任务二 液压泵和液压马达教案.doc

河南职业技术学院学院教案 序号04课程名称液压与气压传动技术授课班级授课时间教学单元名称任务二 液压泵和液压马达1. 液压泵常见故障及维修2. 液压马达单元能力培养目标了解液压泵常见故障及维修；知道液压马达特点及分类，掌握液压马达的工作原理，液压马达工作参数；掌握液压泵和液压马达的不同之处知识点 技能点液压压泵常见故障的原因；液压马达分类，液压马达工作原理，液压马达工作参数单元教学设计 复习上节课所学内容并进行提问；通过以前所讲的泵，引出泵的常见故障，让大家自学各种泵常见故障及排除方法；通过模拟动画引出液压马达的概念，引导大家和泵的原理做比较，以得出马达的工作原理；和泵的工作参数做比较，引出马达的工作参数。单元教学方式多媒体课堂理论讲授知识拓展高教社液压与气压传动技术网络课程（http：/）作业作业：复习看书课后记【教学内容】任务二 液压泵和液压马达知识拓展三 液压泵常见故障及维修原因主要有两方面：1.由于液压泵本身的原因引起的故障；2.由外借因素引起的故障：油液，液压泵的安装，油箱。具体内容见数p41-43知识拓展四 液压马达液压马达是将液压能转化成机械能，并能输出旋转运动的液压执行元件。向液压马达通入压力油后，由于作用在转子上的液压力不平衡而产生扭矩，使转子旋转。它的结构与液压泵相似。从工作原理上看，任何液压泵都可以做液压马达使用，反之亦然。但是，由于泵和马达的用途和工作条件不同，对它们性能要求也不一样，所以相同结构类型的液压马达和液压泵之间有许多区别。液压马达和液压泵工作方面的区别见下表1。表1马达和泵在工作要求方面的区别 液压泵 液压马达能量转换 机械能转换为液压能，强调容积效率 液压能转换为机械能，强调液压机械效率轴转速 相对稳定，且转速较高 变化范围大，有高有低轴旋转方向 通常为一个方向，但承压方向及液流方向可以改变 多要求双向旋转。某些马达要求能以泵的方式运转，对负载实施制动运转状态通常为连续运转，速度变化相对较小 有可能长时间运转或停止运转，速度变化大输入(出)轴上径向载荷状态 输入轴通常不承受在向载荷 输出轴大多承受变化的径向载荷自吸能力 有自吸能力 无要求 液压马达可分为高速马达、中速马达和低速马达三大类。一般认为额定转速高于600rmin以上的属于高速马达，额定转速低于100rrain的属于低速马达。高速马达的主要特点是转速高，转动惯量小，便于起动和制动，调速和换向灵敏度高，而输出的扭矩不大，仅几十Nm到几百Nm，故又称高速小扭矩马达。这类马达主要有内、外啮合式齿轮马达、叶片式马达和轴向柱塞马达。它们的结构与同类型的液压泵基本相同。但是由于作为马达工作时的要求不同，所以同类型的马达与泵在结构细节上有一些差别，不能互相代用。低速马达的基本形式是径向柱塞式。其主要特点是排量大、体积大、低速稳定性好，一般可在10rmin以下平稳运转，因此可以直接与工作机构连接，不需要减速装置，使机械传动机构大大简化。因其输出扭矩较大，可以达到几千Nm到几万Nm，所以又称为低速大扭矩马达。 中速中扭矩马达主要包括双斜盘轴向柱塞马达和摆线马达。 齿轮液压马达的结构和工作原理如图1所示，图中P为两齿轮的啮合点。设齿轮的齿高为h，啮合点P到两齿根的距离分别为a和b，由于a和b都小于h，所以当压力油作用在齿面上时(如图中箭头所示，凡齿面两边受力平衡的部分都未用箭头表示)在两个齿轮上都有一个使它们产生转矩的作用力pB(h-a)和pB(h-b)，其中p为输入油液的压力，B为齿宽，在上述作用力下，两齿轮按图示方向旋转，并将油液带回低压腔排出。 和一般齿轮泵一样，齿轮液压马达由于密封性较差，容积效率较低，所以输入的油压不能过高，因而不能产生较大转矩，并且它的转速和转矩都是随着齿轮的啮合情况而脉动的。因此，齿轮液压马达一般多用于高转速低转矩的情况。图1 齿轮液压马达的工作原理图 齿轮马达的结构与齿轮泵相似，但有以下特点： （1）进出油道对称，孔径相等，这使齿轮马达能正反转。 （2）采用外泄漏油孔，因为马达回油腔压力往往高于大气压力，采用内部泄油会把轴端油封冲坏。特别是当齿轮马达反转时，原来的回油腔变成了压油腔，情况将更严重。 （3）多数齿轮马达采用滚动轴承支承，以减小摩擦力而便于马达启动。 （4）不采用端面间隙补偿装置，以免增大摩擦力矩。（5）齿轮马达的卸荷槽对称分布。常用的叶片液压马达为双作用式，所以不能变量，其工作原理如图2所示。压力油从进油口进入叶片之间，位于进油腔的叶片有3、4、5和7、8、1两组。分析叶片受力情况可知，叶片4和8两侧均受高压油作用，作用力互相抵消不产生扭矩。叶片3、5和叶片7、1所承受的压力不能抵消，产生一个顺时针方向转动的力矩M，而处在回油腔的l、2、3和5、6、7两组叶片，由于腔中压力很低，所产生的力矩可忽略不计，因此，转子在力矩M的作用下按顺时针方向旋转。若改变输油方向，液压马达即反转。 图2 叶片式液压马达工作原理 图3所示为轴向柱塞式液压马达的工作原理。斜盘1和配油盘4固定不动，柱塞2可在回转缸体3的孔内移动。斜盘中心线与回转缸体中心线间的倾角为。高压油经配油盘窗口进入回转缸体2的柱塞孔时，处在高压腔中的柱塞被顶出，压在斜盘上。斜盘对柱塞的反作用力F，可分解为与柱塞上液压力平衡的轴向分力Fx和作用在柱塞上(与斜盘接触处)的垂直分力Fy。垂直分力Fy，使回转缸体产生转矩，带动马达轴转动。 图3轴向柱塞式液压马达工作原理1斜盘 2柱塞 3回转缸体 4配油盘 知识拓展五 液压马达的主要性能参数液压马达的容积效率因为液压马达存在泄漏，所以输入马达的实际流量q必然大于理论流量qt，将qt=Vn代入可得液压马达的转速公式为 因为液压马达工作时存在摩擦，所以它的实际输出转矩T必然小于理论转矩Tt，故液压马达的机械效率为 设马达进、出口间的工作压差为p，则马达理论功率(当忽略能量损失时)表达式为 得液压马达的输出转矩公式为 液压马达的总效率马达的输入功率为Pi=pq，输出功率为Po=2nT，而马达的总效率为输出功率Po与输入功率Pi的比值，即 小结： 1液压泵常见故障及维修。2液压马达分类，液压马达工作原理，液压马达工作参数。5