【正文】 換，液壓馬達也就反向旋轉(zhuǎn)。 （ 原理演示 ） ? 隨著驅(qū)動軸、配流軸轉(zhuǎn)動，配油狀態(tài)交替變化。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。 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。 ? 以上討論的是殼體固定、軸旋轉(zhuǎn)的情況。如果將軸固定，進、排油直接通到配流軸中，就能達到外殼旋轉(zhuǎn)的目的，構(gòu)成了所謂的車輪馬達。 靜力平衡式低速大扭矩液壓馬達 ? 靜力平衡式低速大扭矩馬達也叫無連桿馬達，是從曲柄連桿式液壓馬達改進、發(fā)展而來的，它的主要特點是取消了連桿，并且在主要摩擦副之間實現(xiàn)了油壓靜力平衡， ?所以改善了工作性能。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。 ? 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 。6彈簧 ? 以防止液壓馬達啟動或空載運轉(zhuǎn)時柱塞底面與壓力環(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入油缸的工作腔內(nèi)。 ? 在圖示位置時，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。 圖 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； 6彈簧 ? 在這種結(jié)構(gòu)中，五星輪取代了曲柄連桿式液壓馬達中的連桿，壓力油經(jīng)過配流軸和五星輪再到空心柱塞中去，液壓馬達的柱塞與壓力環(huán)、五星輪與曲軸之間可以大致做到靜壓平衡。在工作過程中，這些零件還要起密封和傳力作用。由于是通過油壓直接作用于偏心軸而產(chǎn)生輸出扭矩，因此，稱為靜力平衡液壓馬達。 事實上，只有當五星輪上液壓力達到完全平衡，使得五星輪處于“懸浮”狀態(tài)時，液壓馬達的扭矩才是完全由液壓力直接產(chǎn)生的；否則，五星輪與配流軸之間仍然有機械接觸的作用力及相應(yīng)的摩擦力矩存在。 多作用內(nèi)曲線馬達 ? 多作用內(nèi)曲線液壓馬達的結(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等形式。而從內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來看，根據(jù)不同的傳力方式和柱塞部件的結(jié)構(gòu)可有多種形式，但是，液壓馬達的主要工作過程是相同的。 (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 。 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)同導軌曲線段數(shù)相同 ， 兩組配油窗口的位置應(yīng)分別與導軌曲線上的工作區(qū)段和排油區(qū)段的位置嚴格對應(yīng) 。 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ 工作時，油液通過配油軸上的配油窗口分配到工作區(qū)段的柱塞底部油腔，壓力油使柱塞組的滾輪頂緊導軌表面，在接觸點上導軌對滾輪產(chǎn)生法向反作用力 N，其方向垂直導軌表面并通過滾輪中心， (2)內(nèi)曲線多作用馬達工作原理 （ 原理演示 ） 該力可分解為兩個分力，沿柱塞軸向的分力 P和垂直于柱塞軸線的分力 T，它通過橫梁側(cè)面?zhèn)鹘o缸體，對缸體產(chǎn)生力矩。進排油口互換，則馬達反轉(zhuǎn)。 主軸轉(zhuǎn)一周，柱塞往復運動多次（圖中為 6次），因而在柱塞直徑數(shù)目和行程相同情況下，其輸出扭矩較單作用式柱塞馬達增加了作用次數(shù)的倍數(shù)。 即 6倍。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。 ? 若將液壓馬達的進、出油口對調(diào)，液壓馬達將反轉(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。 ? 除了上述幾種典型低速大扭矩馬達外，尚有介于高速馬達和低速馬達中間的擺線液壓馬達，此處不再贅述。 (3)內(nèi)曲線馬達排量計算 ? 式中 q — 每轉(zhuǎn)排油量，ml/r； S — 軌道波峰至波谷的 高度； ? K — 作用數(shù)，即馬達每轉(zhuǎn)一圈時柱塞往復次數(shù)。 ? d — 柱塞直徑； z — 柱塞數(shù)； KZSdKZSFq ???????42? 液壓泵及液壓馬達的工作特點 ? 液壓泵的工作特點 (1)液壓泵的吸油腔壓力過低將會產(chǎn)生吸油不足，異常噪聲，甚至無法工作。 ? 因此，除了在泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡可能減小吸油管路的液阻外，為了保證泵的正常運行， a)應(yīng)該使泵的安裝高度不超過允許值； b)避免吸油濾油器及管路形成過大的壓降； c)限制泵的使用轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速以內(nèi)。 (2)液壓泵的工作壓力取決于外負載，若負載為零，則泵的工作壓力為零。 ? 隨著排油量的增加，泵的工作壓力根據(jù)負載大小自動增加，泵的最高工作壓力主要受結(jié)構(gòu)強度和使用壽命的限制。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。 ? (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。 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。 ? (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)。 為了減小脈動的影響，除了從造型上考慮外，必要時可在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器或液壓濾波器。 ? (5)液壓泵靠工作腔的容積變化來吸、排油，如果工作腔處在吸、排油之間的過渡密封區(qū)時存在容積變化，就會產(chǎn)生壓力急劇升高或降低的“困油現(xiàn)象”，從而影響容積效率，產(chǎn)生壓力脈動、噪聲及工作構(gòu)件上的附加動載荷， 這是液壓泵設(shè)計中需要注意的一個共性問題。 液壓馬達的工作特點 ? (1)在一般工作條件下，液壓馬達的進、出口壓力都高于大氣壓，因此不存在液壓泵那樣的吸入性能問題 ，但是， 如果液壓馬達可能在泵工況下工作，它的進油口應(yīng)有最低壓力限制，以免產(chǎn)生汽蝕。 ? (2)馬達應(yīng)能正、反運轉(zhuǎn) 。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 。 ? (3)液壓馬達的實際工作壓差取決于負載力矩的大小，當被驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)動慣量大、轉(zhuǎn)速高，并要求急速制動或反轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生較高的液壓沖擊，為此， 應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置必要的安全閥、緩沖閥 。 ? (4)由于內(nèi)部泄漏不可避免，因此將馬達的排油口關(guān)閉而進行制動時，仍會有緩慢的滑轉(zhuǎn)，所以，需要長 時間精確制動時，應(yīng)另行設(shè)置防止滑轉(zhuǎn)的制動器。 ? (5)某些形式的液壓馬達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 。 小 結(jié) ? 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力源，構(gòu)成液壓泵所需的基本條件是： 可變的密封容積 、 協(xié)調(diào)的配油機構(gòu) 及 高、低壓腔相互隔離的結(jié)構(gòu) ； ? 液壓泵的性能參數(shù)有： 排量、流量、壓力 、功率、效率 。 ? 排量為幾何參數(shù)， 流量則為排量和轉(zhuǎn)速的乘積 ； ? 實際工作壓力取決于外負載 ，最高壓力和額定壓力則是設(shè)計參數(shù)； ? 液壓泵的功率為泵輸出流量和工作壓力的乘積 ，容積效率和機械效率分別反映了液壓泵的容積損失和機械損失。 ? 液壓泵從結(jié)構(gòu)形式上主要有 齒輪式 、 葉片式 、柱塞式 三大類， 柱塞泵是目前性能比較完善、壓力和效率最高的液壓泵 ； 高性能葉片泵以流量、壓力脈動小，噪音低而見長 ； 齒輪泵最大的特點是抗污染，可用于環(huán)境比較惡劣的工作條件下 。 ? 液壓馬達是液壓系統(tǒng)的重要的執(zhí)行元件之一，它是液壓泵的逆工況，向工作機構(gòu)提供機械能，并以轉(zhuǎn)速和扭矩的形式輸出；本章對高速馬達及以曲柄連桿馬達、靜力平衡馬達、多作用內(nèi)曲線馬達為代表的低速大扭矩馬達的結(jié)構(gòu)原理進行了介紹；所述問題對液壓泵、液壓馬達的選擇、使用有重要意義。 ? 例題 : ? 如圖示，由一液壓泵與液壓馬達組成的閉式回路，泵輸出油壓為 pB=10MPa，其機械效率為 ηBm=，容積效率 ηBV=，排量 qB=10ml/r；液壓馬達的機械效率為 ηMm=，容積效率 ηMV=，排量qM=10ml/r；若泵轉(zhuǎn)速為 1500r/min時，求下列各項： ? (1)電機輸出功率 。 ? (2)泵輸出功率 。 ? (3)馬達輸出扭矩 。 ? (4)馬達輸出功率 。 ? (5)馬達輸出轉(zhuǎn)速。 D M1n1 p1Q1 p2Q2 M2n2 作 業(yè) ? 2． 1 要提高齒輪泵的壓力需解決哪些關(guān)鍵問題 ?通常都采用哪些措施 ? ? 2． 2 葉片泵能否實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn) ?請說出理由并進行分析。 ? 2． 3 簡述齒輪泵、葉片泵、柱塞泵的優(yōu)缺點及應(yīng)用場合。 ? 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。 ? 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。 ,定子曲線長徑 R=49mm，短徑 r=43mm，泵的容積效率 η v=，機械效率 ηm=，泵軸轉(zhuǎn)速 n=960r／ min，試求： (1) 葉片泵的實際流量是多少 ?(2)葉片泵的輸出功率是多少 ? )()/(]13cos)(2)(2[cos)(2)(2336332222WpqNsmBnbzrRrRqV??????????????????????????? ??????出???? ? 2． 6 斜盤式軸向柱塞泵的斜盤傾角 β=20176。，柱塞直徑 d=22mm，柱塞分布圓直徑 D=68mm，柱塞數(shù) z=7，機械效率 η m=，容積效率 ηV=，泵轉(zhuǎn)速 n=1450r／ min，泵輸出壓力 p=28MPa，試計算： (1)平均理論流量； (2)實際輸出的平均流量； (3)泵的輸入功率。 ? qt=πd2zDntan β /4= π 7 176。/4 ? = (m3/s) ? q= qt ηV= = (m3/s) ? N入 =N出 / (η m ηV)=pq/ (η m ηV) ? =28 106 ( ) ? =49713(W)=(kW) 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH