第五節(jié)低速大扭矩馬達(dá)

第五節(jié)低速大扭矩馬達(dá)

低速大扭矩液壓馬達(dá)作為回轉(zhuǎn)運(yùn)動的執(zhí)行元件，可將液壓泵輸出的液壓能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能（表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速和扭矩的乘積），從結(jié)構(gòu)上可分為擺線式和柱塞式兩大類，后者又分為軸向與徑向柱塞式液壓馬達(dá)，徑向柱塞式又分為單作用曲軸型和多作用內(nèi)曲線型兩種。這類液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大（在同樣壓力下可獲較大的扭矩）、低速穩(wěn)定性好（一般可在10r/min以下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，有的可達(dá)0.5r/min以下），因此可以直接與工作機(jī)構(gòu)連接，除重型機(jī)械對扭矩需要特別大以外，一般不需要減速裝置，可得到良好的無級調(diào)速性能，使機(jī)械產(chǎn)品使傳動結(jié)構(gòu)大為簡化,結(jié)構(gòu)緊湊等。低速大扭矩液壓馬達(dá)廣泛用于起重、運(yùn)輸、建筑、礦山和船舶等機(jī)械上。一、擺線齒輪液壓馬達(dá)行星轉(zhuǎn)子式擺線齒輪馬達(dá)是一種利用行星減速機(jī)構(gòu)原理（即少齒差原理）的內(nèi)嚙合擺線齒輪馬達(dá)，通稱擺線齒輪馬達(dá)，國外稱奧比特（Orbit）馬達(dá)。這種液壓馬達(dá)自從1955年發(fā)明以來，以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)獲得了迅速發(fā)展。其主要優(yōu)點(diǎn)是：體積小，重量輕，扭矩大，因此這種馬達(dá)的單位重量功率遠(yuǎn)比其它類型的液壓馬達(dá)大。另外其轉(zhuǎn)速范圍寬，價格低廉。擺線齒輪馬達(dá)一般被列入低速大扭矩液壓馬達(dá)，但到目前為止國內(nèi)外生產(chǎn)的此類產(chǎn)品，其最大排量為1250ml/r，瞬時最大輸出扭矩為3500Nm，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為10r/min左右。因此，嚴(yán)格說來應(yīng)屬于中速中扭矩液壓馬達(dá)的范疇。（一）工作原理圖3-55擺線馬達(dá)的工作與配油原理1-轉(zhuǎn)子組件，2-花鍵軸，3-定子，4-轉(zhuǎn)子，5-輸出軸，6-外殼擺線齒輪馬達(dá)的工作原理基于擺線針齒內(nèi)嚙合行星齒輪傳動。內(nèi)齒輪（即定子）的輪齒齒廓（針齒）是由圓弧構(gòu)成，定子針齒數(shù)為z2；外齒輪（即轉(zhuǎn)子）的輪齒齒廓是圓弧的共軛曲線，轉(zhuǎn)子與定子之間有偏心距A。當(dāng)兩輪的齒數(shù)差為1時，兩輪所有的輪齒都能嚙合（見圖3-55），且形成z2個獨(dú)立的密封工作容腔。通過配流機(jī)構(gòu)使定子和轉(zhuǎn)子中心連線一側(cè)的密封容腔與進(jìn)油口相通，另一側(cè)的容腔與回油口相通（如圖3-55a）。作用于轉(zhuǎn)子齒廓上的液壓力相對轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生一個逆時針轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)作逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)通過連接軸輸出帶動外負(fù)載作功。定子的齒數(shù)為7，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為6，轉(zhuǎn)子與定子形成7個密封容腔。轉(zhuǎn)子在定子中作行星運(yùn)動，轉(zhuǎn)子公轉(zhuǎn)一周時，7個密封容腔的容積各變化一次，而自轉(zhuǎn)一周時要公轉(zhuǎn)6轉(zhuǎn)，相當(dāng)于有7×6=42次密封容積發(fā)生變化。所以，馬達(dá)體積雖小，卻具有較大的排量、較低的轉(zhuǎn)速和較大的輸出扭矩。（二）典型結(jié)構(gòu)

根據(jù)配流方式不同擺線齒輪馬達(dá)可分為軸配流擺線齒輪馬達(dá)和端面配流擺線齒輪馬達(dá)兩種結(jié)構(gòu)。1、BYM（A）型擺線齒輪馬達(dá)BYM（A）型擺線齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)如圖3-56所示。這類馬達(dá)的配流軸同時又是輸出軸，因而具有結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。但這種軸配流馬達(dá)由于配流部分高低壓腔間的密封間隙會因軸受到徑向力作用而增大，所以內(nèi)部泄漏較大并隨著軸的磨損而不斷增加，無間隙補(bǔ)償措施，因此容積效率較低，承載能力較小。圖3-56軸配流擺線馬達(dá)的結(jié)構(gòu)

1、2、3-密封，4-前蓋，5-止推環(huán)，6-殼體，7-配流軸，8-花鍵軸，9-止推軸承，10-輔助配流板，11-限位塊12-后蓋，13-定子，4-擺線轉(zhuǎn)子2、BM-C、D、E、F型擺線齒輪馬達(dá)BM-C、D、E、F型擺線齒輪馬達(dá)為端面配流結(jié)構(gòu)，有標(biāo)準(zhǔn)型和無軸承型兩大類。無軸承型應(yīng)與其它輸出裝置配合使用，可使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡單緊湊、體積更小。圖3-57端面配流擺線馬達(dá)的結(jié)構(gòu)BM-C、D、E、F型擺線齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)如圖3-57所示。主要優(yōu)點(diǎn)是：①端面配流盤具有靜壓磨損補(bǔ)償?shù)钠矫婷芊?，密封性能好，且由于能自動補(bǔ)償間隙，不但容積效率高，而且效率不會隨著平面而很快降低。受熱沖擊時，不會產(chǎn)生很大內(nèi)漏。配流盤也便于修復(fù)。②輸出軸采用了承載能力較大的圓錐滾柱軸承，因而輸出軸剛性好，能承受較大的軸向力和徑向力。③配流盤由專用的鼓形花鍵軸帶動，消除了一體花鍵軸因磨損而形成的偏差，與軸配流馬達(dá)相比，可獲得較高的配流精度，因而效率高。④配流盤上施加了預(yù)壓緊力，因而啟動可靠。這種馬達(dá)的容積效率可達(dá)95%左右，機(jī)械效率達(dá)92%左右，因此是當(dāng)前采用最普遍的擺線齒輪馬達(dá)。二、單作用曲軸式徑向柱塞馬達(dá)這種馬達(dá)通常制成軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。排量一般為1.9～5.31L/r（雙排、10缸者可達(dá)6.8L/r），額定壓力可達(dá)20.7MPa，峰值壓力可達(dá)29.3MPa，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可達(dá)3r/min。按其配流方式的不同，可分為軸配流馬達(dá)和端面配流馬達(dá)；按其能否變量及變量型式的不同，可分為定量馬達(dá)、雙速變量馬達(dá)等。此外，這些馬達(dá)還可組合其它功能，組成帶機(jī)械制動、齒輪減速的馬達(dá)。曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、品種規(guī)格多、價格低等。其缺點(diǎn)是體積和重量較大，扭矩脈動較大。（一）組成與工作原理馬達(dá)由殼體、曲柄—連桿—活塞組件、偏心軸及配油軸組成。殼體1內(nèi)沿圓周呈放射狀均勻布置了五只缸體，形成星形殼體；缸體內(nèi)裝有活塞2，活塞2與連桿3通過球絞連接，連桿大端做成鞍型圓柱瓦面緊貼在曲軸4的偏心圓上，配流軸5與曲軸通過十字鍵連結(jié)在一起，隨曲軸一起轉(zhuǎn)動。見圖3-59所示。當(dāng)柱塞與柱塞缸形成的密封容積內(nèi)通入壓力油時，作用于柱塞上的液壓力對柱塞產(chǎn)生一個推力P，此力通過連桿作用于偏心輪中心，由于力的作用線不通過回轉(zhuǎn)中心，推力P便對回轉(zhuǎn)中心產(chǎn)生一個逆時針轉(zhuǎn)矩，使輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動負(fù)載做功，而連桿在偏心輪上滑動，壓力油通過配流軸被不斷送入，同時配流軸隨輸出軸一起同步轉(zhuǎn)動。圖3-59工作原理

當(dāng)柱塞所處位置在下止點(diǎn)時，液壓力作用線通過回轉(zhuǎn)中心，此時柱塞缸內(nèi)密封容積既不與壓力油相通也不于回油相通。當(dāng)柱塞越過下止點(diǎn)時，柱塞缸便由配流軸接通總回油口，作功后的液壓油通過配流軸回油箱。各柱塞缸依次接通高、低壓油，各柱塞對輸出軸中心所產(chǎn)生的驅(qū)動力矩同向相加，就使馬達(dá)馬達(dá)輸出軸獲得連續(xù)而平穩(wěn)的回轉(zhuǎn)扭矩。當(dāng)改變油流方向時，便可改變馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向。隨著驅(qū)動軸、配流軸轉(zhuǎn)動，配流狀態(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)的油缸的容積逐漸縮小，因此，高壓油不斷進(jìn)入液壓馬達(dá)，從低壓腔不斷排出。

配流軸過渡密封間隔的方位和曲軸的偏心方向保持一致由于馬達(dá)的偏心輪在不同位置時，每個柱塞所產(chǎn)生的扭矩大小是變化的，產(chǎn)生扭矩的柱塞數(shù)也是變化的（有時為兩個柱塞工作，有時為三個柱塞工作），所以馬達(dá)的瞬時輸出扭矩也是變化的，即存在扭矩脈動。通過理論分析，當(dāng)柱塞數(shù)為奇數(shù)且柱塞個數(shù)較多時，扭矩脈動較小，工作平穩(wěn)性也較好，因此該類馬達(dá)一般多用五個柱塞。另外，考慮到慣性力的影響，馬達(dá)在轉(zhuǎn)速較高時工作平穩(wěn)性較好，故此類馬達(dá)一般不宜在10r/min以下工作。（二）典型結(jié)構(gòu)圖3-58曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)1-殼體，2-活塞，3-連桿，4-曲軸，5-軸承，6-配流軸，7-集流器馬達(dá)的星形殼體1上有徑向布置的柱塞缸孔，活塞2可在柱塞缸孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，活塞通過連桿3配置在曲軸4的偏心輪上。曲軸由滾動軸承5并通過十字形連軸節(jié)帶動配流軸6同步轉(zhuǎn)動。配流軸安裝在集流器7內(nèi)并由一對滾針軸承支承。連桿的球頭部分由高壓油強(qiáng)制潤滑，柱塞缸內(nèi)的高壓油還通過連桿中的阻尼孔進(jìn)入連桿瓦（鞍形圓柱面）與偏心輪之間，形成液體靜壓支承。集流器上的進(jìn)出油孔分別與高低壓油管相連，當(dāng)高壓油經(jīng)集流器和配流軸進(jìn)入馬達(dá)的柱塞缸時，作用在活塞上的液壓力通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功，作功后的液壓油回油箱。這種馬達(dá)有單排和雙排柱塞兩種，每排有五個或七個柱塞。端面配流盤結(jié)構(gòu)圖3-60端面配流盤結(jié)構(gòu)示意圖

使配流表面的磨損狀況得到改善，即使馬達(dá)在高壓低速下工作也能保持較高的容積效率和機(jī)械效率，有利于改善馬達(dá)的制動性能和低速穩(wěn)定性；對配流表面的磨損和熱膨脹有自動補(bǔ)償作用，這不僅可以使配流機(jī)構(gòu)有較長的使用壽命，保持較高的容積效率，而且可以耐熱沖擊，這對于在寒冷環(huán)境工作的機(jī)械設(shè)備來說尤為重要。缸體擺動曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)

圖3-62缸體擺動曲軸連桿式徑向柱塞馬達(dá)1-擺缸，2-活塞，3-曲軸，4-擺缸耳環(huán)，5-靜壓腔，6-滾子，7-卡環(huán)，8-配流盤，9-油道塊該結(jié)構(gòu)馬達(dá)主要特點(diǎn)有：擺缸與活塞之間沒有側(cè)向力，活塞底部設(shè)計成靜壓平衡，活塞與曲軸之間通過滾動軸承傳力，這些措施都減小了傳力過程中的磨擦損失，因而提高了這種馬達(dá)的液壓機(jī)械效率，特別是起動狀態(tài)，其液壓機(jī)械效率可達(dá)0.90，因此起動轉(zhuǎn)矩很大。再就是采用了端面配流技術(shù)，使泄漏大為減小，提高了可靠性。另外，活塞與擺缸之間采用塑料活塞環(huán)密封，能達(dá)到幾乎沒有泄漏，從而也大大提高了容積效率。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。

國外把這類馬達(dá)稱為羅斯通（Roston）馬達(dá)，國內(nèi)也有不少產(chǎn)品，并已經(jīng)在船舶機(jī)械、挖掘機(jī)以及石油鉆探機(jī)械上使用。

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，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)五星輪中的徑向孔進(jìn)入油缸的工作腔內(nèi)。三、多作用內(nèi)曲線式徑向柱塞馬達(dá)多作用內(nèi)曲線式徑向柱塞馬達(dá)是一種較常見的低速大扭矩液壓馬達(dá)，它具有尺寸小、重量輕、扭矩脈動小、徑向力平衡、起動效率高、并能在很低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。（一）工作原理如圖3-63所示為多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)的的工作原理圖。多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)的組成圖3-63多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)工作原理

1-定子，2-轉(zhuǎn)子，3-柱塞橫梁組件，4-配流軸，5-滾輪與傳動軸相連的轉(zhuǎn)子2的各徑向柱塞缸孔中裝有柱塞橫梁組件，柱塞上的滾輪5沿定子（外殼）1的內(nèi)表面滾動，定子的內(nèi)表面（導(dǎo)軌）曲線由形狀相同的若干曲線段組成，每個曲線段可分為工作段、過渡段和回油段（工作段與回油段是相對的，互換后馬達(dá)改變轉(zhuǎn)向），柱塞的個數(shù)一般多于內(nèi)曲線的段數(shù)；配流軸4對應(yīng)于每個曲線段都有兩個油槽，這兩個油槽分別與工作段和回油段相對，因而共有曲線段數(shù)2倍個油槽，其中單數(shù)油槽匯集成一個主油口，雙數(shù)油槽匯集成另一個主油口，馬達(dá)的進(jìn)、出油口通過配流軸4按一定規(guī)律周期性地與柱塞底部接通，配流軸與內(nèi)曲線的相位固定不變。當(dāng)高壓油進(jìn)入柱塞Ⅱ、Ⅵ的底部時，這兩個柱塞底部的液壓力使其通過滾輪緊壓在定子曲面的工作段上，這時定子給滾輪的反作用力為N，N可分解為沿柱塞軸線的力FP和與之垂直的切向力FT，F(xiàn)P與柱塞所受的液壓力相平衡，F(xiàn)T作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生順時針力矩，轉(zhuǎn)子在該力矩的作用下便可驅(qū)動負(fù)載轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時柱塞不斷伸出，高壓油也不斷進(jìn)入柱塞底部。而位于定子回油段的柱塞Ⅳ、Ⅷ被迫縮回，其底部的油腔與回油口相通，低壓油被排回油箱。在定子曲面的工作段和回油段中間有過度段（死點(diǎn)），柱塞在過度段上所受定子的反作用力通過轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心，因此這時柱塞底部油腔與進(jìn)、回油口都不相通。上述液壓馬達(dá)是軸轉(zhuǎn)動的，假如將轉(zhuǎn)子固定，則會變成殼體旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)，這時須使配流軸與殼體同步轉(zhuǎn)動。滾輪每經(jīng)過導(dǎo)軌上的一曲線段，柱塞往復(fù)運(yùn)動一次，液壓油對柱塞作用一次，柱塞也對外作功一次，因此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，單個柱塞作功的次數(shù)為導(dǎo)軌上內(nèi)曲線的段數(shù)，即柱塞要作多次功，所以這種馬達(dá)稱為多作用馬達(dá)。此外，這種馬達(dá)的柱塞可以是單排的，也可以是作成雙排或三排。（二）典型結(jié)構(gòu)圖3-64NJM型內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)1-配流軸，2-缸體（轉(zhuǎn)子），3-柱塞，4-橫梁，5-滾輪，6-導(dǎo)軌，7-輸出軸，8-微調(diào)螺釘圖中結(jié)構(gòu)為雙排柱塞，也可為單排（如定量馬達(dá)）。該馬達(dá)由用螺栓聯(lián)接的的輸出軸7和缸體2、柱塞3、導(dǎo)軌6、配流軸1、橫梁4、滾輪5、微調(diào)螺釘8等組成。定子導(dǎo)軌對滾輪作用力的切向分力由滾輪通過橫梁傳給缸體（轉(zhuǎn)子），柱塞只承受軸向力而不受側(cè)向力，磨損小，壽命長，泄漏可減少。圖示馬達(dá)共有10對柱塞、8組曲面，這樣布置可以使轉(zhuǎn)子所受的徑向力平衡，減小主軸承的負(fù)荷，提高了軸承的壽命，也可以使輸出軸承受較大的外載荷。配流軸的配流相位靠微調(diào)螺釘調(diào)整并定位。當(dāng)對馬達(dá)的輸入流量一定時，為得到不同轉(zhuǎn)速（改變相同壓力差下的扭矩輸出），可通過電磁閥控制使兩排柱塞串聯(lián)或并聯(lián)工作以實(shí)現(xiàn)雙速。柱塞串聯(lián)工作時的排量相當(dāng)于并聯(lián)時1/2，因此，在供油壓力和供油量不變的情況下，馬達(dá)由并聯(lián)工況轉(zhuǎn)換為串聯(lián)工況時，其輸出扭矩減小一半，轉(zhuǎn)速提高一倍。內(nèi)曲線徑向球塞馬達(dá)1-鋼球，2-轉(zhuǎn)子，3-定子（導(dǎo)軌），4-配流器5-柱塞內(nèi)曲線徑向球塞馬達(dá)零件分解圖1-鋼球，2-缸體，3-導(dǎo)軌，4-配流軸，5-柱塞，6-后蓋，7-前端蓋，8-擋圈，9-封油悶頭，10-定位銷該馬達(dá)的柱塞僅是鋼球的外套，外套與鋼球之間也設(shè)計成靜壓支承結(jié)構(gòu)，這樣使鋼球得到了襯托，提高了機(jī)械效率，也避免了直接用鋼球作柱塞時容積效率低的問題。但由于鋼球與導(dǎo)軌表面之間為點(diǎn)接觸，當(dāng)工作壓力較高時，定子內(nèi)表面的磨損較嚴(yán)重，也影響了該類型馬達(dá)工作壓力的提高，常見球塞馬達(dá)的額定壓力在10～20MPa之間。四、液壓馬達(dá)使用注意事項(xiàng)除液壓油壓力和工作轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定值外，還應(yīng)注意：1、保證輸出軸連接的同心度，或采用撓性連接，軸上承受的徑向負(fù)荷不能超過規(guī)定數(shù)值。2、某些油馬達(dá)回油須具有足夠的背壓才能正常工作。例如內(nèi)曲線液壓馬達(dá)約需0.5～lMPa的回油背壓，以保證柱塞在排油段不致因慣性而脫離導(dǎo)軌；連桿式液壓馬達(dá)約需0.01～0.02MPa的回油背壓，以免活塞球鉸間產(chǎn)生撞擊。液壓馬達(dá)使用注意事項(xiàng)3、初次使用，殼體內(nèi)應(yīng)灌滿工作油，殼體上的泄油管接口一般向上，保證馬達(dá)殼體中的油液即使在停車后也不會漏失，以便液壓馬達(dá)工作時能夠得到潤滑和冷卻。4、殼體內(nèi)油壓應(yīng)保持在0.03～0.05MPa以下，不超過0.1MPa，以保證軸封和其它部位密封可靠，為此，需將泄油管單獨(dú)接回油箱，不與系統(tǒng)的回油管路聯(lián)接，泄油管上也不宜加其它附件。定量型連桿式液壓馬達(dá)圖7-49連桿式液壓馬達(dá)的工作原理（續(xù)2）連桿式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)雖然簡單，但工藝性較差(球鉸副的加工及缸體流道的鑄造和清理都較困難)球鉸以及連桿與偏心輪接觸比壓大，工作時容易磨損和咬死，故需使用粘度較高的油液，同時，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動率大，潤滑油膜極易遭到破壞，低速時還會產(chǎn)生“爬行現(xiàn)象”——即轉(zhuǎn)速小角度地忽快地慢周期性變動的現(xiàn)象，其最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速一般是5～10r／min由于摩擦面多，起動時間內(nèi)潤滑條件差，故起動轉(zhuǎn)矩小，起動效率(起動扭矩／額定扭矩)僅為80％～85％。2．五星輪式(靜力平衡式)液壓馬達(dá)(1)結(jié)構(gòu)和工作原理

圖7—51為一雙列的五星輪式液壓馬達(dá)由圖可見，在這種液壓馬達(dá)中，連桿已由一個滑套在偏心輪10外面的五星輪4所代替而配油軸和輸出軸也已做成一體，成為曲軸3從配油套1引入的油液，經(jīng)曲軸的內(nèi)部鉆孔，還可穿過偏心輪和五星輪4，一直通人到空心柱塞5中，因而也就取消了殼體2中的流道。圖7—51五星輪式液壓馬達(dá)五星輪式液壓馬達(dá)工作原理圖圖7-52五星輪式液壓馬達(dá)的工作原理圖7—52。當(dāng)壓力油從A，口供入，經(jīng)曲軸的內(nèi)部鉆孔進(jìn)入到偏心輪和五星輪之間的α1腔時，b1腔將經(jīng)B1口與油箱相通由于作用在偏心輪上的油壓，其合力通過偏心輪的中心O，因此，也就會對曲軸的中心O形成一順時針方向的轉(zhuǎn)矩，使曲軸按順時針方向回轉(zhuǎn)而滑套在偏心輪上的五星輪，由于受柱塞底部端面的約束，則只能作平面運(yùn)動而不能轉(zhuǎn)動。五星輪式液壓馬達(dá)的工作原理隨著輸出軸的轉(zhuǎn)動和五星輪的相應(yīng)位移，1號、2號和5號液壓缸的空間容積將增大，于是壓力油液也會從α1腔經(jīng)五星輪和柱塞中的通道進(jìn)入其間，與此同時，3號液壓缸和4號液壓缸的容積則不斷減小，其中的油液將經(jīng)B2口不斷排出由圖可見，5號缸柱塞即將達(dá)到下止點(diǎn)，而該缸將由通進(jìn)油腔轉(zhuǎn)為通排油腔只要對A1口始終供送壓力油液，并使召B1一直與油箱相通，那么，液壓馬達(dá)的曲軸也就會持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)五星輪式液壓馬達(dá)的工作原理（續(xù)）從圖7—51中可以看到，在柱塞的底部還設(shè)有壓力環(huán)8，它和五星輪的配合間隙較大，具有足夠的浮動余地，故可補(bǔ)償缸體、柱塞和五星輪等的加工誤差，保證柱塞底部端面的密封在壓力環(huán)下面，還裝有尼龍擋圈和O形密封圈，其最大壓縮量是由內(nèi)套7的高度確定，壓力環(huán)由定位套6固定，而定套6則用彈簧擋圈來固定。(2)主要部件的靜力平衡(2)主要部件的靜力平衡這種液壓馬達(dá)只要將壓力環(huán)和五星輪的尺寸選擇得當(dāng)；則柱塞、壓力環(huán)和五星輪上承受的油壓就可基本實(shí)現(xiàn)靜力平衡。由圖7—53可見，當(dāng)壓力環(huán)外徑與柱塞外徑相等時，由于壓力環(huán)內(nèi)徑到外徑的壓力分布將因漏泄而按線性規(guī)律減小到零，所以，作用在柱塞頂面的壓緊力，比底面的撐開力略大，此不完全平衡的油壓力和彈簧力(很小，用以保證起動時的密封)一起，使柱塞緊貼在壓力環(huán)和密封圈上，從而既保證了密封良好，又不致在相對滑動時產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。(2)主要部件的靜力平衡但柱塞上下方的液壓力在工作過程中并不能經(jīng)常保持同心，故將形成一側(cè)傾力矩，使柱塞與缸壁的磨損加劇，機(jī)械效率降低，甚至有使柱塞和壓力環(huán)脫開的危險，這是靜力平衡式液壓馬達(dá)的主要弱點(diǎn)之一。壓力環(huán)底部的液壓力雖也略大于其項(xiàng)部的油壓作用力，但不存在側(cè)傾力矩。至于五星輪，只要寬度選取合適，就可使內(nèi)圓弧面上進(jìn)油窗口的油壓作用力等于壓力環(huán)孔內(nèi)的油壓作用力，以致完全處于靜力平衡的“懸浮”狀態(tài)。柱塞、壓力環(huán)和五星輪的靜力平衡主要部件的靜力平衡（續(xù)）由于油壓作用在液壓缸和曲軸上的力是作用力與反作用力的關(guān)系，是不能平衡的，因此，當(dāng)采用單列液壓缸時，曲軸的軸承就會承受徑向負(fù)荷而當(dāng)采用雙列結(jié)構(gòu)時，由于兩偏心輪的偏心方向彼此相反，因而就可使徑向負(fù)荷接近抵消，僅剩下不太大的力矩雙列液壓馬達(dá)還可停止一列液壓缸的進(jìn)油，并使相應(yīng)的進(jìn)排油口與油箱相通的辦法，將每轉(zhuǎn)排量q減半，而達(dá)到輕載時轉(zhuǎn)速提高一倍的目的。靜力平衡式液壓馬達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)靜力平衡式液壓馬達(dá)因?qū)崿F(xiàn)了油壓的靜力平衡，使主要滑動面間的摩擦力大為減少,故適用于高壓，而且工作可靠，壽命長其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動率較小(當(dāng)采用五柱塞時，脈動率約為5％)，也不存在油膜破壞的問題，所以低速穩(wěn)定性好，最低轉(zhuǎn)速可達(dá)5r／min以下，這種液壓馬達(dá)工藝性好，并能做成殼轉(zhuǎn)或雙輸出軸的型式。凡此種種，都是它的優(yōu)點(diǎn)但是五星輪運(yùn)動時需要較大的空間，與連桿式液壓馬達(dá)相比，其曲軸的偏心距不能太大，因此在每轉(zhuǎn)排量相同的條件下，其外形尺寸和重量較大圖7—54內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)（1）圖7—54內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)輸出軸與轉(zhuǎn)子相連,由滾動軸承支承轉(zhuǎn)子中徑向均布若干個液壓缸每缸配有柱塞，柱塞頭頂在橫梁上橫粱可在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)橫向滑動，橫粱裝有滾輪滾輪可在定子內(nèi)工作表面上滾動定子內(nèi)工作表面由幾段均勻分布特定曲面組成，稱為導(dǎo)軌內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子套裝在固定不動的配油軸上配油軸圓周均布2K個配油窗口配油窗口彼此相間地分為數(shù)目相等的兩組每一對相鄰的窗口都分屬兩組而彼此不通總是相反地各自對應(yīng)于導(dǎo)軌的升降段工作時每一配油窗口都可與轉(zhuǎn)子液壓缸底部油孔輪流相通還經(jīng)軸內(nèi)的通道分別與外接油孔A、B相聯(lián)內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)如將壓力油從油孔A通入油液就會從配油窗口進(jìn)入1、2、6、7號液壓缸這些缸滾輪此時正處在各段導(dǎo)軌的同一側(cè)曲面上(稱為工作段)通過柱塞作用在導(dǎo)軌曲面上的油壓力P，可分解為N、T兩個分力法向分力N與導(dǎo)軌對滾輪的反作用力N1平衡切向分力T使轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)，帶動輸出軸轉(zhuǎn)動內(nèi)曲線式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)處在各段導(dǎo)軌曲面另一側(cè)(排油段)的3、4、8、9號液壓缸，與排油窗口相通而排油排油壓力一般要求保持0.5～0.1MPa使處在排油段上的滾輪不會與導(dǎo)軌相脫離它將產(chǎn)