簧的工作寿命。叶片伸出靠扭簧的弹力压力建立之前，压力侧板是通过波浪 形弹簧垫圈压紧转子。压力建立后，压 力侧板内装梭阀将压力油导入A腔室作 用在压力侧板的后端，提供一个必要的 压紧力以克服转子的分离力。梭阀导入 的压力又同时通过B油道引到叶片底部,保持叶片伸出。Dr ive Car t r idgeWave WasherCoverShut t le ValveSeatSeat3、轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达Typical Fixed Displacement Mot or进出油口斜盘转子组件轴封轴承壳体a w4kzi a a输出轴DR1）斜盘式定量轴向柱塞马达 结构转子组件工作原理马达进油口的压力油进入所有高压油窗覆盖的柱塞缸内，压力油作用在柱塞底部的液压 力通过滑履对斜盘产生挤压力，而斜盘对滑履的反作用力N则是通过球钱中心沿斜盘的法线 方向,如下图所示。反力N可分解为垂直于轴线的T和平行于轴线的F。分力F与柱塞底部的 液压力平衡，作用于柱塞球钱上的分力T与输出轴线不在一个平面内，而且与轴线距离各不相 同,因而对输出轴产生大小不同的力矩，这些力矩之和经过缸筒及花键的传递使输出轴转动。T经过排油窗的柱塞腔，其柱塞在斜盘的挤压下将乏油通过排油口排回油箱或系统。斜盘式轴向柱塞马达工作原理图解配油窗U/l Wl WI V_2）斜盘式变量轴向柱塞马达工作原理与定量马达完全相同，不同的是通过控制活塞推动叉臂从而改变斜盘倾角，达 到改变排量的目的。Typical Variable Displacement Unit变量马达换向能够通过换向阀实现，也能够通过改变斜盘倾角方向实现。改变倾角换向 要通过零点，必须采取适当的措施防止超速、超压和（或）气穴现象发生。变量马达可用于连 续、间歇、或连续换向工作场合。Typical Variable Displacement Motor斜轴式柱塞马达结构万向传动轴工作原理排油窗覆盖的柱塞在球窝盘万向轴 压迫下沿箭头方向回缩将乏 轴颈（装轴承）油排出输出轴端压油窗口覆盖的柱塞在液压 力作用下推球窝盘对转轴产 生驱动力矩并沿箭头方向逐 渐伸出，通过万向轴驱动缸 体随之转动。斜轴式变量轴向柱塞马达结构与工作原理变量马达通过变量活变量控制阀塞驱动销摆动缸体改变排量限位螺钉1）内曲线多作用马达力士乐MCR系列1、2前后壳体;3、4转子活塞组件;5凸轮盘；6输出轴;7配油轴;8滚子;环向油道D;工作腔E。转子4与轴6花键连接，柱塞3径向布置在转子上并通过滚子8支撑在凸轮盘5上。马达还能够 做成多排结构。进油压力推动柱塞滚轮抵靠内凸轮上,内凸轮对柱塞的 反力N通过滚轮中心彳空向分量F与柱塞底部液压力平衡，切 向分量T推动转子旋转。注意到内曲线多作用马达柱塞成 对作功且对 称于转子中心，因 而形成力偶。A、B 油口通过环形油道 D,配油轴上的轴向 孔按马达的工作相 位角给柱塞工作腔 E配油。Wor king st r oke Idle st r oke1此类马达的低速 大扭矩特性使其能 够直截了当应用于 车轮驱动、大型门 式起重机或绞车滚 筒驱动。TypsMCRlO F.F25OZ-3X-AOM.Type MCR 10 F.F250Z-3X/R7M.Type MCR 10 F.F250Z-3X/C7M.结构5 C 8.1 8.2 8.31、壳体;2、输出轴;3、缸盖;4、配油阀室;5、轴承;6、缸筒;7、柱 塞;8、配油控制组件。工作原理A、B为马达进出油口。缸筒工作腔E进油或排油是 在配油组件控制下通过油道 D完成的。缸筒及活塞两端 分别支承在偏心轴和缸盖的 球面上。如此活塞与缸筒之 间的相对滑动就不存在侧向 力，且活塞与缸筒之间也不存 在液压载荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的压力 油柱直截了当作用在偏心轴 上,5缸中2或3个缸按顺序分工作原理A、B为马达进出油口。缸筒工作腔E进油或排油是 在配油组件控制下通过油道 D完成的。缸筒及活塞两端 分别支承在偏心轴和缸盖的 球面上。如此活塞与缸筒之 间的相对滑动就不存在侧向 力，且活塞与缸筒之间也不存 在液压载荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的压力 油柱直截了当作用在偏心轴 上,5缸中2或3个缸按顺序分感谢您的聆听!