任務四：液壓馬達的使用

項目四：液壓執(zhí)行元件任務四：液壓馬達的使用授課教師：某某某任務概述了解液壓馬達工作原理01

分類及使用02

掌握液壓馬達的主要性能參數(shù)03

掌握液壓馬達的主要計算方法04

知識與技能(a)單向定量馬達

(b)雙向定量馬達(c)單向變量馬達(d)雙向變量馬液壓馬達是把液體的壓力能轉換為連續(xù)回轉的機械能的裝置，其圖形符號如圖4.27所示。圖4.27液壓馬達的圖形符號目錄CATALOG液壓馬達的特點01液壓馬達的分類02液壓馬達的工作原理03液壓馬達的主要性能參數(shù)0301液壓馬達的特點一、液壓馬達的特點液壓馬達與液壓泵的相同點11）能量上，馬達和泵都是能量轉換元件，都能把機械能和壓力能互相轉換，兩者重要的參數(shù)都是壓力和流量；2）結構上,馬達和泵非常相似；3）原理上，馬達和泵都是由密封容積的變化進行吸油和壓油，均需要有配流裝置，油箱要和大氣相通；4）工作中均會產生困油現(xiàn)象和徑向可不平衡力、液壓沖擊和液體泄漏等現(xiàn)象；液壓馬達與液壓泵的不同點21)液壓泵是把機械能轉換為壓力能，輸出參數(shù)為p和qv

，要求ηv高；而液壓馬達則是由壓力能轉換為機械能，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，結構不要求對稱；液壓馬達一般需要正反轉，所以馬達在內部結構上應具有對稱性。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；葉片式馬達則是徑向安放。5)為了提高馬達的機械效率，其軸向間隙補償裝置的壓緊力比液壓泵小，所以液壓馬達容積效率比液壓泵低。6)泄漏形式不同，液壓泵采用內泄漏形式，馬達必須采用外泄漏式結構。02 液壓馬達的分類液壓馬達的形式很多，按不同的分類方法可得以下類別按結構分液壓馬達可分為齒輪式、葉片式、柱塞式和螺桿式四種形式。按轉速分液壓馬達可分為高速小轉矩（n>500r/min）、低速大轉矩（n<500r/min）兩類。按流量分液壓馬達可分為定量和變量兩種。03三液壓馬達的工作原理三、液壓馬達的工作原理齒輪式液壓馬達1圖4.28齒輪式液壓馬達圖4.28所示為齒輪式液壓馬達C點為兩個齒輪的嚙合點，當上部油口輸入高壓油時，則油壓作用于左邊齒輪，使其逆時針旋轉的作用面積，為從C點到齒輪齒頂?shù)牟糠置娣e；油壓作用于右邊齒輪，使其順時針旋轉的作用面積，為從C點到齒輪齒頂?shù)牟糠置娣e。兩齒輪旋轉，輸出轉矩，油液被輪齒帶到出油口，從低壓腔排出。齒輪液壓馬達密封性差，容積效率較低，輸入油壓力不能過高，故不能產生較大轉矩。葉片式液壓馬達2圖4.29所示為雙作用葉片式液壓馬達圖4.29葉片式液壓馬達當高壓油從右上壓油腔進入1、2、3葉片之間的兩個容積腔時，葉片2兩側均處于壓油腔，作用力平衡不會產生轉矩；壓力油作用于葉片1上側產生順時針方向的轉動力矩，壓力油作用于葉片3右側產生逆時針方向的轉動力矩，但作用于葉片3側面的作用面積大，故葉片最終作逆時針旋轉。同理，因是對稱結構，左下方壓油腔的也使葉片產生逆時針方向的力矩。如果改變液壓馬達壓力油的輸入方向，則液壓馬達反轉。由于液壓馬達一般都要求能正反轉，所以葉片式液壓馬達的葉片要徑向放置。為了確保馬達在壓力油通入后能正常啟動，必須使葉片頂部和定子內表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部應設置預緊彈簧。葉片式液壓馬達一般用于轉速高、轉矩小和動作要求靈敏的場合。軸向柱塞式液壓馬達3如圖4-30是軸向柱塞式液壓馬達的工作原理圖壓力油經配油盤通入柱塞底部孔時，柱塞受壓力油作用向外伸出，并緊壓在斜盤上，這時斜盤對柱塞產生一反作用力F。由于斜盤傾斜角為γ，所以F可分解為兩個分力：一個軸向分力Fx，它和作用在柱塞上的液壓作用力相平衡；另一個分力Fy，它使缸體產生轉矩。設柱塞和缸體的垂直中心線成φ角，此柱塞產生的轉矩為圖4.30軸向柱塞式液壓馬達的工作原理圖由于柱塞的瞬時方位角φ是變量，柱塞產生的轉矩也發(fā)生變化，故液壓馬達產生的總轉矩也是脈動的。式中R--柱塞在缸體中的分布圓半徑。

Ti=Fya=FyRsinφ=FxRtanγsinφ

(4-26)液壓馬達輸出的轉矩是位于高壓腔所有柱塞產生轉矩的總和，即

T=∑FxRtanγsinφ

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

從液壓馬達的功用來看其主要性能參數(shù)液壓馬達的容積效率和轉速1

(4-28)

(4-29)爬行當液壓馬達工作轉速過低時，往往保持不了均勻的速度，進入時動時?；蚨秳拥牟环€(wěn)定狀態(tài)。實際工作中，一般都期望最低穩(wěn)定轉速越小越好。最低穩(wěn)定轉速指液壓馬達在額定負載下，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的最低轉速。液壓馬達的機械效率和轉矩2液壓馬達在旋轉時存在有機械摩擦，馬達實際輸出的轉矩T要小于理論轉矩Ti

,則液壓馬達的機械效率ηm為

(4-30)

（4-32）（4-31）將（4-28）代入（4-29）得馬達的輸出轉矩為液壓馬達的總效率3液壓馬達的總效率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)技能訓練訓練7進入實驗室或實訓車間，通過觀察找出液壓馬達的應用場合。技能訓練訓練8圖4.31泵-馬達液壓系統(tǒng)圖泵出口和馬達的進口管道間壓力損失為0.2MPa，其他損失不計，求泵的輸出功率和驅動功率，馬達的輸出轉速、轉矩和功率。如圖4.31所示為一定量泵和定量馬達組成的液壓系統(tǒng)。泵輸出壓力為10MPa排量為