液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理

液壓馬達(dá)是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能的一類執(zhí)行元件。

一、分類液壓馬達(dá)高速馬達(dá)定量馬達(dá)變量馬達(dá)齒輪馬達(dá)螺桿馬達(dá)葉片馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)葉片馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)低速大扭矩馬達(dá)擺線馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理2

二、主要性能參數(shù)

1、壓力1）工作壓力pm馬達(dá)入口工作介質(zhì)的實(shí)際壓力。通常近似認(rèn)為馬達(dá)的工作壓力就等于其工作壓差。2）額定壓力pmn馬達(dá)在正常工作條件下，按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理3

§3.4液壓馬達(dá)2、排量Vm馬達(dá)軸每轉(zhuǎn)一周，密封容腔幾何尺寸變化所需要的液體體積。3、流量

1）理論流量qmt馬達(dá)密封腔容積變化所需要的流量。

2）實(shí)際流量qm馬達(dá)入口處的流量。注：馬達(dá)的實(shí)際流量大于理論流量。qm=qmt+qm液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理4

4、容積效率和轉(zhuǎn)速1）容積效率馬達(dá)的理論流量與實(shí)際流量之比

2）理論輸出轉(zhuǎn)速nmt、實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速nm液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理5

5、轉(zhuǎn)矩和機(jī)械效率1）轉(zhuǎn)矩理論輸出轉(zhuǎn)矩

實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩

2）機(jī)械效率液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理6

6、功率和總效率1）輸入功率馬達(dá)入口壓力和入口流量的乘積

2）輸出功率實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸出角速度的乘積

3）總效率輸出功率與輸入功率之比液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理7

三、結(jié)構(gòu)與工作原理1、外嚙合齒輪馬達(dá)

所有每個(gè)未嚙合輪齒齒谷內(nèi)的壓力相同，因此都不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩。只有嚙合點(diǎn)m將相互嚙合的兩個(gè)齒面分割為高低壓作用區(qū)，作用于b谷的不平衡力矩使右齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而a谷的不平衡力矩使左側(cè)齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理驅(qū)動(dòng)力矩大體上相當(dāng)于一個(gè)齒面油壓作用力產(chǎn)生的力矩，可見外嚙合齒輪馬達(dá)僅適用于小扭矩場(chǎng)合。abm液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理9

2、葉片式馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理10

1）結(jié)構(gòu)軸承密封軸承鍵輸出軸殼體彈簧搖臂彈簧擋圈葉片轉(zhuǎn)子后蓋定子環(huán)壓力側(cè)板定子環(huán)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理11

伊頓M系列結(jié)構(gòu)：動(dòng)力芯由定子環(huán)、轉(zhuǎn)子、12個(gè)葉片和6對(duì)彈簧搖臂組成。搖臂彈簧保持葉片伸出并頂在定子環(huán)內(nèi)壁上，葉片隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)在定子環(huán)壓迫下在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子與輸出軸花鍵連接，輸出軸由兩付軸承支承。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理轉(zhuǎn)子（動(dòng)力芯）一端與壓力側(cè)板（配流盤）接觸，另一端與前殼體接觸。壓力側(cè)板（配流盤）裝在后蓋內(nèi)并通過波浪形彈簧墊將其壓緊在轉(zhuǎn)子（動(dòng)力芯）上。后蓋與前殼體各有一個(gè)進(jìn)出油口。軸封用以防止液壓油漏出和空氣侵入。動(dòng)力芯波浪彈簧墊油口壓力側(cè)板軸封液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)力芯波浪彈簧墊油口壓力側(cè)板軸封壓力側(cè)板有三個(gè)作用：

1）作為轉(zhuǎn)子的密封端蓋，防止內(nèi)泄漏；2）為端蓋油口提供配油窗口；

3）始終將系統(tǒng)壓力引導(dǎo)到葉片底部。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理A1A

2）工作原理

高壓油從殼體油口進(jìn)入后被內(nèi)芯分成兩路，通過A和A1腰形窗到達(dá)相鄰葉片間的工作腔。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理在對(duì)稱的高壓油窗范圍內(nèi)相鄰葉片伸出長(zhǎng)度不同，油壓作用力產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力偶，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過花鍵傳遞給輸出軸使其轉(zhuǎn)動(dòng)。在排油窗范圍內(nèi)葉片逐漸縮回，相鄰葉片間容積逐步變小，乏油通過腰形窗、后蓋油口排到油箱。進(jìn)出油口交換，則轉(zhuǎn)向相反。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理葉片伸出靠扭簧的彈力從下圖可以看出，雙作用葉片馬達(dá)高壓窗口或低壓窗口各呈180°，對(duì)轉(zhuǎn)子作用的液壓力，相互抵消成液壓平衡狀態(tài)。A1AB1B雙搖臂扭簧的兩臂分別支撐著互成90°的兩枚葉片，其作用是在馬達(dá)啟動(dòng)之前將葉片從葉片槽中推出頂在定子環(huán)內(nèi)壁上，否則葉片滑落在槽內(nèi)，導(dǎo)致高低壓窗口串通，系統(tǒng)無法建立壓力，馬達(dá)也無法啟動(dòng)?？梢钥闯?，互成90°的兩枚葉片當(dāng)其中一枚伸出時(shí)另一枚正在縮回，這樣扭簧在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，是繞著安裝在轉(zhuǎn)子上的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂受力恒定，因而提高了扭簧的工作壽命。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理壓力建立之前，壓力側(cè)板是通過波浪形彈簧墊圈壓緊轉(zhuǎn)子。壓力建立后，壓力側(cè)板內(nèi)裝梭閥將壓力油導(dǎo)入A腔室作用在壓力側(cè)板的后端，提供一個(gè)必要的壓緊力以克服轉(zhuǎn)子的分離力。梭閥導(dǎo)入的壓力又同時(shí)通過B油道引到葉片底部，保持葉片伸出。BA液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理3、軸向柱塞馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理斜盤軸封軸承輸出軸殼體轉(zhuǎn)子組件配流盤進(jìn)出油口斜盤式軸向柱塞馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理1）斜盤式定量軸向柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)軸承配流盤轉(zhuǎn)子組件殼體輸出軸軸承軸封斜盤液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理工作原理馬達(dá)進(jìn)油口的壓力油進(jìn)入所有高壓油窗覆蓋的柱塞缸內(nèi)，壓力油作用在柱塞底部的液壓力通過滑履對(duì)斜盤產(chǎn)生擠壓力，而斜盤對(duì)滑履的反作用力N則是通過球鉸中心沿斜盤的法線方向,如下圖所示。反力N可分解為垂直于軸線的T和平行于軸線的F。分力F與柱塞底部的液壓力平衡，作用于柱塞球鉸上的分力T與輸出軸線不在一個(gè)平面內(nèi)，而且與軸線距離各不相同，因而對(duì)輸出軸產(chǎn)生大小不同的力矩，這些力矩之和經(jīng)過缸筒及花鍵的傳遞使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。T經(jīng)過排油窗的柱塞腔，其柱塞在斜盤的擠壓下將乏油通過排油口排回油箱或系統(tǒng)。NTFTTTTT液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理斜盤式軸向柱塞馬達(dá)工作原理圖解配油窗出油口進(jìn)油口柱塞組件斜盤輸出軸柱塞缸組件液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理控制活塞叉臂彈簧軸封軸承輸出軸殼體配流盤轉(zhuǎn)子組件叉臂軸承斜盤(裝在叉臂上由控制活塞控制傾角)2）斜盤式變量軸向柱塞馬達(dá)工作原理與定量馬達(dá)完全相同，不同的是通過控制活塞推動(dòng)叉臂從而改變斜盤傾角，達(dá)到改變排量的目的。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理控制活塞補(bǔ)償器進(jìn)出油口配流盤轉(zhuǎn)子叉臂樞軸叉臂叉臂彈簧斜盤軸封軸承殼體軸變量馬達(dá)換向可以通過換向閥實(shí)現(xiàn)，也可以通過改變斜盤傾角方向?qū)崿F(xiàn)。改變傾角換向要通過零點(diǎn)，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐钩?、超壓和（或）氣穴現(xiàn)象發(fā)生。變量馬達(dá)可用于連續(xù)、間歇、或連續(xù)換向工作場(chǎng)合。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理柱塞缸柱塞連桿萬向傳動(dòng)軸帶球窩盤的輸出軸通低壓窗的缸底油口低壓油窗高壓油窗斜軸式柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理工作原理柱塞缸組件壓油窗口覆蓋的柱塞在液壓力作用下推球窩盤對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩并沿箭頭方向逐漸伸出，通過萬向軸驅(qū)動(dòng)缸體隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)油壓力作用在柱塞底部進(jìn)油窗排油窗排油窗覆蓋的柱塞在球窩盤壓迫下沿箭頭方向回縮將乏油排出輸出軸端軸頸(裝軸承)球窩盤萬向軸液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理斜軸式變量軸向柱塞馬達(dá)結(jié)構(gòu)與工作原理變量控制閥變量活塞限位螺釘驅(qū)動(dòng)銷變量馬達(dá)通過變量活塞驅(qū)動(dòng)銷擺動(dòng)缸體改變排量液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理4、徑向柱塞式低速大扭矩馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理力士樂MCR系列1、2—前后殼體；3、4—轉(zhuǎn)子活塞組件；5—凸輪盤；6—輸出軸；7—配油軸；8—滾子；環(huán)向油道D;工作腔E。轉(zhuǎn)子4與軸6花鍵連接，柱塞3徑向布置在轉(zhuǎn)子上并通過滾子8支撐在凸輪盤5上。馬達(dá)還可以做成多排結(jié)構(gòu)。1）內(nèi)曲線多作用馬達(dá)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理

進(jìn)油壓力推動(dòng)柱塞滾輪抵靠?jī)?nèi)凸輪上，內(nèi)凸輪對(duì)柱塞的反力N通過滾輪中心，徑向分量F與柱塞底部液壓力平衡，切向分量T推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。注意到內(nèi)曲線多作用馬達(dá)柱塞成對(duì)作功且對(duì)稱于轉(zhuǎn)子中心，因而形成力偶。A、B油口通過環(huán)形油道D，配油軸上的軸向孔按馬達(dá)的工作相位角給柱塞工作腔E配油。工作行程柱塞回程進(jìn)油回油NTF液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理

此類馬達(dá)的低速大扭矩特性使其可以直接應(yīng)用于車輪驅(qū)動(dòng)、大型門式起重機(jī)或絞車滾筒驅(qū)動(dòng)。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)1.殼體；2.輸出軸；3.缸蓋；4.配油閥室；5.軸承；6.缸筒；7.柱塞；8.配油控制組件。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理工作原理A、B為馬達(dá)進(jìn)出油口。缸筒工作腔E進(jìn)油或排油是在配油組件控制下通過油道D完成的。缸筒及活塞兩端分別支承在偏心軸和缸蓋的球面上。這樣活塞與缸筒之間的相對(duì)滑動(dòng)就不存在側(cè)向力，且活塞與缸筒之間也不存在液壓載荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的壓力油柱直接作用在偏心軸上，5缸中2或3個(gè)缸按順序分別與進(jìn)油或排油口接通。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與原理工作原理A、B為馬達(dá)進(jìn)出油口。缸筒工作腔E進(jìn)油或排油是在配油組件控制下通過油道D完成的。缸筒及活塞兩端分別支承在偏心軸和缸蓋的球面上。這樣活塞與缸筒之間的相對(duì)滑動(dòng)就不存在側(cè)向力，且活塞與缸筒之間也不存在液壓載荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的壓力油柱直接作用在偏心軸上，5缸中2或3個(gè)缸按順序分別與進(jìn)油或排油口接通。液壓馬達(dá)結(jié)