液压泵及液压马达.ppt

* 当移动定子，改变偏心量e的大小时，泵的排量就发生改变；因此，径向柱塞泵可以是单向或双向变量泵。 图3.25径向柱塞泵的工作原理图 1—定子；2 —转子；3 —配流轴；4 —出衬套；5 —柱塞；a —吸油腔；b —压油腔 为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数柱塞数。 径向柱塞泵结构较复杂，自吸能力差，并且配流轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损。 * 径向泵的流量计算： 泵的平均排量为： （3.27） 泵的输出流量： （3.28） * 液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容积的变化进行工作的。常见的液马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式；从转速转矩范围分,可有高速马达和低速大扭矩马达之分。马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转矩就成为马达。 由于二者的任务和要求有所不同，故在实际结构上只有少数泵能做马达使用。 3.5 液压马达 动画演示 动画演示 * 工作压力 马达入口油液的实际压力称为马达的工作压力，马达入口压力和出口压力的差值称为马达的工作压差。 3.5.1 液压马达的主要性能参数 流量和排量 马达入口处的流量称为马达的实际流量。马达密封腔容积变化所需要的流量称为马达的理论流量。实际流量和理论流量之差即为马达的泄漏量。 马达轴每转一周，由其密封容腔有效体积变化而排出的液体体积称为马达的排量。 * 容积效率和转速 因马达实际存在泄漏，由实际流量 q 计算转速 n 时，应考虑马达的容积效率 。当液压马达的泄漏流量为 ，马达的实际流量为 ，则液压马达的容积效率为： （3.29） 马达的输出转速等于理论流量 与排量 的比值，即 （3.30） （3.31） 机械效率 * 输出转矩 因马达实际存在机械摩擦，故实际输出转矩应考虑机械效率。 设马达的出口压力为零，入口工作压力为p，排量为V，则马达的理论输出转矩与泵有相同的表达形式,即 （3.32） 马达的实际输出转矩小于理论输出转矩： （3.33） * 功率和总效率 马达的输入功率为 （3.34） 马达的输出功率为 （3.35） 马达的总效率为 （3.36） 由上式可见，液压马达的总效率亦同于液压泵的总效率，等于机械效率与容积效率的乘积。 * 3.5.2 高速液压马达 一般来说，额定转速高于500r/min的马达属于高速马达，额定转速低于500r/min的马达属于低速马达。 高速液压马达基本型式：齿轮式、叶片式和轴向柱塞式等。 它们的主要特点是转速高，转动惯量小，便于启动、制动、调速和换向。通常高速马达的输出转矩不大，最低稳定转速较高，只能满足高速小扭矩工况。 动画演示 * 柱塞式马达的工作原理 当压力油输入液压马达时，处于压力腔的柱塞被顶出，压在斜盘上，斜盘对柱塞产生反力，该力可分解为轴向分力和垂直于轴向的分力。其中，垂直于轴向的分力使缸体产生转矩。 * 柱塞式马达的扭矩计算 当压力油输入液压马达后，所产生的轴向分力为： （3.37） 使缸体3产生转矩的垂直分力为： p g g ptg d tg F F t 2 4 = = （3.38） * 柱塞式马达的扭矩计算 单个柱塞产生的瞬时转矩为： （3.39） 液压马达总的输出转矩： （3.40） R — 柱塞在缸体的分布圆半径； d — 柱塞直径； N — 压力腔半圆内的柱塞数 * 柱塞式马达的扭矩计算 可以看出，液压马达总的输出转矩等于处在马达压力腔半圆内各柱塞瞬时转矩的总和。 由于柱塞的瞬时方位角呈周期性变化，液压马达总的输出转矩也周期性变化，所以液压马达输出的转矩是脉动的，通常只计算马达的平均转矩。 * 3.5.3 低速大扭矩液压马达 低速大扭矩液压马达是相对于高速马达而言的，通常这类马达在结构形式上多为径向柱塞式,其特点是：最低转速低，大约在5~10转/分；输出扭矩大，可达几万牛顿米；径向尺寸大，转动惯量大。 它可以直接与工作机构直接联接，不需要减速装置，使传动结构大为简化。低速大扭矩液压马达广泛用于起重、运输、建筑、矿山和船舶等机械上。 低速大扭矩液压马达的基本形式有三种：它们分别是曲柄连杆马达、静力平衡马达和多作用内曲线马达。 * 3.5.3.1 曲柄连杆低速大扭矩液压马达 曲柄连杆式低速大扭矩液压马达应用较早，同类型号