【正文】 設計題目: 液壓馬達可靠性研究 專業(yè): 工程機械運用與維護 姓名: 張營 班級: 09232 學號： 26 完成期限: 2011 年 10月10日 至 2012 年 3月9日 指導教師： 馬剛 設計任務液壓馬達可靠性研究設計要求 設計成果第一稿（手寫）；第二稿（打印，按格式）設計進程2011年10月10日至16日完成寫作提綱；2011年10月17日至11月17日完成第一稿；2011年11月28日至12月底完成第二稿（清樣）；2012年1月至3月初完成定稿（按系要求格式）。指導教師評語評閱人評語成績設計成績指導教師評閱成績評閱教師答辯成績答辯負責人總評負責人摘要：液壓馬達是液壓傳動裝置的執(zhí)行元件，它將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，并輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。同時讓在使用或者選擇的工作人員能方便正確的選擇最為合適的液壓馬達，為工作帶來方便、減少工作誤差和工作中的損失。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。社會需求永遠是推動技術發(fā)展的動力，降低能耗，提高效率，適應環(huán)保需求，機電一體化，高可靠性等是液壓氣動技術繼續(xù)努力的永恒目標，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關鍵。盡管如此，走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。液壓馬達是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它正向種類多、結構緊湊、定位精度高方向發(fā)展。液壓馬達可分為高速和低速兩大類。高速液壓馬達的基本形式有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式液壓馬達。通常高速液壓馬達的輸出扭矩不大，僅幾十牛米，所以又稱為高速小扭矩馬達。例如多作用內(nèi)曲線式、單作用曲軸連桿式等。通常低速液壓馬達的輸出扭矩很高，可以達到幾千牛米，所以又稱為低速大扭矩液壓馬達。液壓泵和液壓馬達工作的必須條件是：(1)必須有一個能變化的封閉容積；(2)必須有配流動作；(3)高低壓油應相隔不得連通。例如：(1)液壓馬達一般需要正反轉(zhuǎn)，所以在內(nèi)部結構上應具有對稱性，而液壓泵一般是單方向旋轉(zhuǎn)的，沒有這一要求。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，進、出油口的尺寸相同。因為當馬達速度很低時，若采用動壓軸承，就不易形成潤滑滑膜。若將其當馬達用，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。(6)液壓馬達必須具有較大的起動扭矩。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。m)式中，△p為馬達進出口壓差(N為保證馬達的轉(zhuǎn)速滿足要求，輸入馬達的實際流量應為q=qt+△q液壓馬達的理論流量qt與實際輸入流量之比稱為容積效率，即ηv=qt/q=(q△q)/q=1△q/q⑥ 機械效率ηm由于各零件相對運動及流體間相對運動的摩擦而產(chǎn)生扭矩損失△T，使得實際輸出扭矩T比理論扭矩Tt小，則馬達的機械效率為ηm＝T/Tt=(Tt△T)/Tt=1△T/Tt⑦ 總效率η液壓馬達的總效率等于輸出功率P與輸入功率Pr之比，即η＝P/Pr=Tw/△pq=ηmηv由上式可看出，液壓馬達的總效率為容積效率與機械效率之積。容積效率直接影響馬達的制動性能。機械效率直接影響馬達的啟動性能，如果機械效率高，即摩擦阻力小，就可增大馬達的啟動扭矩。C為兩齒輪的嚙合點，h為齒輪的全齒高。當高壓油p進入馬達的高壓腔時，處于高壓腔的所有輪齒均受到液壓油的作用，其中相互嚙合的兩個輪齒的齒面只有一部分齒面受高壓油的作用。在這兩個力的作用下。其中齒輪液壓馬達的排量公式與齒輪泵相同。由于齒輪液壓密封性差、容積效率低，輸入油壓力不能過高，不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩，而且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點的位置變化而變化，因此，齒輪液壓馬達僅適合高速小轉(zhuǎn)矩的場合。 葉片液壓馬達常用葉片液壓馬達為雙作用式，現(xiàn)以雙作用式來說明其工作原理。由于葉片1的伸出面積大于葉片4的伸出面積，所以產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)矩。 葉片液壓馬達的工作原理5—葉片葉片液壓馬達的排量公式與雙作用葉片泵的排量公式是相同的。葉片液壓馬達具有體積小、轉(zhuǎn)動慣量小、反應靈敏、能適應較高頻率的換向等優(yōu)點，但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定。 軸向柱塞式液壓馬達軸向柱塞式液壓馬達在結構上與軸向柱塞泵相似，但考慮到正、反轉(zhuǎn)要求，其結構布置(包括配流盤油槽布置及進、出口油道)均勻?qū)ΨQ。當壓力油通過配流盤上的配流窗口a進入到窗口a相通的缸體上的柱塞孔時，壓力油把柱塞頂出，使之壓在斜盤上。必須指出，因為液壓馬達是用來拖動外負載做功的，只有當外負載轉(zhuǎn)矩存在時，進入液壓馬達的壓力油才能建立起相應的壓力值，液壓馬達才能產(chǎn)生相應的轉(zhuǎn)矩去克服它，所以液壓馬達的轉(zhuǎn)矩是隨外負載轉(zhuǎn)矩的變化而變化的。而重型機械中工作裝置的特點為轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，如果使用高速馬達則必須通過減速裝置進行增扭后來驅(qū)動工作裝置，這樣會使整個傳動機構變得復雜。徑向柱塞馬達通常分為兩種類型，即曲軸連桿式(單作用曲軸式)和多作用內(nèi)曲線式。殼體的圓周均布5個(或7個)缸1。曲軸的一端通過十字接頭與配流軸5相同。 曲軸連桿試液壓馬達工作原理1殼體 2柱塞 3連桿 4曲軸 5配流盤高壓油進入馬達進油腔后，經(jīng)殼體的槽①、②、③引到相應的柱塞缸①、②、③中去。例如柱塞缸②作用在偏心輪上的力為N，這個力的方向沿著連桿的中心線，指向偏心輪的中心O1。切向力T對于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心O產(chǎn)生扭矩，使曲軸繞中心O逆時針方向旋轉(zhuǎn)。曲軸旋轉(zhuǎn)時，缸①、②、③的容積增大，④、⑤的容積變小，油液通過殼體油道④、⑤經(jīng)配流盤的排油腔排出。當曲軸連同配流盤再轉(zhuǎn)過一個角度后，缸⑤、①、②通高壓油，使馬達產(chǎn)生扭矩，缸③、④排油。將馬達的進、排油口對換后，可實現(xiàn)馬達反轉(zhuǎn)。外殼旋轉(zhuǎn)的馬達用來驅(qū)動車論、卷筒、起重，十分方便。曲軸上裝有小活塞和大活塞。如果改變換向閥位置，使大活塞腔通控制油、小活塞通回油時，大活塞在壓力油的作用下運動，將偏心環(huán)推至最小位置，此時馬達為最小排量，在供油量相同的情況下，輸出轉(zhuǎn)速得到提高，而輸出扭矩相應地降低。采用這種馬達在用定量泵供油時，能有效地實現(xiàn)恒功率調(diào)速。它是一種應用較廣、發(fā)展比較迅速、性能優(yōu)良的低速大扭矩馬達。定子內(nèi)壁是由若干段相同曲面組成的導軌，每一段曲面凹部頂點將曲面分成對稱的兩個區(qū)段：一側為進液壓區(qū)段(工作區(qū)段)，另一側為回油區(qū)段(空栽區(qū)段)。柱塞通過端部滾輪與定子導軌接觸，配流軸固定不動。進液區(qū)段的反作用力下沿曲線法線方向通過滾輪中心，F(xiàn)力的徑向分力Fr與柱塞底部液壓力平衡，其切向分力Ft對轉(zhuǎn)子中心產(chǎn)生扭矩，通過柱塞(或傳力機構)推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在圖中其他柱塞的工作狀態(tài)可比照柱塞Ⅰ、Ⅱ的工作原理來解。上述討論的是缸體(轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn)的馬達，稱軸轉(zhuǎn)型馬達。② 內(nèi)曲線馬達結構分