【正文】 定子 1 的中心之間有一個偏心量 e。常見的液馬達(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 ,可有高速馬達(dá)和低速大扭矩馬達(dá)之分。 （ 2）流量和排量 馬達(dá)入口處的流量稱為馬達(dá)的實(shí)際流量。 圖 液壓馬達(dá)的特性曲線。 圖 軸向柱塞馬達(dá)工作原理 從圖 可以看出，當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)后，所產(chǎn)生的軸向分力 F 為 pdFa 24?? （ ） 使缸體 3 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的垂直分力為 ??? pt gdtgFF ar 24?? （ ） 單個柱塞產(chǎn)生的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩為 iri pR tgdRFT ???? s i n4s i n 2?? （ ） 液壓馬達(dá)總的輸出轉(zhuǎn)矩 ?? ?? ?? Ni iNi i pR tgdTT 121 s in4 ??? （ ） 式中 R—柱塞在缸體的分布圓半徑； d—柱塞直徑； i? —柱塞的方位角； N —壓力腔半圓內(nèi)的柱塞數(shù) 可以看出，液壓馬達(dá)總的輸出轉(zhuǎn)矩等于處在馬達(dá)壓力腔半圓內(nèi)各柱塞瞬 時(shí)轉(zhuǎn)矩的總和。 我國的同類型號為 JMZ 型，其額定壓力 16MPa，最高壓力 21MPa，理論排量最大可達(dá) 。 這種液壓馬達(dá)的工作原理用圖 來說明，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，在它的五個平面中各嵌裝一個壓力環(huán) 4，壓力環(huán)的上平面與空心柱塞 2 的底面接觸，柱塞中間裝有彈簧以防止液壓馬達(dá)啟動或空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柱塞底面與壓力環(huán)脫開，高壓油經(jīng)配流軸中心孔道通到曲軸的偏心配流部分，然后經(jīng)五星輪中的徑向孔，壓力環(huán)，柱塞低部的貫通孔而進(jìn)入油缸的工作腔內(nèi)，在圖示位置時(shí)，配流軸上方的三個油缸通高壓油，下方的兩個油缸通低壓回油。配流軸 4 中間有進(jìn)油和回油的孔道，它的配流窗口的位置與導(dǎo)軌曲面的進(jìn)油工作段和回油工作段的位置相對應(yīng)，所以在配流軸圓周上有 2x 個均布配流窗口。此處不再贅述。 （ 4）液壓泵的流量具有某種程度的脈動性質(zhì)，其脈動情況取決于泵的型式及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。構(gòu)成液壓泵基本條件是：具有可變的密封容積，協(xié)調(diào)的配油機(jī)構(gòu)，及高、低壓腔相互隔離的結(jié)構(gòu)。 齒輪泵的模數(shù) m=4mm，齒數(shù) z=9，齒寬 B=18mm，在額定壓力下，轉(zhuǎn)速n=2021r/min 時(shí)，泵的實(shí)際輸出流量 Q=30L/min，求泵的容積效率。 返回本章目錄 習(xí)題 要提高齒輪泵的壓力須解決那些關(guān)鍵問題？通常都采用哪些措施？ 葉片泵能否實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)？請說出理由并進(jìn)行分析。 （ 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)行制動時(shí)，仍會有緩慣的滑轉(zhuǎn)，所以，需 要長時(shí)間精確制動時(shí)，應(yīng)另行設(shè)置防止滑轉(zhuǎn)的制動器， （ 5）某些型式的液壓馬達(dá)必須在回油口具有足夠的背壓才能保證正常工作，并且轉(zhuǎn)速越高所需背壓也越大，背壓的增高意味著油源的壓力利用率低，系統(tǒng)的損失大。 （ 3）變量泵可以通過調(diào)節(jié)排量來改變流量，定量泵只有用改變轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)流量，但是轉(zhuǎn)速的增大受到吸油性能、泵的使用壽命、效率等的限制。 若將液壓馬達(dá)的進(jìn)出油方向?qū)φ{(diào)，液壓馬達(dá)將反轉(zhuǎn)；若將驅(qū)動軸固定，則定子、配流軸和殼體將旋轉(zhuǎn)，通常稱為殼轉(zhuǎn)工況， 變?yōu)檐囕嗰R達(dá)。現(xiàn)以圖 為例來說明其基本工作原理。 靜力平衡式低速大扭矩液壓馬達(dá) 靜力平衡式低速大扭矩馬達(dá)也叫無連桿馬達(dá)，是從曲柄連桿式液壓馬達(dá)改進(jìn)、發(fā)展而來的，它的主要特點(diǎn)是取消了連桿，并且在主要摩擦副之間實(shí)現(xiàn)了油壓靜力平衡，所以改善了工作性能。下面分別予以介紹。其中，軸向分力 aF 和作用在柱塞后端的液壓力相平衡，垂直于軸向的分力 rF 使缸體 3 產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。若液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩?fù)p失為 fT ，馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩為 ft TTT ?? ，則液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為 tftm TTTT ??? 1? （ ） 設(shè)馬達(dá)的出口壓力為零，入口工作壓力為 p，排量為 V，則馬達(dá)的理論輸出轉(zhuǎn)矩與泵有相同的表達(dá)形式 ,即 ?2pVTt ? （ ） 馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為 mpVT ??2? （ ） (5)功率和總效率； 馬達(dá)的輸入功率為 pqNi ? （ ） 馬達(dá)的輸出功率為 nTNo ?2? （ ） 馬達(dá)的總效率為 mvio pqnTNN ???? ??? 2 （ ） 由上式可見，液壓馬達(dá)的總效率亦同于液壓泵的總效率，等于機(jī)械效率與容積效率的乘積。 馬達(dá)在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為馬達(dá)的額定壓力。徑向泵的流量可參照軸向柱塞泵和單作用葉片泵的計(jì)算方法計(jì)算。 在變量形式上，斜盤式軸向柱塞泵靠斜盤擺動變量，斜軸式軸向柱塞泵則為擺缸變量，因此，后者的變量系統(tǒng)的響應(yīng)較慢。當(dāng)用手柄使伺服閥芯 3 向下移動時(shí)，上面的閥口打開， a 腔中的壓力油經(jīng)孔道 c 通向 b 腔，活塞因上腔有效面積大于下腔的有效面積而移動，活塞 2 移動時(shí)又使伺服閥上的閥口關(guān)閉，最終使活塞 2 自身停止運(yùn)動。 （ 2）滑靴的靜壓支撐結(jié)構(gòu) 在斜盤式軸向柱塞泵中，若各柱塞以球形頭部直接接觸斜盤而滑動，這種泵稱為點(diǎn)接觸式軸向柱塞泵。 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，圖 為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理。這使泵的工作壓力和排量的提高均受到限制。為防止葉片的脫空，在聯(lián)通中間壓力腔的油道上設(shè)置適當(dāng)?shù)墓?jié)流阻尼，使葉片運(yùn)動時(shí)中間油腔的壓力高于作用在母葉片頭部的壓力，保證葉片在排油區(qū)時(shí)與定子緊密貼合。如圖 所示，葉片在頭部及兩側(cè)開有半圓型槽，在葉片的底面上開有三個彈簧孔。 葉片泵的高壓化趨勢 隨著技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)不斷改進(jìn)，雙作用葉片的最高工作壓力已達(dá)成20~30MPa；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，工作壓力的提高會受到徑向承載能力的限制。從 e， f 轉(zhuǎn)到 g， h時(shí)又排出了容積為 M的油液；再從 g， h轉(zhuǎn)回到a， b 時(shí)又吸進(jìn)了容積為 M的油液。由式（ ）；式（ ）式（ ）得 pk kkAkkexkqqlxxxqq )()( m a x0 ????? （ ） 外反饋限壓式變量葉片泵的靜態(tài)特性曲線參見圖 ，不變量的 AB 段與式（ ）相對應(yīng)，壓力增加時(shí)，實(shí)際輸出流量因壓差泄漏而減少； BC 段是泵的變量段，與式（ ）相對應(yīng)，這一區(qū)段內(nèi)泵的實(shí)際流量隨著壓力增大而迅速下降，葉片泵處變量泵工況， B 點(diǎn)叫做曲線的拐點(diǎn)，拐點(diǎn)處的壓力 0ppB? 值主要由彈簧預(yù)緊力確定，并可以由式（ ）算出。圖中轉(zhuǎn)子 1 的中心是固定不動的，定子 3 可沿滑塊滾針軸承 4 左右移動。定子相對于轉(zhuǎn)子的偏心距、泵的排量大小可由力的相對平衡來決定，變量特性曲線如圖 所示。假定兩葉片正好位于過渡區(qū) ab 位置，此時(shí)兩葉片間的空間容積為最大，當(dāng)轉(zhuǎn)子沿圖示方向旋轉(zhuǎn) ? 弧度，轉(zhuǎn)到定子 cd 位置時(shí)，兩葉片間排出容積為 V? 的油液；當(dāng)兩葉從 cd 位置沿圖示方向再旋轉(zhuǎn) ? 弧度，回到 ab 位置時(shí)，兩葉片間又吸滿了容積為 V? 的油液。這種泵在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過程中，吸油、壓油各一次，故稱單作用葉片泵。 圖 內(nèi)嚙合齒輪泵 1吸油腔， ， 3隔板 內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，在高轉(zhuǎn)速工作時(shí)有較高的容積效率。在這三類間隙中，端面間隙的泄漏量最大，壓力越高，由間隙泄漏的液壓油就愈多。圖 (a)到 (b)，密封容積逐漸減小；圖 (b)到 (c)，密封容積逐漸增大；圖 （ c）到 （ d）密封容積又會減小，如此產(chǎn)生了密封容積周期性的增大減小。 齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 如圖 所示，齒輪泵因受其自身結(jié)構(gòu)的影響，在結(jié)構(gòu)性能上其有以下特征。 圖 外嚙合齒輪泵的工作原理 1泵體 。 a)液壓泵 b)液壓馬達(dá) 圖 液壓泵、馬達(dá)的特性曲線 返回本章目錄 齒輪泵 齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價(jià)格低廉，體積小，重量輕，自吸性好，對油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動大，噪聲大，排量不可調(diào)。 容積損失是因泄漏、氣穴和油液在高壓下壓縮等造成的流量損失，對液壓泵來說，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量 q 減小。 排量：泵、馬達(dá)的軸每轉(zhuǎn)一周，由其密封容腔幾何體積變化所排出、吸入液體的體積，亦即在無泄漏的情況下，其軸轉(zhuǎn) 動一周時(shí)油液體積的有效變化量。 （ 2） （ 2） 工作腔能周而復(fù)始地增大和減??；當(dāng)它增大時(shí)與吸油口相連，當(dāng)它減小時(shí)與排油口相通。在工作過程中。 教學(xué)難點(diǎn)： 1． 泵馬達(dá)的基本原理及效率計(jì)算； 2．柱塞泵及柱塞馬達(dá)基本結(jié)構(gòu)與工作原理； 3．分析馬達(dá)產(chǎn)生輸出扭矩的方法。②齒輪式、葉片式、柱塞式液壓泵。 液壓泵、馬達(dá)概述 容積式泵、馬達(dá)的工作原理 液壓泵和液壓馬達(dá)都是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件。 液壓馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的執(zhí)行元件，從原理上講，向容積式泵中輸入壓力油，迫使其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，就成為液壓馬達(dá)，即容積式泵都可作液壓馬達(dá)使用。 在不考慮泄漏等影響時(shí)，液壓泵單位時(shí)間排出的油液體積與泵密封容積變化頻率成正比，也與泵密封容積的變化量成正比；在不考慮 液體的壓縮性時(shí)，液壓泵單位時(shí)間排出的液體體積與工作壓力無關(guān)。 額定流量：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，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下泵輸出的流量。 qqq qqqq lltv ????? 1? （ ） 機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。 外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)及工作原理 外嚙合齒輪泵的工作原理 和結(jié)構(gòu)如圖 所示。齒輪泵的排量為 bzmV 2)7~(? （ ） 由此得齒輪泵的輸出流量為 vbnzmq ?2)7~(? （ ） 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，瞬時(shí)流量也是脈動的。3從動齒輪 。消 除困油的方法，通常是在兩端蓋板上開卸槽，見圖 （ d）中的虛線方框。齒輪泵的浮動軸套是浮動安裝的，軸套外側(cè)的空腔與泵的壓油腔 相通，當(dāng)泵工作時(shí)，浮動軸套受油壓的作用而壓向齒輪端面，將齒輪兩側(cè)面壓緊，從而補(bǔ)償了端面間隙。內(nèi)嚙合齒輪泵的缺點(diǎn)是齒形復(fù)雜，加工困難，價(jià)格較貴，且不適合高速高壓工況。 圖 單作用葉片泵工作原理 1壓