2018-04-20 by Jun Tai
液壓馬達是液壓係統的一種執行元件,它將液壓泵提供的液體壓力能轉變為其輸出軸的機械能(轉矩和轉速)。液體是傳遞力和運動的介質。
一、液壓馬達的特點及分類
從能量轉換的觀點來看,液壓泵與液壓馬達是可逆工作的液壓元件,向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達工況;反之,當液壓馬達的主軸由外力矩驅動旋轉時,也可變為液壓泵工況。因為它們具有同樣的基本結構要素--密閉而又可以週期變化的容積和相應的配油機構。
但dan是shi,由you於yu液ye壓壓馬馬達達和he液ye壓壓泵beng的de工gong作zuo條條件jian不bu同tong,對對它ta們們的de性xing能neng要yao求qiu也ye不bu一yi樣樣,所suo以yi同tong類類型xing的de液ye壓壓馬馬達達和he液ye壓壓泵beng之zhi間間,仍reng存cun在zai許許多duo差cha別別。首shou先xian液ye壓壓馬馬達達應應能neng夠夠正zheng、反轉,因而要求其內部結構對稱;液壓馬達的轉速範圍需要足夠大,特別對它的最低穩定轉速有一定的要求。因此,它通常都採用滾動軸承或靜壓滑動軸承;其qi次ci液ye壓壓馬馬達達由you於yu在zai輸輸入ru壓壓力li油you條條件jian下xia工gong作zuo,因yin而er不bu必bi具ju備備自zi吸xi能neng力li,但dan需xu要yao一yi定ding的de初chu始shi密mi封feng性xing,才cai能neng提ti供gong必bi要yao的de起qi動動轉轉矩ju。由you於yu存cun在zai著zhu這這些xie差cha別別,使shi得de液ye壓壓馬馬達達和he液ye壓壓泵beng在zai結結構構上shang比bi較較相xiang似si,但dan不bu能neng可ke逆ni工gong作zuo。
液壓馬達按其結梅類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。按液壓馬達的額定轉速分為高速和低速兩大類。額定轉速高於500r/min的屬於高速液壓馬達,額定轉速低於500r/min的屬於低速液壓馬達。高速液壓馬達的基本型式有齒輪式、螺杆式、葉片式 和軸向柱塞式等。它們的主要特點是轉速較高、轉動慣量小,便於啟動和製動,調節(調速及換向)靈靈敏min度du高gao。通tong常chang高gao速su液ye壓壓馬馬達達輸輸出chu轉轉矩ju不bu大da所suo以yi又you稱稱為為高gao速su小xiao轉轉矩ju液ye壓壓馬馬達達。低di速su液ye壓壓馬馬達達的de基ji本ben型xing式shi是shi徑徑向xiang柱zhu塞sai式shi,此ci外wai在zai軸軸向xiang柱zhu塞sai式shi、葉片式和齒輪式中也有低速的結構型式,低速液壓馬達的主要特點是排量大、體積大轉速低(有時可達每分鐘幾轉甚至零點幾轉),因yin此ci可ke直zhi接jie與與工gong作zuo機機構構連連接jie,不bu需xu要yao減減速su裝裝置zhi,使shi傳傳動動機機構構大da為為簡簡化hua,通tong常chang低di速su液ye壓壓馬馬達達輸輸出chu轉轉矩ju較較大da,所suo以yi又you稱稱為為低di速su大da轉轉矩ju液ye壓壓馬馬達達。
二、液壓馬達的工作原理
1、葉片式液壓馬達
由(you)於(yu)壓(壓)力(li)油(you)作(zuo)用(yong),受(shou)力(li)不(bu)平(ping)衡(heng)使(shi)轉(轉)子(zi)產(產)生(sheng)轉(轉)矩(ju)。葉(葉)片(pian)式(shi)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)的(de)輸(輸)出(chu)轉(轉)矩(ju)與(與)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)的(de)排(pai)量(liang)和(he)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)進(進)出(chu)油(you)口(kou)之(zhi)間(間)的(de)壓(壓)力(li)差(cha)有(you)關(關),其(qi)轉(轉)速(su)由(you)輸(輸)入(ru)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)的(de)流(liu)量(liang)大(da)小(xiao)來(來)決(決)定(ding)。由(you)於(yu)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)一(yi)般(ban)都(dou)要(yao)求(qiu)能(neng)正(zheng)反(fan)轉(轉),所(suo)以(yi)葉(葉)片(pian)式(shi)液(ye)壓(壓)馬(馬)達(達)的(de)葉(葉)片(pian)要(yao)徑(徑)向(xiang)放(fang)置(zhi)。為(為)了(le)使(shi)葉(葉)片(pian)根(gen)部(bu)始(shi)終(終)通(tong)有(you)壓(壓)力(li)油(you),在(zai)回(hui)、壓壓油you腔qiang通tong人ren葉葉片pian根gen部bu的de通tong路lu上shang應應設設置zhi單單向xiang閥閥,為為了le確確保bao葉葉片pian式shi液ye壓壓馬馬達達在zai壓壓力li油you通tong人ren後hou能neng正zheng常chang啟啟動動,必bi須須使shi葉葉片pian頂頂部bu和he定ding子zi內內表biao麵mian緊緊密mi接jie觸觸,以yi保bao證證良liang好hao的de密mi封feng,因yin此ci在zai葉葉片pian根gen部bu應應設設置zhi預預緊緊彈彈簧huang。 葉pianshiye壓馬達體積xiao,轉動慣liangxiao,動zuo靈min,ke適yongyu換xiang頻lv較gaode場he,dan洩louliang較da,disugongzuo時bu穩ding。yinci葉pianshiye壓馬達yibanyongyu轉sugao、轉矩小和動作要求靈敏的場合。
2、徑向柱塞式液壓馬達
徑向柱塞式液壓馬達工作原理,當壓力油經固定的配油軸4的(de)窗(chuang)口(kou)進(進)入(ru)缸(gang)體(體)內(內)柱(zhu)塞(sai)的(de)底(di)部(bu)時(時),柱(zhu)塞(sai)向(xiang)外(wai)伸(shen)出(chu),緊(緊)緊(緊)頂(頂)住(zhu)定(ding)子(zi)的(de)內(內)壁(bi),由(you)於(yu)定(ding)子(zi)與(與)缸(gang)體(體)存(cun)在(zai)一(yi)偏(pian)心(xin)距(ju)。在(zai)柱(zhu)塞(sai)與(與)定(ding)子(zi)接(jie)觸(觸)處(處),定(ding)子(zi)對(對)柱(zhu)塞(sai)的(de)反(fan)作(zuo)用(yong)力(li)為(為) 。力可分解為 和 兩個分力。當作用在柱塞底部的油液壓力為p,柱塞直徑為d,力和之間的夾角為 X時,力對缸體產生一轉矩,使缸體旋轉。缸體再通過端麵連接的傳動軸向外輸出轉矩和轉速。
以yi上shang分fen析xi的de一yi個個柱zhu塞sai產產生sheng轉轉矩ju的de情qing況況,由you於yu在zai壓壓油you區區作zuo用yong有you好hao幾幾個個柱zhu塞sai,在zai這這些xie柱zhu塞sai上shang所suo產產生sheng的de轉轉矩ju都dou使shi缸gang體體旋xuan轉轉,並並輸輸出chu轉轉矩ju。徑徑向xiang柱zhu塞sai液ye壓壓馬馬達達多duo用yong於yu低di速su大da轉轉矩ju的de情qing況況下xia。
3、軸向柱塞馬達
軸軸向xiang柱zhu塞sai泵beng除chu閥閥式shi配pei流liu外wai,其qi他ta形xing式shi原yuan則則上shang都dou可ke以yi作zuo為為液ye壓壓馬馬達達用yong,即ji軸軸向xiang柱zhu塞sai泵beng和he軸軸向xiang柱zhu塞sai馬馬達達是shi可ke逆ni的de。軸軸向xiang柱zhu塞sai馬馬達達的de工gong作zuo原yuan理li為為,配pei油you盤盤和he斜xie盤盤固gu定ding不bu動動,馬馬達達軸軸與與缸gang體體相xiang連連接jie一yi起qi旋xuan轉轉。當當壓壓力li油you經經配pei油you盤盤的de窗chuang口kou進進入ru缸gang體體的de柱zhu塞sai孔kong時時,柱zhu塞sai在zai壓壓力li油you作zuo用yong下xia外wai伸shen,緊緊貼貼斜xie盤盤斜xie盤盤對對柱zhu塞sai產產生sheng一yi個個法fa向xiang反fan力lip,此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡,而Q則shizhusai對gang體zhongxin產shengyi個轉ju,帶動馬達軸ni時針fangxiangxuan轉。軸xiangzhusai馬達產shengde暫態總轉jushi脈動de。ruogai變馬達壓liyou輸rufangxiang,則馬達軸an順時針fangxiangxuan轉。xie盤傾jiaoa的改變、即排量的變化,不僅影響馬達的轉矩,而且影響它的轉速和轉向。斜盤傾角越大,產生轉矩越大,轉速越低。
4、齒輪液壓馬達
齒輪馬達在結構上為了適應正反轉要求,進出油口相等、具有對稱性、有單獨外泄油口將軸承部分的洩漏油引出殼體外;為了減少啟動摩擦力矩,採用滾動軸承;為了減少轉矩脈動齒輪液壓馬達的齒數比泵的齒數要多。
齒齒輪輪液ye壓壓馬馬達達由you幹幹密mi封feng性xing差cha,容rong租zu效xiao率lv較較低di,輸輸入ru油you壓壓力li不bu能neng過過高gao,不bu能neng產產生sheng較較大da轉轉矩ju。並並且qie瞬shun間間轉轉速su和he轉轉矩ju隨隨著zhu嚙嚙合he點點的de位wei置zhi變變化hua而er變變化hua,因yin此ci齒齒輪輪液ye壓壓馬馬達達僅僅適適合he於yu高gao速su小xiao轉轉矩ju的de場場合he。一yi般ban用yong幹幹工gong程cheng機機械xie、農業機械以及對轉矩均勻性要求不高的機械設備上。