【正文】 作壓力和排量的提高均受到限制。由于柱塞與缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，滑動表面配合精度高，所以這類泵的特點是泄漏小，容積效率高，可以在高壓下工作。9滑靴 。 ? 液壓伺服變量機構(gòu)。 ? 最近發(fā)展起來的帶滑靴連桿 — 柱塞組件的非點接觸徑向柱塞泵，改變了這一狀況。 ? 下面以圖 ，說明高速馬達的工作原理，其它形式高速馬達可進行類似分析。 ?????????NiiNii RpdTT121sintan4??? 低速大扭矩液壓馬達 ? 低速大扭矩液壓馬達是相對于高速馬達而言的，通常這類馬達在結(jié)構(gòu)形式上多為徑向柱塞式，其特點是： 最低轉(zhuǎn)速低，大約在 5~10r／ min，輸出扭矩大，可達幾萬 N國外把這類馬達稱為羅斯通 (Roston)馬達，國內(nèi)也有不少產(chǎn)品，并已經(jīng)在船舶機械、挖掘機以及石油鉆探機械上使用。 即 6倍。 ? (2)馬達應(yīng)能正、反運轉(zhuǎn) 。 ? 2． 4 齒輪泵的模數(shù) m=4 mm，齒數(shù) z=9，齒寬B=18mm，在額定壓力下，轉(zhuǎn)速 n=2023 r／ min時，泵的實際輸出流量 Q=30 L／ min，求泵的容積效率。 ? (4)馬達輸出功率 。 ? (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形式及結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。 柱塞底部油腔的進排油由配油軸控制 ， 配油軸上有兩組配油窗口 ， 每組的窗口數(shù)同導(dǎo)軌曲線段數(shù)相同 ， 兩組配油窗口的位置應(yīng)分別與導(dǎo)軌曲線上的工作區(qū)段和排油區(qū)段的位置嚴(yán)格對應(yīng) 。 高壓起點 低壓起點 ? 總之，由于配流軸過渡密封間隔的方位與曲軸的偏心方向一致，并且同時旋轉(zhuǎn)，所以配流軸頸的進油窗口始終對著偏心線 OO1一邊的二只或三只油缸，吸油窗口對著偏心線 OO1另一邊的其余油缸，總的輸出扭矩是疊加所有柱塞對曲軸中心所產(chǎn)生的扭矩，該扭矩使得旋轉(zhuǎn)運動得以持續(xù)下去。 ? d—— 柱塞直徑 (m)； φi—— 柱塞的方位角 (186。 ηV ? 馬達的輸出轉(zhuǎn)速等于理論流量 qt與排量 V(每轉(zhuǎn)排量 )的比值，即 ? n= qt/V= q當(dāng)轉(zhuǎn)子 2旋轉(zhuǎn)時，柱塞 5在離心力及機械回程力作用下，它的頭部與定子 1的內(nèi)表面緊密接觸，由于轉(zhuǎn)子 2與定子 1存在偏心，所以柱塞 5在隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，又在柱塞孔內(nèi)作徑向往復(fù)滑動，當(dāng)轉(zhuǎn)子 2按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，上半周的柱塞皆往外滑動，柱塞孔的密封容積增大，通過軸向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑動，柱塞底部的密封工作容積縮小，通過配流軸向外排壓力油。一般軸向柱塞泵都在柱塞頭部裝一滑靴，如圖所示，滑靴是按靜壓軸承原理設(shè)計的，缸體中的壓力油經(jīng)過柱塞球頭中間小孔流入滑靴油室 5，使滑靴和斜盤間形成液體潤滑，改善了柱塞頭部和斜盤的接觸情況，有利于提高軸向柱塞泵的壓力和其它參數(shù)，使其在高壓、高速下工作。4回程彈簧； 5配流盤 。 ③葉片在槽中的 安裝方向 葉片泵中葉片端部有一倒角A。 ? 單作用葉片泵的特點 ? (1)存在困油現(xiàn)象 ? 配流盤的吸、排油窗口間的密封角略大于兩相鄰葉片間的夾角，而單作用葉片泵的定子不存在與轉(zhuǎn)子同心的圓弧段，因此，在吸、排油過渡區(qū)，當(dāng)兩葉 ?片間的密封容積發(fā)生變化時，會產(chǎn)生與齒輪泵相類似的困油現(xiàn)象，通常， 通過配流盤排油窗口邊緣開三角卸荷槽的方法來消除困油現(xiàn)象 。 (1)雙葉片結(jié)構(gòu) ? 如圖所示，各轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個經(jīng)過倒角的葉片。 ? 限壓式變量葉片泵對既要實現(xiàn)快速行程，又要實現(xiàn)保壓和工作進給的執(zhí)行元件來說是一種合適的油源； 快速行程需要大的流量，負(fù)載壓力較低，正好使用曲線的 AB段部分 ； 保壓和工作進給時負(fù)載壓力升高，需要流量減小，正好使用曲線的BC段部分。調(diào)節(jié)最大流量調(diào)節(jié)螺釘，可以調(diào)節(jié)曲線 A點在縱坐標(biāo)上的位置。 在吸油腔與壓油腔之間有一段封油區(qū) ， 把吸油腔和壓油腔隔開 ， 稱作過渡區(qū) 。 主要特點 ： （ 1）齒輪兩邊側(cè)板有背壓室，可保證軸向間隙自動補償；（ 2）浮動支撐隔板有背壓室，可補償徑向間隙及嚙合間隙。 消除困油現(xiàn)象的方法： 通常是在兩端蓋板上開卸荷槽，見圖 222中的虛線方框。 ? 齒輪泵按照其嚙合形式的不同，有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用較廣，而內(nèi)嚙合齒輪泵則多為輔助泵。 ? 當(dāng)不計各種損失時，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)。 ? 理論流量 qt：在不考慮泄漏情況下，泵 (馬達 )在 單位時間內(nèi) 排出 (輸入 )的液體體積，稱泵(馬達 )的理論流量。 排出 ?液壓馬達 是實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動的執(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，就成為液壓馬達，即容積式泵都可作液壓馬達使用，但在實際中，由于性能、結(jié)構(gòu)對稱性等要求，一般情況下不能互換。 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。 (有什么樣的關(guān)系？ ) ? 對于馬達，實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，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。對液壓泵來說，泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩總是大于其理論上需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，機械損失用機械效率來表征： tftfttm TTTTTTT????? 1??式中 ηm—— 液壓泵、馬達的機械效率； ? Tf—— 液壓泵、馬達的損失轉(zhuǎn)矩 (N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，瞬時流量也是脈動的。 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齒到兩個齒的范圍內(nèi) 。 ? 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。 單作用葉片泵 ? 單作用葉片泵平均流量計算 ? z個工作腔，每個工作腔夾角 β=2π/z，每個工作腔排量為： 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。 ? 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，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，進而設(shè)定最大流量，此時偏心達到預(yù)調(diào)值 e0 ，泵的輸出流量最大。因此，這種油泵也稱為平衡式葉片泵。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)子槽中滑動時，頭部和底部的壓力完全平衡。 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點 ? (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，泵的動力學(xué)特性在很大程度上受過渡曲線的影響。 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。10斜盤及變量頭組件 。 ? （變量機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理見三維動畫） 手動變量機構(gòu) ? 大功率的泵用手動變量機構(gòu)不足以推動傳動構(gòu)件 ， 需要借助液壓的力量 ， 因而采用 ? 手動伺服變量機構(gòu) 。 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。 ? 如圖所示，當(dāng)壓力油輸入液壓馬達時，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。m；徑向尺寸大，轉(zhuǎn)動慣量大。 ? 這種液壓馬達的工作原理用圖 ，液壓馬達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 ?圖 2． 26 靜力平衡式 低速大扭矩馬達 ?1殼體； 2柱塞； 3五星輪； 4壓力環(huán)； 5配流軸 。除單排柱塞外，還可做成雙排、三排柱塞，所以容易達到排量大、尺寸小的要求。因此，就要求液壓馬達在 設(shè)計時具有結(jié)構(gòu)上的對稱性 。 ? 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。 ? (3)馬達輸出扭矩 。 例如，工作轉(zhuǎn)速低時，雖然對壽命有利，但是會使容積效率降低，并且對于需要利用離心力來工作的葉片泵來說，轉(zhuǎn)速過低會無法保證正常工作。 (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限制其相對殼體周向固定不動 。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，在工作時高壓油不斷進入液壓馬達，然后由低壓腔不斷排出。 sinφi ? 液壓馬達總的輸出轉(zhuǎn)矩 ?????????NiiNii RpdTT121sintan4????式中 R—— 柱塞在缸體的分布圓半徑 (m)。即理論流量 ? qt= q在固定不動的配流軸3上，相對于柱塞孔的部位有相互隔開的上下兩個配油窗口，該配油窗口又分別通過所在部位的兩個軸向孔與泵的吸、排油口連通。點接觸式軸向柱塞泵在工作時，由于柱塞球頭與斜盤平面理論上為點接觸，因而，接觸應(yīng)力大，極易磨損。3內(nèi)套 。 ?安裝葉片泵時，要特別注意， 轉(zhuǎn)子不可掉頭裝 ，如果轉(zhuǎn)子掉頭也使葉片前傾變成了后傾。這種結(jié)構(gòu)由于葉片及槽的形狀較為復(fù)雜，加工工藝性較差，應(yīng)用較少。為了解決定子和葉片的磨損，就必須減小在吸油區(qū)葉片對定子內(nèi)表面的壓緊力，目前采取的主要結(jié)構(gòu)措施有以下幾種。 )()()( ma x0 pkkkAkkexkqqlxxxqq????? 外反饋限壓式變量葉片泵的靜態(tài)特性曲線如下圖，不變量的 AB段與式 ()相對應(yīng)，壓力增加時，實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)泵的實際流量隨著壓力增大而迅速下降，葉片泵處于變量泵工況， B點叫做曲線的拐點 ，拐點處的壓力為 pB，主要由彈簧預(yù)緊力確定，并可以由式 ()算出。調(diào)節(jié)彈簧剛度增加， BC線變平坦，調(diào)節(jié)彈簧剛度減弱， BC線變陡。 （ 液壓元件 CAI） ? 當(dāng)發(fā)動機帶動轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)時 ， 右邊的葉片逐漸伸出 ， 相鄰兩葉片間的空間容積逐漸增大 ， 形成局部真空 ， 從吸油口吸油；左邊的葉片被定子的內(nèi)表面逐漸壓進槽內(nèi) ， 兩相鄰葉片間的空間容積