【正文】 因為在同樣的壓力下，液壓馬達由靜止到開始轉(zhuǎn)動的啟動狀態(tài)的輸出轉(zhuǎn)矩要比運轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩大，這給液壓馬達帶載啟動造成了困難，所以啟動性能對液壓馬達是非常重要的，啟動機械效率正好能反映其啟動性能的高低。V/2π (46)式中：ΔP為馬達進出口之間的壓力差。n為轉(zhuǎn)速(r/min)；V為排量(m3/s)。液壓馬達的排量表示出其工作容腔的大小，它是一個重要的參數(shù)。米)，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達。高速液壓馬達的基本型式是徑向柱塞式，例如單作用曲軸連桿式、液壓平衡式和多作用內(nèi)曲線式等。它們的主要特點是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動慣量小，便于啟動和制動，調(diào)速和換向的靈敏度高。所謂起動扭矩，就是馬達由靜止?fàn)顟B(tài)起動時，馬達軸上所能輸出的扭矩，該扭矩通常大于在同一工作壓差時處于運行狀態(tài)下的扭矩，所以，為了使起動扭矩盡可能接近工作狀態(tài)下的扭矩，要求馬達扭矩的脈動小，內(nèi)部摩擦小。，起封油作用，形成工作容積。，減小徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。第三章 液壓執(zhí)行元件第一節(jié) 液壓馬達一、液壓馬達的特點及分類液壓馬達是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置，從原理上講，液壓泵可以作液壓馬達用，液壓馬達也可作液壓泵用。而液壓馬達低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，所以沒有上述要求。若將其當(dāng)馬達用，必須在液壓馬達的葉片根部裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內(nèi)表面，以便馬達能正常起動。由于液壓馬達與液壓泵具有上述不同的特點，使得很多類型的液壓馬達和液壓泵不能互逆使用。通常高速液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩不大(僅幾十牛此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式。液壓馬達也可按其結(jié)構(gòu)類型來分，可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。因為液壓馬達在工作中輸出的轉(zhuǎn)矩大小是由負載轉(zhuǎn)矩決定的。為了滿足轉(zhuǎn)速要求，馬達實際輸入流量q大于理論輸入流量，則有： q= qi+Δq (42)式中：Δq為泄漏流量。 由于液壓馬達內(nèi)部不可避免地存在各種摩擦，實際輸出的轉(zhuǎn)矩T總要比理論轉(zhuǎn)矩Tt小些，即：T=Ttηm (47)式中：ηm為液壓馬達的機械效率(%)。啟動轉(zhuǎn)矩降低的原因，一方面是在靜止?fàn)顟B(tài)下的摩擦因數(shù)最大，在摩擦表面出現(xiàn)相對滑動后摩擦因數(shù)明顯減小，另一方面也是最主要的方面是因為液壓馬達靜止?fàn)顟B(tài)潤滑油膜被擠掉，基本上變成了干摩擦。表41 液壓馬達的啟動機械效率液壓馬達的結(jié)構(gòu)形式啟動機械效率ηm0/%齒輪馬達老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～葉片馬達高速小扭矩型～軸向柱塞馬達滑履式～非滑履式～曲軸連桿馬達老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～靜壓平衡馬達老結(jié)構(gòu)～新結(jié)構(gòu)～多作用內(nèi)曲線馬達由橫梁的滑動摩擦副傳遞切向力～傳遞切向力的部位具有滾動副～由表41可知，多作用內(nèi)曲線馬達的啟動性能最好，軸向柱塞馬達、曲軸連桿馬達和靜壓平衡馬達居中，葉片馬達較差，而齒輪馬達最差。n=nt液壓馬達在低速時產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的原因是：(1)摩擦力的大小不穩(wěn)定。只有等到彈簧壓縮到其推力大于靜摩擦力時才開始運動。由于低速時進入馬達的流量小，泄漏所占的比重就增大，泄漏量的不穩(wěn)定就會明顯地影響到參與馬達工作的流量數(shù)值，從而造成轉(zhuǎn)速的波動。對某些液壓馬達，轉(zhuǎn)速的提高還受到背壓的限制。為了使馬達的效率不致過低，馬達的轉(zhuǎn)速不應(yīng)太高。葉片3上，一面作用有壓力油，另一面為低壓油。當(dāng)輸油方向改變時，液壓馬達就反轉(zhuǎn)。假設(shè)馬達出口壓力為零，則： (412)式中：B為葉片寬度；R1為定子長半徑；r為轉(zhuǎn)子半徑；p為馬達的進口壓力。由式(414)看出，對結(jié)構(gòu)尺寸已確定的葉片馬達，其輸出轉(zhuǎn)速n決定于輸入油的流量。軸向柱塞馬達的工作原理如圖43所示。)。整個液壓馬達能產(chǎn)生的總扭矩，是所有處于壓力油區(qū)的柱塞產(chǎn)生的扭矩之和，因此，總扭矩也是脈動的，當(dāng)柱塞的數(shù)目較多且為單數(shù)時，脈動較小。因此，提高液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量，可以增加液壓馬達的輸出扭矩。 擺動馬達 擺動液壓馬達的工作原理見圖44。因葉片與輸出軸連在一起，幫輸出軸擺動同時輸出轉(zhuǎn)矩、克服負載。在徑向尺寸和工作壓力相同的條件下，分別是單葉片式擺動馬達輸出轉(zhuǎn)矩的2倍，但回轉(zhuǎn)角度要相應(yīng)減少，雙葉片式擺動馬達的回轉(zhuǎn)角度一般小于120176。一、液壓缸的類型和特點液壓缸的種類很多，其詳細分類可見表42。(1)雙桿式活塞缸。它的進、出口布置在缸筒兩端，活塞通過活塞桿帶動工作臺移動，當(dāng)活塞的有效行程為l時，整個工作臺的運動范圍為3l，所以機床占地面積大，一般適用于小型機床，當(dāng)工作臺行程要求較長時，可采用圖45(b)所示的活塞桿固定的形式，這時，缸體與工作臺相連，活塞桿通過支架固定在機床上，動力由缸體傳出。當(dāng)活塞的直徑為D，活塞桿的直徑為d，液壓缸進、出油腔的壓力為p1和p2，輸入流量為q時，雙桿活塞缸的推力F和速度v為：F=A(p1p2)=π (D2d2) (p1p2) /4 (418)v=q/A=4q/π(D2d2) (419)式中：A為活塞的有效工作面積。圖46單桿式活塞缸由于液壓缸兩腔的有效工作面積不等，因此它在兩個方向上的輸出推力和速度也不等，其值分別為：F1=(p1A1p2A2)=π［(p1p2)D2p2d2］/4 (420)F1=(p1A1p2A2)=π［(p1p2)D2p2d2 ］/4 (421)v1=q/A1=4q/πD2 (422)v2=q/A2=4q/π(D2d2) (423)由式(420)～式(423)可知，由于A1＞A2,所以F1＞F2，v1＜v2。圖47差動缸差動連接缸左右兩腔的油液壓力相同，但是由于左腔(無桿腔)的有效面積大于右腔(有桿腔)的有效面積，故活塞向右運動，同時使右腔中排出的油液(流量為q′)也進入左腔，加大了流入左腔的流量(q+q′)，從而也加快了活塞移動的速度。如果要求機床往返快速相等時，則由式(423)和式(425)得： 即：D= (426)把單桿活塞缸實現(xiàn)差動連接，并按D=[KF()2[KF]]d設(shè)計缸徑和桿徑的油缸稱之為差動液壓缸。柱塞缸輸出的推力和速度各為：圖 48 柱塞缸顯然增壓能力是在降低有效能量的基礎(chǔ)上得到的，也就是說增壓缸僅僅是增大輸出的壓力，并不能增大輸出的能量。伸縮缸可以是如圖410(a)所示的單作用式，也可以是如圖410(b)所示的雙作用式，前者靠外力回程，后者靠液壓回程。其值為：Fi=p1 (430)V1=4q/πDi2 (431)式中的i指i級活塞缸。二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成 圖412所示的是一個較常用的雙作用單活塞桿液壓缸?；钊c缸