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液压马达概述

2019-05-22 11:40:18

一. 液压马达的作用和分类

从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素——密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。

但是,由于液压马达和液压泵的工作不同,对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间,仍存在许多差别。首先,液压马达应能够正、反转,因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大,特别对它的稳定转速有一定的要求,因此它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承;其次,液压马达由于在输入压力油下工作,因而不必具备自吸能力,但需要一定的初始密封性才能提供必要的启动转矩。由于存在着这些差别,使得液压马达和液压泵在结构上比较相似,但不能可逆工作。

液压马达按其结构来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等几种,按额定转速可分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大,所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本形式是径向柱塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构形式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大,所以又称为低速大转矩液压马达。

液压马达

二. 液压马达的性能参数

1.液压马达的客积效率和转速

在液压马达的各项性能参数中,压力、排量、流量等参数与液压泵同类参数有相似的含义,其原则差别在于:在泵中它们是输出参数,在液压马达中则是输入参数。

在不考虑泄漏的情况下,液压马达每转所需要输入的液体体积称为液压马达的排量VM,单位时间所需输入的液体体积称为液压马达的理论流量qTm,即真正转换成输出转速所需的流量,则

qTm=VMnM  (1-1)

但由于液压马达存在泄漏,故实际所需流量应大于理论流量。设液压马达的泄漏量为△q,则实际供给液压马达的流量为

qM=qtM+△q (1-2)

液压马达的容积效率ηVM为理论流量qtM比实际流量qM,即

ηVM=qtM/qM=(VMnM)/qM (1-3)

液压马达的转速nM公式为

nM=(qM/Vm) ηVM (1-4)

衡量液压马达转速性能好坏的一个重要指标是稳定转速,它是指液压马达在额定负载下不出现爬行(抖动或时转时停)现象的转速。在实际工作中,一般都希望稳定转速越小越好,这样就可以扩大液压马达的变速范围。

2.液压马达的机械效率和转矩

因液压马达存在摩擦损失,使液压马达输出的实际转矩TM小于理论转矩TtM,设由摩擦造成的转矩损失为△TM,则TM=TtM-△TM,液压马达的机械效率ηmM为实际输出转矩TM与理论转矩TtM的比值,即

ηmM=TM/TtM (1-5)

则液压马达的输出转矩表达式为

TM=TtMηmM=(△pVM/2π) ηmM (1-6)

式中,△p为液压马达进、出口处的压力差。

3.液压马达的总效率

液压马达的总效率为液压马达的输出功率PoM与液压马达的输入功率PiM之比,即

ηM=PoM/PiM=T2πnM/pq=ηVMηmM (1-7)

由上式可知,液压马达的总效率等于液压马达的容积效率ηVM与液压马达的机械效率ηmM的乘积。


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