任務(wù)四：液壓馬達(dá)的使用

項(xiàng)目四：液壓執(zhí)行元件任務(wù)四：液壓馬達(dá)的使用授課教師：某某某任務(wù)概述了解液壓馬達(dá)工作原理01

分類及使用02

掌握液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)03

掌握液壓馬達(dá)的主要計(jì)算方法04

知識(shí)與技能(a)單向定量馬達(dá)

(b)雙向定量馬達(dá)(c)單向變量馬達(dá)(d)雙向變量馬液壓馬達(dá)是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為連續(xù)回轉(zhuǎn)的機(jī)械能的裝置，其圖形符號(hào)如圖4.27所示。圖4.27液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)目錄CATALOG液壓馬達(dá)的特點(diǎn)01液壓馬達(dá)的分類02液壓馬達(dá)的工作原理03液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)0301液壓馬達(dá)的特點(diǎn)一、液壓馬達(dá)的特點(diǎn)液壓馬達(dá)與液壓泵的相同點(diǎn)11）能量上，馬達(dá)和泵都是能量轉(zhuǎn)換元件，都能把機(jī)械能和壓力能互相轉(zhuǎn)換，兩者重要的參數(shù)都是壓力和流量；2）結(jié)構(gòu)上,馬達(dá)和泵非常相似；3）原理上，馬達(dá)和泵都是由密封容積的變化進(jìn)行吸油和壓油，均需要有配流裝置，油箱要和大氣相通；4）工作中均會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象和徑向可不平衡力、液壓沖擊和液體泄漏等現(xiàn)象；液壓馬達(dá)與液壓泵的不同點(diǎn)21)液壓泵是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能，輸出參數(shù)為p和qv

，要求ηv高；而液壓馬達(dá)則是由壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出參數(shù)為T和n，希望ηm高。2)液壓泵一般是單方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)不要求對(duì)稱；液壓馬達(dá)一般需要正反轉(zhuǎn)，所以馬達(dá)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有對(duì)稱性。3)液壓泵要求有自吸能力，為了減小吸油阻力，減小徑向不平衡力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大；而液壓馬達(dá)二油口一樣大。4)葉片泵的葉片一般需斜置安放；葉片式馬達(dá)則是徑向安放。5)為了提高馬達(dá)的機(jī)械效率，其軸向間隙補(bǔ)償裝置的壓緊力比液壓泵小，所以液壓馬達(dá)容積效率比液壓泵低。6)泄漏形式不同，液壓泵采用內(nèi)泄漏形式，馬達(dá)必須采用外泄漏式結(jié)構(gòu)。02 液壓馬達(dá)的分類液壓馬達(dá)的形式很多，按不同的分類方法可得以下類別按結(jié)構(gòu)分液壓馬達(dá)可分為齒輪式、葉片式、柱塞式和螺桿式四種形式。按轉(zhuǎn)速分液壓馬達(dá)可分為高速小轉(zhuǎn)矩（n>500r/min）、低速大轉(zhuǎn)矩（n<500r/min）兩類。按流量分液壓馬達(dá)可分為定量和變量兩種。03三液壓馬達(dá)的工作原理三、液壓馬達(dá)的工作原理齒輪式液壓馬達(dá)1圖4.28齒輪式液壓馬達(dá)圖4.28所示為齒輪式液壓馬達(dá)C點(diǎn)為兩個(gè)齒輪的嚙合點(diǎn)，當(dāng)上部油口輸入高壓油時(shí)，則油壓作用于左邊齒輪，使其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的作用面積，為從C點(diǎn)到齒輪齒頂?shù)牟糠置娣e；油壓作用于右邊齒輪，使其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的作用面積，為從C點(diǎn)到齒輪齒頂?shù)牟糠置娣e。兩齒輪旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩，油液被輪齒帶到出油口，從低壓腔排出。齒輪液壓馬達(dá)密封性差，容積效率較低，輸入油壓力不能過高，故不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。葉片式液壓馬達(dá)2圖4.29所示為雙作用葉片式液壓馬達(dá)圖4.29葉片式液壓馬達(dá)當(dāng)高壓油從右上壓油腔進(jìn)入1、2、3葉片之間的兩個(gè)容積腔時(shí)，葉片2兩側(cè)均處于壓油腔，作用力平衡不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；壓力油作用于葉片1上側(cè)產(chǎn)生順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，壓力油作用于葉片3右側(cè)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，但作用于葉片3側(cè)面的作用面積大，故葉片最終作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。同理，因是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，左下方壓油腔的也使葉片產(chǎn)生逆時(shí)針方向的力矩。如果改變液壓馬達(dá)壓力油的輸入方向，則液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)。由于液壓馬達(dá)一般都要求能正反轉(zhuǎn)，所以葉片式液壓馬達(dá)的葉片要徑向放置。為了確保馬達(dá)在壓力油通入后能正常啟動(dòng)，必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。葉片式液壓馬達(dá)一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動(dòng)作要求靈敏的場合。軸向柱塞式液壓馬達(dá)3如圖4-30是軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理圖壓力油經(jīng)配油盤通入柱塞底部孔時(shí)，柱塞受壓力油作用向外伸出，并緊壓在斜盤上，這時(shí)斜盤對(duì)柱塞產(chǎn)生一反作用力F。由于斜盤傾斜角為γ，所以F可分解為兩個(gè)分力：一個(gè)軸向分力Fx，它和作用在柱塞上的液壓作用力相平衡；另一個(gè)分力Fy，它使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。設(shè)柱塞和缸體的垂直中心線成φ角，此柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為圖4.30軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理圖由于柱塞的瞬時(shí)方位角φ是變量，柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也發(fā)生變化，故液壓馬達(dá)產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)矩也是脈動(dòng)的。式中R--柱塞在缸體中的分布圓半徑。

Ti=Fya=FyRsinφ=FxRtanγsinφ

(4-26)液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩是位于高壓腔所有柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的總和，即

T=∑FxRtanγsinφ

(4-27)04液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)三、液壓馬達(dá)的工作原理效率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速

從液壓馬達(dá)的功用來看其主要性能參數(shù)液壓馬達(dá)的容積效率和轉(zhuǎn)速1

(4-28)

(4-29)爬行當(dāng)液壓馬達(dá)工作轉(zhuǎn)速過低時(shí)，往往保持不了均勻的速度，進(jìn)入時(shí)動(dòng)時(shí)?；蚨秳?dòng)的不穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)際工作中，一般都期望最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越小越好。最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速指液壓馬達(dá)在額定負(fù)載下，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)的機(jī)械效率和轉(zhuǎn)矩2液壓馬達(dá)在旋轉(zhuǎn)時(shí)存在有機(jī)械摩擦，馬達(dá)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩T要小于理論轉(zhuǎn)矩Ti

,則液壓馬達(dá)的機(jī)械效率ηm為

(4-30)

（4-32）（4-31）將（4-28）代入（4-29）得馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為液壓馬達(dá)的總效率3液壓馬達(dá)的總效率η為輸出功率Po與輸入功率Pi的比值，即

(4-33)將（4-29）和（4-32）代入（4-33）中，得

(4-34)技能訓(xùn)練訓(xùn)練7進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)車間，通過觀察找出液壓馬達(dá)的應(yīng)用場合。技能訓(xùn)練訓(xùn)練8圖4.31泵-馬達(dá)液壓系統(tǒng)圖泵出口和馬達(dá)的進(jìn)口管道間壓力損失為0.2MPa，其他損失不計(jì)，求泵的輸出功率和驅(qū)動(dòng)功率，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率。如圖4.31所示為一定量泵和定量馬達(dá)組成的液壓系統(tǒng)。泵輸出壓力為10MPa排量為