液壓及氣動傳動 第四章 執(zhí)行元件

1、第第4章章 液壓與氣壓傳動執(zhí)行元件液壓與氣壓傳動執(zhí)行元件1.缸的分類和特點 4.缸的設計計算 2.其它型式的常用缸 3.缸的結構 5.液壓與氣壓馬達 液壓缸將液壓能轉變?yōu)闄C械能的裝置，它將液壓能轉變液壓缸將液壓能轉變?yōu)闄C械能的裝置，它將液壓能轉變?yōu)橹本€運動或擺動的機械能。為直線運動或擺動的機械能。執(zhí)行元件 概述 液壓缸的分類按供油方向分：單作用缸和雙作用缸。 按結構形式分：活塞缸、柱塞缸、伸縮套筒缸、擺動液壓缸。 按活塞桿形式分：單桿活塞缸、雙桿活塞缸。AFqPv單桿液壓缸單桿液壓缸 AFqPv雙桿液壓缸雙桿液壓缸 AFqPv柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸 1 雙桿活塞缸雙桿活塞缸 雙桿活塞缸的活塞

2、兩端都帶有活塞桿，分為缸 體固定和活塞桿固定兩種安裝形式，如下圖所示。 (a)缸體固定式缸體固定式 (b)活塞桿固定式活塞桿固定式 活塞式液壓缸可分為雙桿式和單桿式兩種結構形式， 其安裝又有缸筒固定和活塞桿固定兩種方式。 AFqv1p2pqAFqv2p1pq雙桿活塞缸結構 因為雙桿活塞缸的兩活塞桿直徑相等兩活塞桿直徑相等，所以當輸入流量和油液壓力不變時，其往返運動速度和推力相等。則缸的運動速度V和推力F分別為： cmcmppdDppAF)(4)(212221（4.2）式中:、1p2p分別為缸的進、回油壓力；cvcm分別為缸的容積效率和機械效率；、D、d 分別為活塞直徑和活塞桿直徑；q 輸入流量

3、； A活塞有效工作面積。 這種液壓缸常用于要求往返運動速度相同的場合。這種液壓缸常用于要求往返運動速度相同的場合。 )(422dDqAqvcvcv（4.1）執(zhí)行元件概述雙桿活塞缸的速度推力特性 a）缸體固定：）缸體固定： (3倍缸體長倍缸體長) b） 活塞桿固定：活塞桿固定： (2倍缸體長倍缸體長)雙桿活塞缸運動范圍雙桿活塞缸運動范圍 : 受安裝方式影響受安裝方式影響 2.單桿活塞缸單桿活塞缸 單桿活塞缸的活塞僅一端帶有活塞桿，活塞雙向運動可以獲得不同的速度和輸出力，其簡圖及油路連接方式如圖4.2所示。(a)無桿腔進油無桿腔進油 2A1F1v1p2p1Aq (b)有桿腔進油有桿腔進油 2A2F

4、2p1p1A2vq 單桿缸結構 無桿腔進油 cvcvDqAqv2114（4.3）cmcmpdDpDApApF)(4)(2221222111（4.4）1v1F活塞的運動速度 和推力 分別為: 2A1F1v1p2p1Aq 有桿腔進油 活塞的運動速度 和推力 分別為: 2v2FcvcvdDqAqv)(42222（4.5）cmcmpDpdDApApF)(4)(2212212212（4.6）2A2F2p1p1A2vq 執(zhí)行元件概述單桿活塞缸 比較上述各式，可以看出： , ；液壓缸往復運動時的速度比為： 2v1v1F2F22212dDDvv（4.7） 上式表明：當活塞桿直徑愈小時，速度比接近當活塞桿直徑愈

5、小時，速度比接近 1 1，在兩個方向上的速度差值就愈小。，在兩個方向上的速度差值就愈小。 差動聯(lián)接 2A3F(c)差動聯(lián)接差動聯(lián)接 1p1A3vq 當單桿活塞缸兩腔同時通入壓力油時，由于無桿腔有效作用面積大于有桿腔的有效作用面積，使得活塞向 右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右運動， 活塞桿向外伸出；與此同時，又將有桿腔的油液擠出， 使其流進無桿腔，從而加快了活塞桿的伸出速度，單活塞桿液壓缸的這種連接方式被稱為差動連接差動連接。 執(zhí)行元件概述差動連接cvcvdqAAqv22134（4.8） 在忽略兩腔連通油路壓力損失的情況下，差動連接液 壓缸的推力為： 活塞的運動速度為： cmcmpdA

6、ApF1221134)(（4.9）柱塞pq 缸筒A（a）圖4.5 柱塞缸 當活塞式液壓缸行程較長時，加工難度大,使得制造成本增加。 某些場合所用的液壓缸并不要求雙向控制,柱塞式液壓缸正是滿足了這種使用要求的一種價格低廉的液壓缸。柱塞缸的特點柱塞缸的特點n 柱塞與缸筒無配合關系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞柱塞與缸筒無配合關系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系。與缸蓋上的導向套有配合關系。n 為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。執(zhí)行元件概述柱塞缸 柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。柱塞缸只能作單作用缸，要求往復

7、運動時，需成對使用。 特別適用在行程較長的場合。特別適用在行程較長的場合。 柱塞式液壓缸是單作用的，它的回程需要借助自重或彈簧等其它外力來完成。如果要獲得雙向運動，可將兩柱塞液壓缸成對使用為減輕柱塞的重量，有時制成空心柱塞。 2214)(dppF式中：d柱塞直徑，p1進油壓力，p2另一缸的回油壓力。 圖4.5 柱塞缸 b) 24dqvq q V d d p1 p2 F 概述柱塞缸 擺動液壓缸也稱為擺動液壓馬達，主要有單葉片式和雙葉片式兩種結構形式。 1定子塊；2缸體；3擺動軸；4葉片圖4.7 擺動缸 Dd1234432411 圖47a所示為單葉片式擺動缸。其工作原理為：當工作介質(zhì)從A口進入缸內(nèi)

8、，葉片被推動并帶動軸作逆時針回轉，葉片另一側的工作介質(zhì)從B口排出；反之，工作介質(zhì)從B口進，A口出，葉片及軸作順時針回轉。當擺動缸進出油口壓力為p1和p2，輸入流量為q時，它的輸出轉矩T和角速度為： )(2)(2121222121ppRRbrdrppbTRR)(22122RRbq圖4.7 擺動缸 Dd1234432411）（212122)(8ppdDb式中：b為葉片的寬度，R1,R2為葉片底部、頂部的回轉半徑。當考慮到機械效率時，單葉片缸的擺動軸輸出轉矩為 D 缸體內(nèi)孔直徑； d 擺動軸直徑； b 葉片寬度；)(822dDbqcv（4.11）（4.10）cmppdDbT）（212122)(8對于

9、雙葉片式：D 缸體內(nèi)孔直徑； d 擺動軸直徑； b 葉片寬度；)(822dDZbqcv（4.13）（4.12）cmppdDZbT）（212122)(8Z 葉片數(shù)。 單葉片擺動液壓缸單葉片擺動液壓缸的的擺角擺角一般不超過一般不超過 ，雙葉片雙葉片擺動液壓缸擺動液壓缸的的擺角擺角一般不超過一般不超過 。 當輸入壓力和流量不變時，雙葉片擺動液壓缸擺動軸當輸入壓力和流量不變時，雙葉片擺動液壓缸擺動軸 輸出轉矩輸出轉矩是相同參數(shù)單葉片擺動缸的兩倍，而擺動角速度是相同參數(shù)單葉片擺動缸的兩倍，而擺動角速度 則是單葉片的一半。則是單葉片的一半。 擺動缸結構緊湊，輸出轉矩大，但密封困難，一般只用擺動缸結構緊湊，

10、輸出轉矩大，但密封困難，一般只用于中、低壓系統(tǒng)中往復擺動，轉于中、低壓系統(tǒng)中往復擺動，轉 位或間歇運動的地方。位或間歇運動的地方。執(zhí)行元件概述伸縮液壓缸 在某些短時或局部需要高壓的液壓系統(tǒng)中，常用增壓缸與低壓大流量泵配合作用，單作用增壓缸的工作原理如圖49所示，輸入低壓力p1的液壓油，輸出高壓力為p2的液壓油，增大壓力關系為：1212kpdDpp 單作用增壓缸不能連續(xù)向系統(tǒng)供油，圖b）為雙作用式增壓缸，可由兩個高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。1）增壓缸 4.2液壓缸概述齒條活塞缸2） 多級液壓缸（伸縮缸） 結構：由兩個或多個活塞缸或柱塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞是后一級活塞缸的缸筒，可獲得很長的工作

11、行程。伸縮缸廣泛的用于起重運輸車輛上。有單作用和雙作用之分。下圖a是單作用式，圖b是雙作用式。液壓缸擺動缸概述結構：液壓缸概述齒條活塞缸 多級缸動畫 液壓缸擺動缸概述 齒條活塞缸工作時，齒輪軸輸出的扭矩： 242fDDpT齒輪分度圓直徑缸的直徑fDD回轉角速度：fDDq28 齒條活塞缸 3）齒條活塞缸一、液壓缸的典型結構一、液壓缸的典型結構1缸底；缸底；2彈簧擋圈；彈簧擋圈；3套環(huán)；套環(huán)；4卡環(huán)；卡環(huán)；5活塞；活塞；6O形密形密封圈；封圈；7支承環(huán)；支承環(huán)；8擋圈；擋圈；9YX 形密封圈；形密封圈；10缸體；缸體；11管管接頭；接頭；12導向套；導向套；13缸蓋；缸蓋；14防塵圈；防塵圈；15

12、活塞桿；活塞桿；16定定位螺釘；位螺釘；17耳環(huán)耳環(huán)液壓缸液壓缸的典型結構執(zhí)行元件半半環(huán)環(huán)連連接接式式 優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點1. 1. 結構簡單結構簡單 鍵槽使缸筒壁的強度鍵槽使缸筒壁的強度2. 2. 易裝卸易裝卸 有所削弱有所削弱 執(zhí)行元件缸體組件液壓缸1.缸體組件缸體組件缸體組件通常由缸筒、缸蓋、導向環(huán)和支承環(huán)等組成缸體組件通常由缸筒、缸蓋、導向環(huán)和支承環(huán)等組成.常用的結構形式有：常用的結構形式有：法法蘭蘭式式連連接接 優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點 1. 1. 結構較簡單結構較簡單 1. 1. 比螺紋聯(lián)接重比螺紋聯(lián)接重2. 2. 易加工易加工 2. 2. 外形較大外形較大 3. 3. 易裝卸易裝卸執(zhí)行

13、元件液壓缸典型結構液壓缸焊焊接接連連接接式式 優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點 1. 重量較輕重量較輕 端部結構復雜端部結構復雜2. 外形較小外形較小 裝卸要用專門工具裝卸要用專門工具拉拉桿桿式式連連接接 優(yōu)點優(yōu)點 缺點缺點 1. 缸筒最易加工缸筒最易加工 重量較重，外形尺寸重量較重，外形尺寸2. 最易裝卸最易裝卸 外形尺寸較大外形尺寸較大3.結構通用性大結構通用性大 缸筒缸筒 是液壓缸的主體，其內(nèi)孔一般采用鏜削、 絞孔、滾壓或珩磨等精密加工工藝制造，要求表面粗糙 度在0.1m0.4m。 端蓋端蓋 裝在缸筒兩端，與缸筒形成封閉油腔，同樣 承受很大的液壓力，因此，端蓋及其連接件都應有足夠 的強度。 導向套導向

14、套 對活塞桿或柱塞起導向和支承作用，有 些液壓缸不設導向套，直接用端蓋孔導向。 活塞組件由活塞、活塞桿和連接件等組成。 活塞和活塞桿連接形式 常見：1 ）螺紋式； 2）半環(huán)式；3）整體式（尺寸小的結構）；4）焊接式； 5）錐銷式。 執(zhí)行元件液壓缸活塞組件錐銷連接螺紋連接 執(zhí)行元件密封裝置液壓缸密封裝置密封裝置 有活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封，用以防止油液的泄漏。有活塞與缸筒、活塞桿與缸蓋的密封，用以防止油液的泄漏。一般要求密封裝置應具有良好的密封性、盡可能長的壽命、制造簡單、一般要求密封裝置應具有良好的密封性、盡可能長的壽命、制造簡單、拆裝方便、成本低。常見的密封裝置有間隙密封（依靠運動件間

15、的微拆裝方便、成本低。常見的密封裝置有間隙密封（依靠運動件間的微小間隙來防止泄漏）、活塞環(huán)密封（依靠在活塞上的活塞環(huán)在小間隙來防止泄漏）、活塞環(huán)密封（依靠在活塞上的活塞環(huán)在O形圈形圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏）、密封圈密封（有彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏）、密封圈密封（有Y形圈、形圈、V形圈形圈等，利用橡膠和塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動配合面等，利用橡膠和塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動配合面之間來防止泄漏）。之間來防止泄漏）。 為了防止這種危害，保證安全，應采取緩沖 措施，對液壓缸運動速度進行控制。 當液壓缸帶動質(zhì)量較大的部件作快速往復運動 時，由于運動部件具有很大的動

16、能，因此當活塞運 動到液壓缸終端時，會與端蓋碰撞，而產(chǎn)生沖擊和 噪聲。這種機械沖擊不僅引起液壓缸的有關部分的 損壞，而且會引起其它相關機械的損傷。 緩沖裝置執(zhí)行元件液壓缸 其作用原理就是當活塞行程到終點而接近缸蓋時，增大液壓缸其作用原理就是當活塞行程到終點而接近缸蓋時，增大液壓缸回油阻力，使回油腔中產(chǎn)生足夠大的緩沖壓力，使活塞減速，從而回油阻力，使回油腔中產(chǎn)生足夠大的緩沖壓力，使活塞減速，從而防止活塞撞擊缸蓋。防止活塞撞擊缸蓋。 當活塞移至端部，緩沖柱塞開始插入缸端的緩沖孔 時，活塞與缸端之間形成封閉空間，該腔中受困擠的剩余 油液只能從節(jié)流小孔或緩沖柱塞與孔槽之間的節(jié)流環(huán)縫中 擠出，從而造成背

17、壓迫使運動柱塞減速制動，實現(xiàn)緩沖。 液壓傳動系統(tǒng)往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，液壓傳動系統(tǒng)往往會混入空氣，使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定， 產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象，嚴重時會使系統(tǒng)不能正常產(chǎn)生振動、爬行或前沖等現(xiàn)象，嚴重時會使系統(tǒng)不能正常 工作。工作。 因此，設計液壓缸時，必須考慮空氣的排除。因此，設計液壓缸時，必須考慮空氣的排除。 對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸和大型液壓缸，常在液壓缸的最高處設置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣 閥等。當松開排氣塞或閥的鎖緊螺釘后，低壓往復運動幾次，帶有氣泡的油液就會排出，空氣排完后擰緊螺釘，液壓缸便可正常。 1） 液壓缸主要尺寸的確定 液壓缸內(nèi)徑液壓缸內(nèi)徑D D和活

18、塞桿直徑和活塞桿直徑d d可根據(jù)最大總負載和 選取的工作壓力來定，對單桿缸而言，有： 2124dpFD有桿腔進油時：有桿腔進油時： （4-21） 114pFD（4-20）無桿腔進油時無桿腔進油時 4.4 2124dpFD有桿腔進油時：有桿腔進油時： （3.17） 114pFD（3.16）無桿腔進油時：無桿腔進油時： 式（4.21）中的桿徑d可根據(jù)工作壓力選取，見表3.4； 當液壓缸的往復速度比有一定要求時，由式（4.7）得桿徑為 1 Dd（4.24） 計算所得的液壓缸內(nèi)經(jīng)計算所得的液壓缸內(nèi)經(jīng)D和活塞桿直經(jīng)和活塞桿直經(jīng)d應圓整為標準應圓整為標準 系列，參見系列，參見新編液壓工程手冊新編液壓工程手

19、冊。 液壓缸的缸筒長度由活塞最大行程、活塞長度、活塞 桿導向套長度、活塞桿密封長度和特殊要求的長度確定。 其中活塞長度為（0.6-1.0）D，導向套長度為（0.6-1.5） d。為減少加工難度，一般液壓缸缸筒長度不應大于內(nèi)徑的 20-30倍。液壓缸執(zhí)行元件液壓缸的設計計算1）缸筒壁厚的驗算 中、高壓液壓缸一般用無縫鋼管做缸筒，大多屬薄 壁筒，即/D0.08。此時，可根據(jù)材料力學中薄壁圓筒 的計算公式驗算缸筒的壁厚，即 2maxDp（3.19） 當/D0.3時，可用下式校核缸筒壁厚 ) 13 . 14 . 0(2maxmaxppD(3.20)2） 缸的強度計算與校核 當液壓缸采用鑄造缸筒時，壁厚

20、由鑄造工藝 確定，這時應按厚壁圓筒計算公式驗算壁厚。當 /D=0.08-0.3時，可用下式校核缸筒的壁厚： maxmax3 3 . 2pDpmaxp式中: 缸筒內(nèi)的最高工作壓力 缸筒材料的許允應力 3）緩沖計算 液壓缸在緩沖時，活塞連同負載等運動部件在剛進入緩沖過程一瞬間的動能Ek；整個緩沖過程壓力腔壓力液體所作的功Ep；以及整個緩沖過程消耗在摩擦上的功Ef。它們分別為： 式中l(wèi)c緩沖長度； pc 緩沖腔中的平均緩沖壓力； pp高壓腔中油液壓力； Ac、 Ap緩沖腔、高壓腔的有效工作面積； m工作部件總質(zhì)量； Vo工作部件運動速度； Ff 摩擦力。 2k12EMp22 1Ep A lf1fEF

21、 l 以上三項能量之和都被緩沖室吸收為液壓能，則活塞與缸蓋無撞擊。整個緩沖過程的平均緩沖壓力可表示為： （4.36） 由于調(diào)節(jié)緩沖的節(jié)流閥開度調(diào)好之后其作用相當于一個固定阻尼，所以緩沖開始時緩沖腔中產(chǎn)生的壓力最高，在緩沖過程中壓力逐步降低，假定壓力的降低是線性遞減，則最大緩沖壓力，即沖擊壓力為： （4.37） 計算所得的pmax用以校核缸的強度。當 （1）油缸的額定工作壓力pn 160105 Pa時，而pmax1.5 pn時； （2）油缸的額定工作壓力pn 160105 Pa，而pmax1.25 pn時；pkfc1 1EEEpAlkmaxc1 1EppAl 這表明液壓缸的沖擊過大，必須采取必要

22、的改進措施，可供選擇的方法有：1）允許的話，可減小缸的額定工作壓力；2）加大緩沖行程；3）在緩沖柱塞上開軸向三角槽，或采用錐角 515的錐面緩沖柱塞，以緩和最大緩沖壓力；4）在油路上安裝行程減速閥，使在進入緩沖之前先減速降低動能，從而減小最大沖擊壓力。 液壓馬達和液壓泵在結構上基本相同，也是靠密封 容積的變化進行工作的。常見的液馬達也有齒輪式、葉 片式和柱塞式等幾種主要形式；從轉速轉矩范圍分,可有 高速馬達和低速大扭矩馬達之分。馬達和泵在工作原理 上是互逆的，當向泵輸入壓力油時，其軸輸出轉速和轉 矩就成為馬達。 由于二者的任務和要求有所不同，故在實際結構上 只有少數(shù)泵能做馬達使用。 4.5 液

23、壓馬達與泵的相同點液壓馬達與泵的相同點 從原理上講，馬達和泵是可逆的。從原理上講，馬達和泵是可逆的。 泵用電機帶動，輸出的泵用電機帶動，輸出的是壓力能（壓力和流量）；馬達輸入壓力油，輸出的是機是壓力能（壓力和流量）；馬達輸入壓力油，輸出的是機械能（轉矩和轉速）。械能（轉矩和轉速）。 從結構上看，馬達和泵是相似的。從結構上看，馬達和泵是相似的。 馬達和泵的工作原理均是利用密封工作容積的變化吸油和排馬達和泵的工作原理均是利用密封工作容積的變化吸油和排油的。油的。 泵工作容積增大時吸油，減小時排出高壓油；馬達泵工作容積增大時吸油，減小時排出高壓油；馬達工作容積增大時進入高壓油，減小時排出低壓油。工作

24、容積增大時進入高壓油，減小時排出低壓油。 液壓馬達與泵的不同點液壓馬達與泵的不同點 泵是能源裝置，馬達是執(zhí)行元件。 泵的吸油腔一般為真空（為改善吸油性和抗氣蝕耐力），通常進口尺寸大于出口，馬達排油腔的壓力稍高于大氣壓力，沒有特殊要求，可以進出油口尺寸相同。 泵的結構需保證自吸能力，而馬達無此要求。 馬達需要正反轉（內(nèi)部結構需對稱），泵一般是單向旋轉。 馬達的軸承結構，潤滑形式需保證在很寬的速度范圍內(nèi)使用，而泵的轉速雖相對比較高，但變化小，故無此苛刻要求。 馬達起動時需克服較大的靜摩擦力，因此要求起動扭矩大，扭矩脈動小，內(nèi)部摩擦?。ㄈ琮X輪馬達的齒數(shù)不能象齒輪泵那樣少）。 泵希望容積效率高；馬達希

25、望機械效率高。 液壓馬達圖形符號如下圖所示 額定轉速高于500r/min的屬高速液壓馬達，額定轉速低于500r/min的屬于低速液壓馬達。 高速液壓馬達的基本形式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。高速液壓馬達的主要特點是轉速高、轉動慣量小，便于啟動和制動。通常高速液壓馬達輸出轉矩不大（僅幾十N.m到幾百N.m），所以又稱為高速小轉矩馬達。 低速液壓馬達的基本形式是徑向柱塞式，低速液壓馬達的主要特點是排量大、體積大、轉速低（可達每分鐘幾轉甚至零點幾轉）、輸出轉矩大（可達幾千N.m到幾萬N.m）,所以又稱為低速大轉矩液壓馬達。 當壓力油輸入液壓馬達時，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤

26、對柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于軸向的分力使缸體產(chǎn)生轉矩。 （1 1）工作壓力和額定壓力）工作壓力和額定壓力 工作壓力工作壓力：馬達的實際工作壓力即輸入油液的壓力。在計算時應是馬達進口壓力和出口壓力之差。 額定壓力額定壓力：正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉的最高壓力即額定壓力，超過這個最高壓力就叫做超載。（2）排量和流量）排量和流量 排量：排量：馬達軸轉一周，由其密封容積幾何尺寸變化計算而得到的液體體積。 實際流量實際流量：馬達入口處的流量。 理論流量理論流量：馬達密封容積變化所需要的流量。 額定流量額定流量是指在額定轉速和額定壓力下輸入到馬達的流量。

27、由于有泄漏損失，輸入馬達的實際流量必須大于它的理論流量。 馬達的實際流量（即進口流量）泄漏流量馬達的理論流量。 馬達內(nèi)部各間隙的泄漏所引起的損失稱為容積損失，用 表示。為保證馬達的轉速滿足要求，輸入馬達的實際流量應為 qltqqq（3 3）容積效率和轉速）容積效率和轉速 mvVqntqqqqqqqqlltmv1 液壓馬達的理論輸入流量 與實際輸入流量之比稱為容積效率，即 馬達的理論輸出轉速 等于輸入馬達的流量 與排量V的比值，即 tnVqntq馬達的實際輸出轉速為： 馬達實際輸出轉矩T必然小于理論輸出轉矩Tt ，機械效率為：tltlttmmTTTTTTT1pVnpqnTPttt22pVTtmm

28、mmtpVnTT2馬達理論功率：得理論轉矩： 馬達的實際輸出轉矩小于理論輸出轉矩，因馬達實際存在機械摩擦，故實際輸出轉矩應考慮機械效率。 （4 4）轉矩和機械效率）轉矩和機械效率 （5 5）功率和總效率）功率和總效率 馬達的輸入功率為 pqPi（4.48） 馬達的輸出功率為 nTPo2（4.49） 馬達的總效率為 mvmmmvmviompVTVnpnTpqnTPP222（4.50） 由上式可見，液壓馬達的總效率亦同于液壓泵的總效 率，等于機械效率與容積效率的乘積。 例例4.2 某齒輪液壓馬達的排量V=10mL/r，供油壓力p=10MPa，供油流量 ，容積效率 ，機械效率 ，試求馬達的實際轉速、

29、理論轉矩和實際輸出功率。 smq/1043487. 0mv87. 0mm 解：（1）馬達的實際轉速 srsrVqnmv/8 .34/87. 0101010464mNmNpVTt16210101010266kWWWpqPmmmvo0 . 3302887. 087. 0104101046（2）理論轉矩（3）實際輸出功率 一般來說，額定轉速高于500r/min的馬達屬于高 速馬達，額定轉速低于500r/min的馬達屬于低速馬 達。 高速液壓馬達基本型式：齒輪式、葉片式和軸向 柱塞式等。 它們的主要特點是轉速高，轉動慣量小，便于啟 動、制動、調(diào)速和換向。通常高速馬達的輸出轉矩不 大，最低穩(wěn)定轉速較高，

30、只能滿足高速小扭矩工況。 （1） 齒輪式液壓馬達齒輪式液壓馬達 齒輪馬達與齒輪泵的結構基本相同，齒輪馬達的結構特征是： 1)齒輪馬達的進、回油通道對稱布置，孔徑相同，以使馬達正反轉時性能相同。 2)齒輪馬達采用外泄油孔。 3)為適應齒輪馬達正反轉的工作要求，浮動側板，卸荷槽等必須對稱布置。 4)齒輪馬達多采用滾動軸承，主要是為了減小摩擦損失，改善其啟動性能。 5)為了減少轉矩脈動，齒輪馬達的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)多。齒輪式液壓馬達適用于負載轉矩不大、速度平穩(wěn)性要求不高、噪聲限制不大的場合，例如鉆床、風扇傳動等。執(zhí)行元件旋轉運動執(zhí)行元件工作運力、類型和特點葉片馬達1. 結構特點結構特點 進出油口相等

31、，有單獨的泄油口；進出油口相等，有單獨的泄油口； 葉片徑向放置，葉片底部設置有燕式彈簧；葉片徑向放置，葉片底部設置有燕式彈簧； 在高低壓油腔通入葉片底部的通路上裝有梭閥。在高低壓油腔通入葉片底部的通路上裝有梭閥。2. 應用應用 轉動慣量小，反應靈敏，能適應較高頻率的換向。但泄漏大，轉動慣量小，反應靈敏，能適應較高頻率的換向。但泄漏大，低速時不夠穩(wěn)定低速時不夠穩(wěn)定.優(yōu)點是運轉均勻脈動小，常用于磨床回轉工作臺的驅(qū)動、外圓和內(nèi)圓磨床的工件驅(qū)動，以及木材加工機床的主運動和進給運動等。 低速大轉矩液壓馬達是相對于高速馬達而言的，通常 這類馬達在結構形式上多為徑向柱塞式，其特點是：最低 轉速低，大約在510轉/分；輸出扭矩大，可達幾萬牛頓 米；徑向尺寸大，轉動慣量大。 它可以直接與工作機構直接聯(lián)接，不需要減速裝置， 使傳動結構大為簡化。低速大扭矩液壓馬達廣泛用于起 重、運輸、建筑、礦山和船舶等機械上。 低速大扭矩液壓馬達的基本形式有兩種：它們分別是 單作用曲柄連桿馬達和多作用內(nèi)曲線馬達。 一、一、多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達執(zhí)行元件低速大轉矩馬達液壓