【正文】 排出，缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油動(dòng)作。3內(nèi)套 。12變量活塞 。點(diǎn)接觸式軸向柱塞泵在工作時(shí)，由于柱塞球頭與斜盤平面理論上為點(diǎn)接觸，因而，接觸應(yīng)力大，極易磨損。 如下圖所示 ， 液壓隨動(dòng)變量機(jī)構(gòu)是由復(fù)位平衡彈簧 拉桿 先導(dǎo)閥 隨動(dòng)閥 外殼 銷子 變量頭傳動(dòng)件 7等組成 。在固定不動(dòng)的配流軸3上，相對(duì)于柱塞孔的部位有相互隔開的上下兩個(gè)配油窗口，該配油窗口又分別通過所在部位的兩個(gè)軸向孔與泵的吸、排油口連通。 ? 常見的液壓馬達(dá)也有 齒輪式、葉片式和柱塞式等幾種主要形式 ；從轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩范圍分，有高速馬達(dá)和低速大扭矩馬達(dá) 。即理論流量 ? qt= q ? 從圖 ，當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)后，所產(chǎn)生的軸向分力 F為 : F= p sinφi ? 液壓馬達(dá)總的輸出轉(zhuǎn)矩 ?????????NiiNii RpdTT121sintan4????式中 R—— 柱塞在缸體的分布圓半徑 (m)。低速大扭矩液壓馬達(dá)廣泛用于起重、運(yùn)輸、建筑、礦山和船舶等機(jī)械上。在曲軸旋轉(zhuǎn)過程中，位于高壓側(cè)的油缸容積逐漸增大，而位于低壓側(cè)的油缸容積逐漸縮小，因此，在工作時(shí)高壓油不斷進(jìn)入液壓馬達(dá)，然后由低壓腔不斷排出。高壓油經(jīng)配流軸中心孔道通到曲軸的偏心配油部分，然后經(jīng)五星輪中的徑向孔、壓力環(huán)、柱塞底部的貫通孔而進(jìn)入油缸的工作腔內(nèi)。 (1)結(jié)構(gòu)組成 : 缸體 2與輸出軸 3通過螺栓連成一體 ， 柱塞 、 橫梁 、 兩個(gè)滾輪組成柱塞組件 ， 放于缸體徑向孔中 ， 配油軸由微調(diào)凸輪 7限制其相對(duì)殼體周向固定不動(dòng) 。 ? 除了上述幾種典型低速大扭矩馬達(dá)外，尚有介于高速馬達(dá)和低速馬達(dá)中間的擺線液壓馬達(dá)，此處不再贅述。 例如，工作轉(zhuǎn)速低時(shí)，雖然對(duì)壽命有利，但是會(huì)使容積效率降低，并且對(duì)于需要利用離心力來工作的葉片泵來說，轉(zhuǎn)速過低會(huì)無法保證正常工作。 ? (4)由于內(nèi)部泄漏不可避免，因此將馬達(dá)的排油口關(guān)閉而進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，仍會(huì)有緩慢的滑轉(zhuǎn)，所以，需要長(zhǎng) 時(shí)間精確制動(dòng)時(shí)，應(yīng)另行設(shè)置防止滑轉(zhuǎn)的制動(dòng)器。 ? (3)馬達(dá)輸出扭矩 。柱塞直徑 d=22mm，柱塞分布圓直徑 D=68mm，柱塞數(shù) z=7，機(jī)械效率 η m=，容積效率 ηV=，泵轉(zhuǎn)速 n=1450r／ min，泵輸出壓力 p=28MPa，試計(jì)算： (1)平均理論流量； (2)實(shí)際輸出的平均流量； (3)泵的輸入功率。 ? η v=q/qt=q/(~7)zm2bn ? =30/( 9 42 18 2023 106)= ? YB63型葉片泵的最高壓力 pmax=，葉片寬度 B =24mm，葉片厚度 δ=，葉片數(shù) z =12，葉片傾角 θ= 13176。 ? 例題 : ? 如圖示，由一液壓泵與液壓馬達(dá)組成的閉式回路，泵輸出油壓為 pB=10MPa，其機(jī)械效率為 ηBm=，容積效率 ηBV=，排量 qB=10ml/r；液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為 ηMm=，容積效率 ηMV=，排量qM=10ml/r；若泵轉(zhuǎn)速為 1500r/min時(shí)，求下列各項(xiàng)： ? (1)電機(jī)輸出功率 。因此，就要求液壓馬達(dá)在 設(shè)計(jì)時(shí)具有結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性 。為了防止壓力過高而使泵、系統(tǒng)受到損害，液壓泵的出口常常要采取限壓措施。除單排柱塞外，還可做成雙排、三排柱塞，所以容易達(dá)到排量大、尺寸小的要求。 多作用內(nèi)曲線馬達(dá) ? 多作用內(nèi)曲線液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式很多，就使用方式而言，有軸轉(zhuǎn)、殼轉(zhuǎn)與直接裝在車輪的輪轂中的車輪式液壓馬達(dá)等形式。 ? 這種液壓馬達(dá)的工作原理用圖 ，液壓馬達(dá)的偏心軸與曲軸的形式相類似，既是輸出軸，又是配流軸，五星輪 3套在偏心軸的凸輪上，在它的五個(gè)平面中各嵌裝一個(gè)壓力環(huán) 4，壓力環(huán)的上平面與空心柱塞 2的底面接觸，柱塞中間裝有彈簧 ?圖 2． 26 靜力平衡式 低速大扭矩馬達(dá) ?1殼體； 2柱塞； 3五星輪； 4壓力環(huán)； 5配流軸 。 ? 馬達(dá)由殼體 連桿 活塞組件 曲軸 4及配流軸 5等組成，殼體內(nèi)沿圓周呈放射狀均勻布置了五只缸體，形成星形殼體；缸體內(nèi)裝有活塞，活塞與連桿通過球鉸連接，連桿大端做成鞍形圓柱瓦面緊貼在曲軸的偏心圓上， ? 其圓心為 O1，它與曲軸旋轉(zhuǎn)中心 O的偏心距 OO1=e，液壓馬達(dá)的配流軸 5與曲軸 4通過十字鍵連接在一起，隨曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)的壓力油經(jīng)過配流軸通道，由配流軸分配到對(duì)應(yīng)的活塞油缸，在圖中，油缸的①、②、③腔 ? 通壓力油，活塞受到壓力油的作用；根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理，受油壓作用的柱塞就通過連桿對(duì)偏心圓中心 O1作用一個(gè)力 N，推動(dòng)曲軸繞旋轉(zhuǎn)中心 O轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，其余的活塞油缸則與排油窗口接通；如果進(jìn)、排油口對(duì)換，液壓馬達(dá)也就反向旋轉(zhuǎn)。m；徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。 R ? 如圖所示，當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)時(shí)，處于壓力腔的柱塞 2被頂出，壓在斜盤 1上，設(shè)斜盤 1作用在柱塞 2上的反力為 Fn， Fn可分解為軸向分力 F和垂直于軸向的分力 Fr。即 Δp=p（認(rèn)為 p出 =0） ? 馬達(dá)入口處的流量稱為馬達(dá)的實(shí)際流量。 低噪聲、耐沖擊的高性能徑向柱塞泵，代表了徑向柱塞泵發(fā)展的趨勢(shì)。關(guān)于斜軸泵的排量和流量可參照斜盤式泵的計(jì)算方法計(jì)算。 ? （變量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理見三維動(dòng)畫） 手動(dòng)變量機(jī)構(gòu) ? 大功率的泵用手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)不足以推動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件 ， 需要借助液壓的力量 ， 因而采用 ? 手動(dòng)伺服變量機(jī)構(gòu) 。由于缸體始終受液壓力作用，從而緊貼著配流盤，就使端面間隙得到了自動(dòng)補(bǔ)償。10斜盤及變量頭組件 。 圖 SCYl41B斜盤式手動(dòng)變量柱塞泵的結(jié)構(gòu) l變量手輪 。 柱塞泵 斜盤式軸向柱塞泵 ? 軸向柱塞泵可分為斜盤式和斜軸式兩大類，下圖為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理。 泵的工作壓力愈高，配流盤就會(huì)愈貼緊轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子端面間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? (1)定子過渡曲線 ? 定子內(nèi)表面的曲線由四段圓弧和四段過渡曲線組成，泵的動(dòng)力學(xué)特性在很大程度上受過渡曲線的影響。它們之間的中間油腔經(jīng)配流盤上的槽與壓力油相通，轉(zhuǎn)子上的壓力平衡油道把葉片頭部的壓力油引入葉片底部。通過葉片頭部和底部相連的小孔及側(cè)面的半圓槽使葉片底面與頭部溝通，這樣，葉片在轉(zhuǎn)子槽中滑動(dòng)時(shí)，頭部和底部的壓力完全平衡。 葉片泵的高壓化趨勢(shì) ? 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)不斷改進(jìn)，雙作用葉片泵的最高工作壓力已達(dá)到 20～ 30 MPa，這是因?yàn)殡p作用葉片泵轉(zhuǎn)子上的徑向力基本上是平衡的，因此不像高壓齒輪泵和單作用葉片泵那樣，工作壓力的提高會(huì)受到徑向承載能力的限制。因此，這種油泵也稱為平衡式葉片泵。 ? 當(dāng) p AxFx時(shí)，定子處于最右端位置，彈簧的總壓縮量等于其預(yù)壓縮量，定子偏心量為 e0,泵的流量為 (定量的 AB段 )： q=kqe0－ klp () ? 而當(dāng) p Ax Fx時(shí)，定子左移，泵的流量減小。 ? 設(shè)反饋柱塞的受壓面積為 Ax，當(dāng)作用在定子上的反饋力 p Ax 小于作用在定子上的彈簧力 Fx時(shí)，彈簧 2把定子推向最右邊，反饋柱塞 5和流量調(diào)節(jié)螺釘 6用以調(diào)節(jié)泵的初始偏心 e0，進(jìn)而設(shè)定最大流量，此時(shí)偏心達(dá)到預(yù)調(diào)值 e0 ，泵的輸出流量最大。 （ 圖） ? 改變調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力可以改變泵的特性曲線，增加調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力使 pB點(diǎn)向右移， BC線則平行右移。 單作用葉片泵 ? 單作用葉片泵平均流量計(jì)算 ? z個(gè)工作腔，每個(gè)工作腔夾角 β=2π/z，每個(gè)工作腔排量為： ΔV= B(S扇大 － S扇小 ) =Bβ(R大 2－ R小 2)/2 ? 單作用葉片油泵的每轉(zhuǎn)理論排量 V為 : ? V=z ΔV= ?[(R+e)2－ (R－ e)2]B =4?ReB ? 單作用葉片泵的流量 q為 : ? q=V nηV=4?ReBnηV ? 式中 R — 定子半徑， m； e — 偏心距， m； B — 轉(zhuǎn)子寬度， m。 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時(shí) ， 葉片靠自身的離心力貼緊定子的內(nèi)表面 ，并在轉(zhuǎn)子槽里作往復(fù)運(yùn)動(dòng) 。 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，油泵每一工作容積吸、排油各兩次，稱為 雙作用 葉片泵。 間隙尺寸的確定，除了考慮容積效率、機(jī)械效率的提高，還要考慮抗污染能力。 減小徑向力偏載的措施 ： a） 減小壓油口直徑； 使壓油腔的壓力僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi) 。 ? 困油現(xiàn)象使齒輪泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，并引起振動(dòng)和汽蝕，同時(shí)降低泵的容積效率，影響工作的平穩(wěn)性和使用壽命。這樣，齒輪泵的排量可寫為 ? V=(～ 7)zm2b ? 由此得齒輪泵的輸出流量為 ? q=(～ 7) zm2b nηV ? 實(shí)際上，由于齒輪泵在工作過程中，排量是轉(zhuǎn)角的周期函數(shù)，存在排量脈動(dòng)，瞬時(shí)流量也是脈動(dòng)的。液壓泵、馬達(dá)的使用轉(zhuǎn)速、工作壓力和傳動(dòng)介質(zhì)均會(huì)影響其工作效率。對(duì)液壓泵來說，泵的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，機(jī)械損失用機(jī)械效率來表征： tftfttm TTTTTTT????? 1??式中 ηm—— 液壓泵、馬達(dá)的機(jī)械效率； ? Tf—— 液壓泵、馬達(dá)的損失轉(zhuǎn)矩 (N Tt/ V ? 理論流量為 qt ＝ Vd ω ＝ V n ? 式中 Nt— 液壓泵、馬達(dá)的理論功率 (W)； ? Tt— 液壓泵、馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩 (N (有什么樣的關(guān)系？ ) ? 對(duì)于馬達(dá)，實(shí)際流量與理論流量的關(guān)系為： ? q=qt+ ql ? 額定流量 qn：指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。 (2)排量和流量 ? 液壓泵 (液壓馬達(dá) )的排量有 每轉(zhuǎn)排量 (用 V表示 )和 每弧度排量 (用 Vd表示 )之分。 排出 ? 從工作過程可以看出，在不考慮油液泄漏的情況下， 液壓泵在每一工作周期中吸入或排出的油液體積只 取決于工作構(gòu)件的幾何尺寸 ，如柱塞泵的柱塞直徑和工作行程。 油馬達(dá)的作用 :是將泵輸給它的液體能(壓力 p、排量 Q)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 (轉(zhuǎn)矩 M、轉(zhuǎn)速 n)。 排出 ?液壓馬達(dá) 是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，使其軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用，但在實(shí)際中，由于性能、結(jié)構(gòu)對(duì)稱性等要求，一般情況下不能互換。 ? (1)工作壓力 和 額定壓力 ? 工作壓力 ：液壓泵和液壓馬達(dá)的工作壓力是指泵(馬達(dá) )實(shí)際工作時(shí)的壓力 。 ? 理論流量 qt：在不考慮泄漏情況下，泵 (馬達(dá) )在 單位時(shí)間內(nèi) 排出 (輸入 )的液體體積，稱泵(馬達(dá) )的理論流量。 ? 如果不考慮液壓泵 (液壓馬達(dá) )在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率是： ? Nt=p ? 當(dāng)不計(jì)各種損失時(shí)，液壓泵的輸出流量 qt是由角速度 ω轉(zhuǎn)換而來的，轉(zhuǎn)換系數(shù)即為角度排量 Vd ；其輸出壓力 p是由輸入轉(zhuǎn)矩 Tt轉(zhuǎn)換而來的，轉(zhuǎn)換系數(shù)即為角度排量 Vd的倒數(shù)。 TTTTTTT fftm ????? 1 ? 液壓泵的總效率是其輸出功率和輸入功率之比： mVNN ??? ???入出式中 η—— 液壓泵、