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[物理]4第四章—液压执行元件20121008
液压马达的特性参数 工作压力与额定压力 工作压力 p :马达入口油液的实际压力,大小取决于马达负载,马达进出口压力的差值称为马达的压差Δp。 额定压力 ps 正常工作条件下,按实验标准规定,能使马达连续正常运转的最高压力。 流量与容积效率 输入马达的实际流量 qM=qMt+Δq 其中 qMt为理论流量,马达在没有泄漏时, 达到要求转速所需进口流量。 容积效率ηMv= qMt / qM= 1- Δq / qM 液压马达的特性参数 排量与转速 排量V 为ηMV等于1 时,输出轴旋转一周所需油液体积。 转速 n = qMt/ V = qMηMV / V 转矩与机械效率 实际输出转矩 TM=TMt-T Mf 理论输出转矩 TMt=Δp V/ 2π 机械效率 ηMm=TM/TMt 功率与总效率 ηM= PMo/ Pmi=TM2πn/ Δp qM= ηMvηM 式中 PMo为马达输出功率,Pmi为马达输入功率。 马达的分类: ns>500r/min 为高速液压马达:齿轮马达,叶片马达,轴向柱塞马达 ns< 500r/min 为低速液压马达:径向柱塞马达(单作用连杆型径向柱塞马达,多作用内曲线径向柱塞马达) 齿轮马达 工作原理 叶片马达 工作原理 轴向柱塞马达 工作原理 低速大扭矩马达单作用连杆型径向柱塞马达 结构原理 呈五星状(或七星状)的壳体内均匀分布着柱塞缸。 柱塞与连杆铰接,连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触。高压油进入部分柱塞缸头部,高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩。另外部分柱塞缸与回油口相通。 曲轴为输出轴。 配流轴随曲轴同步旋转,各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通(配流套不转),保证曲轴连续旋转。 排量公式 v =πd 2e z / 2 d 为柱塞直径;e 为曲轴偏心距;z 为柱塞数。 应用 结构简单,工作可靠,可以是壳体固定曲轴旋转,也可以是曲轴固定壳体旋转(可驱动车轮或卷筒),但体积重量较大,转矩脉动,低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3 r/min。 低速大扭矩马达多作用内曲线径向柱塞马达 结构组成 结构原理 壳体内环由x 个导轨曲面组成,每个曲面分为a、b两个区段; 缸体径向均布有z 个柱塞孔,柱塞球面头部顶在滚轮组横梁上,使之在缸体径向槽内滑动 ; 排量公式 v =(πd 2/4)sxyz s 为柱塞行程; x 为作用次数; y 为柱塞排数; z 为每排柱塞数 。 应用 转矩脉动小,径向力平衡,启动转矩大,能在低速下稳定运转,普遍用于工程、建筑、起重运输、煤矿、船舶、农业等机械中。 马达的性能比较和选用 1.工作机构速度高,负载小,宜选用齿轮马达或叶片马达; 2.速度平稳性要求高时,宜选用双作用叶片马达; 3.负载大时,宜选用轴向柱塞马达; 4.若工作机构速度低、负载大,则有两种方案: 高速小扭矩马达+减速装置 低速大扭矩马达 5.综合考虑经济效益。 双作用单杆活塞缸 一端带活塞杆,有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式。 双向运动速度不同,推力也不同。 单杆活塞缸速度推力特点 单杆活塞缸差动连接的速度推力特性 差动连接:单活塞杆缸两腔同时通压力油,p1=p2。 差动连接的液压缸只能向一个方向运动。 * 3、液压缸结构 6)放气装置:在安装过程中或停止工作的一段时间后,空气将渗入液压系统内,缸筒内如存留空气,将使液压缸在低速时产生爬行、颤抖现象,换向时易引起冲击,因此在液压缸结构上要能及时排除缸内留存的气体。 (见下页图) * 3、液压缸结构 排气装置 气体的来源 气体对液压系统的影响 液压系统在安装过程中或长时间停止工作之后会渗入空气,另外,密封不好会有空气进去,况且油液中也含有气体(无论何种油液,本身总是溶解有3%~10%的空气)。 空气积聚使得液压缸运动不平稳,低速时产生爬行。由于气体有很大的可压缩性,会使执行元件产生爬行。压力增大时还会产生绝热压缩而造成局部高温,有可能烧坏密封件。启动时引起振动和噪声,换向时降低精度。 * 3、液压缸结构 1. 间隙密封 2. 密封圈密封 常用的密封方法有: O形密封圈 O形密封圈是由耐油橡胶制成的截面为圆形的圆环,它具有良好的密封性能,且结构紧凑,运动件的摩擦阻力小、装卸方便、容易制造、价格便宜,故在液压系统中广泛应用。 7)密封装置:液压缸的
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