液压马达结构与原理ppt课件

液压马达是将液压能转变为旋转机械能的一类执行元件。一、分类,液压马达,1,2,二、主要性能参数1、压力1）工作压力pm马达入口工作介质的实际压力。通常近似认为马达的工作压力就等于其工作压差。2）额定压力pmn马达在正常工作条件下，按实验标准规定连续运转的最高压力。,2,3,3.4液压马达,2、排量Vm马达轴每转一周，密封容腔几何尺寸变化所需要的液体体积。3、流量1）理论流量qmt马达密封腔容积变化所需要的流量。2）实际流量qm马达入口处的流量。注：马达的实际流量大于理论流量。qm=qmt+qm,3,4,4、容积效率和转速1）容积效率马达的理论流量与实际流量之比2）理论输出转速nmt、实际输出转速nm,4,5,5、转矩和机械效率1）转矩理论输出转矩实际输出转矩2）机械效率,5,6,6、功率和总效率1）输入功率马达入口压力和入口流量的乘积2）输出功率实际输出转矩与实际输出角速度的乘积3）总效率输出功率与输入功率之比,6,7,三、结构与工作原理1、外啮合齿轮马达所有每个未啮合轮齿齿谷内的压力相同，因此都不产生旋转力矩。只有啮合点m将相互啮合的两个齿面分割为高低压作用区，作用于b谷的不平衡力矩使右齿轮逆时针旋转，而a谷的不平衡力矩使左侧齿轮顺时针旋转。,7,驱动力矩大体上相当于一个齿面油压作用力产生的力矩，可见外啮合齿轮马达仅适用于小扭矩场合。,8,9,2、叶片式马达,9,10,1）结构,10,11,伊顿M系列结构：动力芯由定子环、转子、12个叶片和6对弹簧摇臂组成。摇臂弹簧保持叶片伸出并顶在定子环内壁上，叶片随转子转动在定子环压迫下在转子槽内往复滑动。转子与输出轴花键连接，输出轴由两付轴承支承。,11,转子（动力芯）一端与压力侧板（配流盘）接触，另一端与前壳体接触。压力侧板（配流盘）装在后盖内并通过波浪形弹簧垫将其压紧在转子（动力芯）上。后盖与前壳体各有一个进出油口。轴封用以防止液压油漏出和空气侵入。,12,压力侧板有三个作用：1）作为转子的密封端盖，防止内泄漏；2）为端盖油口提供配油窗口；3）始终将系统压力引导到叶片底部。,13,2）工作原理高压油从壳体油口进入后被内芯分成两路，通过A和A1腰形窗到达相邻叶片间的工作腔。,14,在对称的高压油窗范围内相邻叶片伸出长度不同，油压作用力产生驱动力偶，驱动转子转动，通过花键传递给输出轴使其转动。在排油窗范围内叶片逐渐缩回，相邻叶片间容积逐步变小，乏油通过腰形窗、后盖油口排到油箱。进出油口交换，则转向相反。,15,叶片伸出靠扭簧的弹力,从下图可以看出，双作用叶片马达高压窗口或低压窗口各呈180，对转子作用的液压力，相互抵消成液压平衡状态。,双摇臂扭簧的两臂分别支撑着互成90的两枚叶片，其作用是在马达启动之前将叶片从叶片槽中推出顶在定子环内壁上，否则叶片滑落在槽内，导致高低压窗口串通，系统无法建立压力，马达也无法启动。可以看出，互成90的两枚叶片当其中一枚伸出时另一枚正在缩回，这样扭簧在马达运转过程中，是绕着安装在转子上的销轴转动，摇臂受力恒定，因而提高了扭簧的工作寿命。,16,压力建立之前，压力侧板是通过波浪形弹簧垫圈压紧转子。压力建立后，压力侧板内装梭阀将压力油导入A腔室作用在压力侧板的后端，提供一个必要的压紧力以克服转子的分离力。梭阀导入的压力又同时通过B油道引到叶片底部，保持叶片伸出。,17,3、轴向柱塞马达,18,斜盘式轴向柱塞马达,19,1）斜盘式定量轴向柱塞马达结构,20,工作原理马达进油口的压力油进入所有高压油窗覆盖的柱塞缸内，压力油作用在柱塞底部的液压力通过滑履对斜盘产生挤压力，而斜盘对滑履的反作用力N则是通过球铰中心沿斜盘的法线方向,如下图所示。反力N可分解为垂直于轴线的T和平行于轴线的F。分力F与柱塞底部的液压力平衡，作用于柱塞球铰上的分力T与输出轴线不在一个平面内，而且与轴线距离各不相同，因而对输出轴产生大小不同的力矩，这些力矩之和经过缸筒及花键的传递使输出轴转动。T经过排油窗的柱塞腔，其柱塞在斜盘的挤压下将乏油通过排油口排回油箱或系统。,21,斜盘式轴向柱塞马达工作原理图解,22,2）斜盘式变量轴向柱塞马达工作原理与定量马达完全相同，不同的是通过控制活塞推动叉臂从而改变斜盘倾角，达到改变排量的目的。,23,变量马达换向可以通过换向阀实现，也可以通过改变斜盘倾角方向实现。改变倾角换向要通过零点，必须采取适当的措施防止超速、超压和（或）气穴现象发生。变量马达可用于连续、间歇、或连续换向工作场合。,24,斜轴式柱塞马达结构,25,工作原理,26,斜轴式变量轴向柱塞马达结构与工作原理,27,4、径向柱塞式低速大扭矩马达,28,力士乐MCR系列,1、2前后壳体；3、4转子活塞组件；5凸轮盘；6输出轴；7配油轴；8滚子；环向油道D;工作腔E。,转子4与轴6花键连接，柱塞3径向布置在转子上并通过滚子8支撑在凸轮盘5上。马达还可以做成多排结构。,1）内曲线多作用马达,29,进油压力推动柱塞滚轮抵靠内凸轮上，内凸轮对柱塞的反力N通过滚轮中心，径向分量F与柱塞底部液压力平衡，切向分量T推动转子旋转。注意到内曲线多作用马达柱塞成对作功且对称于转子中心，因而形成力偶。A、B油口通过环形油道D，配油轴上的轴向孔按马达的工作相位角给柱塞工作腔E配油。,30,此类马达的低速大扭矩特性使其可以直接应用于车轮驱动、大型门式起重机或绞车滚筒驱动。,31,结构,1.壳体；2.输出轴；3.缸盖；4.配油阀室；5.轴承；6.缸筒；7.柱塞；8.配油控制组件。,32,工作原理A、B为马达进出油口。缸筒工作腔E进油或排油是在配油组件控制下通过油道D完成的。缸筒及活塞两端分别支承在偏心轴和缸盖的球面上。这样活塞与缸筒之间的相对滑动就不存在侧向力，且活塞与缸筒之间也不存在液压载荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的压力油柱直接作用在偏心轴上，5缸中2或3个缸按顺序分别与进油或排油口接通。,33,工作原理A、B为马达进出油口。缸筒工作腔E进油或排油是在配油组件控制下通过油道D完成的。缸筒及活塞两端分别支承在偏心轴和缸盖的球面上。这样活塞与缸筒之间的相对滑动就不存在侧向力，且活塞与缸筒之间也不存在液压载荷，因此摩擦最小，而效率最高。工作腔的压力油柱直接作用在偏心轴上，5缸中2或3个缸按顺序分别与进油或排油口接通。,34,工作原理A、B为马达进出油口。缸筒工作腔E进油或排油是在配油组