液压与气压传动第三章 执行元件.ppt

第三章 执行元件 液压与气压传动 低速大转矩液压马达分为单作用和多作用两大类。单作用液压马达，转子旋转一周，每个柱塞往复工作一次。它又有径向和轴向之分。径向柱塞式单作用液压马达，主轴是偏心的。多作用液压马达，设有导轨曲线，曲线的数目就是作用次数，转子旋转一周，每个柱塞往复工作多次。它同样有径向和轴向之分。单作用马达结构比较简单，工艺性较好，造价较低。但存在输出转矩和转速的脉动，低速稳定性不如多作用液压马达。多作用马达单位功率的质量较轻，若设计合理，可得无脉动输出。但其制造工艺较复杂，造价高于单作用马达 。 Part 3.3.3 液压马达的分类和结构 2. 低速液压马达 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part 3.3.3 液压马达的分类和结构 2. 低速液压马达 图3-28 连杆型单作用径向柱塞式液压马达原理图 1—壳体 2—柱塞 3—连杆 4—曲轴 5—配油轴 图3-28所示为连杆型单作用径向柱塞液压马达的结构原理图。在壳体1内有五个沿径向均匀分布的柱塞缸，柱塞2通过球铰与连杆3相连接，连杆的另一端与曲轴4的偏心轮外圆接触，配油轴5与曲轴用联轴器相连 。 压力油经配油轴进入马达的进油腔后，通过壳体槽①、②、③进入相应的柱塞缸的顶部，作用在柱塞上的液压作用力FN通过连杆作用于偏心轮中心O1，它的切向分力Fr对曲轴旋转中心O形成转矩T，使曲轴逆时针方向旋转。 由于三个柱塞缸位置不同，所以产生的转矩大小也不同。曲轴输出的总转矩等于与进油腔相通的柱塞所产生的转矩之和。此时柱塞缸④、⑤与排油腔相通，油液经配油轴流回油箱。曲轴旋转时带动配油轴同步旋转， 因此，配流状态不断发生变化，从而保证曲轴会连续旋转。若进、排油口互换，则液压马达反转，过程与以上相同 这种液压马达的优点是结构简单，工作可靠，但其缺点是体积和质量较大，转矩脉动较大，低速稳定性较差 。 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part 3.3.3 液压马达的分类和结构 2. 低速液压马达 图3-29 多作用内曲线径向柱塞液压马达结构原理图 1—缸体 2—配油轴 3—柱塞 4—横梁 5—衬套 6—滚轮 7—定子 图3-29所示为多作用内曲线径向柱塞液压马达的结构原理图。马达的配油轴2是固定的，其上有进油口和排油口。压力油经配油窗口穿过衬套5进入缸体1的柱塞孔中，并作用于柱塞3的底部，柱塞3与横梁4之间无刚性连接，在液压力的作用下，柱塞3的顶部球面与横梁4的底部相接触，从而使横梁4两端的滚轮6压向定子7的内壁。 定子内壁在与滚轮接触处的反作用力N的周向分力F对缸体产生转矩，使缸体及与其刚性连接的主轴转动；而径向分力P则与柱塞底部的液压力相平衡。由于定子内壁由多段曲面构成，滚轮每经过一段曲面，柱塞往复运动一次，故称多作用式 。 这种液压马达的优点是输出转矩大，转速低，平稳性好。其缺点是配油轴磨损后不能补偿，使效率下降 。 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part 3.3.4 摆动液压马达 摆动液压马达是一种实现往复摆动的执行元件。常用的有单叶片式和双叶片式两种结构 。 第三章 执行元件 液压与气压传动 图3-30a所示为单叶片式摆动液压马达，压力油从进油口进入缸筒3，推动叶片1和轴一起作逆时针方向转动，回油从缸筒的回油口排出。其摆动角度小于300°，分隔片2用以隔开高低压腔。 图3-30 摆动液压马达 a）单叶片式 1—叶片 2—分隔片 3—缸筒 Part 3.3.4 摆动液压马达 设进出油口压力为p1、p2叶处宽度为b，叶片底端、顶端半径为R1、R2，输入流量为q，摆动液压马达机械效率、容积效率分别为ηm、ηV。则输出的转矩T和角速度ω为： （3-30） （3-31） 第三章 执行元件 液压与气压传动 图3-30 摆动液压马达 a）单叶片式 b）双叶片式 1—叶片 2—分隔片 3—缸筒 Part 3.3.4 摆动液压马达 图3-30b所示为双叶片式摆动液压马达。它有两个进、出油口，其摆动角度小于150°。在相同的条件下，它的输出转矩是单叶片式的两倍，角速度是单叶片式的一半 。 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part 3.3.4 摆动液压马达 三叶片式摆液压马达的三个叶片等分布置，它的输出转矩是单叶片式的三倍，机械效率与双叶片式马达相同但泄漏增大，容积效率降低，其摆动角度小于60° 。 如果在液压缸的活塞杆上带有齿条，使之和一小齿轮相啮合，则当活塞杆伸缩时便能使小齿轮作旋转运动。这种结构的液压缸也称为摆动马达，其摆角可以超过360°。 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part 3.4 气动马达 气动马达是将压缩空气的能量转换为旋转或摆动运动的执行元件 。 第三章 执行元件 液压与气压传动 Part