任务四：液压马达的使用

项目四：液压执行元件任务四：液压马达的使用授课教师：某某某任务概述了解液压马达工作原理01

分类及使用02

掌握液压马达的主要性能参数03

掌握液压马达的主要计算方法04

知识与技能(a)单向定量马达

(b)双向定量马达(c)单向变量马达(d)双向变量马液压马达是把液体的压力能转换为连续回转的机械能的装置，其图形符号如图4.27所示。图4.27液压马达的图形符号目录CATALOG液压马达的特点01液压马达的分类02液压马达的工作原理03液压马达的主要性能参数0301液压马达的特点一、液压马达的特点液压马达与液压泵的相同点11）能量上，马达和泵都是能量转换元件，都能把机械能和压力能互相转换，两者重要的参数都是压力和流量；2）结构上,马达和泵非常相似；3）原理上，马达和泵都是由密封容积的变化进行吸油和压油，均需要有配流装置，油箱要和大气相通；4）工作中均会产生困油现象和径向可不平衡力、液压冲击和液体泄漏等现象；液压马达与液压泵的不同点21)液压泵是把机械能转换为压力能，输出参数为p和qv

，要求ηv高；而液压马达则是由压力能转换为机械能，输出参数为T和n，希望ηm高。2)液压泵一般是单方向旋转，结构不要求对称；液压马达一般需要正反转，所以马达在内部结构上应具有对称性。3)液压泵要求有自吸能力，为了减小吸油阻力，减小径向不平衡力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大；而液压马达二油口一样大。4)叶片泵的叶片一般需斜置安放；叶片式马达则是径向安放。5)为了提高马达的机械效率，其轴向间隙补偿装置的压紧力比液压泵小，所以液压马达容积效率比液压泵低。6)泄漏形式不同，液压泵采用内泄漏形式，马达必须采用外泄漏式结构。02 液压马达的分类液压马达的形式很多，按不同的分类方法可得以下类别按结构分液压马达可分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式四种形式。按转速分液压马达可分为高速小转矩（n>500r/min）、低速大转矩（n<500r/min）两类。按流量分液压马达可分为定量和变量两种。03三液压马达的工作原理三、液压马达的工作原理齿轮式液压马达1图4.28齿轮式液压马达图4.28所示为齿轮式液压马达C点为两个齿轮的啮合点，当上部油口输入高压油时，则油压作用于左边齿轮，使其逆时针旋转的作用面积，为从C点到齿轮齿顶的部分面积；油压作用于右边齿轮，使其顺时针旋转的作用面积，为从C点到齿轮齿顶的部分面积。两齿轮旋转，输出转矩，油液被轮齿带到出油口，从低压腔排出。齿轮液压马达密封性差，容积效率较低，输入油压力不能过高，故不能产生较大转矩。叶片式液压马达2图4.29所示为双作用叶片式液压马达图4.29叶片式液压马达当高压油从右上压油腔进入1、2、3叶片之间的两个容积腔时，叶片2两侧均处于压油腔，作用力平衡不会产生转矩；压力油作用于叶片1上侧产生顺时针方向的转动力矩，压力油作用于叶片3右侧产生逆时针方向的转动力矩，但作用于叶片3侧面的作用面积大，故叶片最终作逆时针旋转。同理，因是对称结构，左下方压油腔的也使叶片产生逆时针方向的力矩。如果改变液压马达压力油的输入方向，则液压马达反转。由于液压马达一般都要求能正反转，所以叶片式液压马达的叶片要径向放置。为了确保马达在压力油通入后能正常启动，必须使叶片顶部和定子内表面紧密接触，以保证良好的密封，因此在叶片根部应设置预紧弹簧。叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。轴向柱塞式液压马达3如图4-30是轴向柱塞式液压马达的工作原理图压力油经配油盘通入柱塞底部孔时，柱塞受压力油作用向外伸出，并紧压在斜盘上，这时斜盘对柱塞产生一反作用力F。由于斜盘倾斜角为γ，所以F可分解为两个分力：一个轴向分力Fx，它和作用在柱塞上的液压作用力相平衡；另一个分力Fy，它使缸体产生转矩。设柱塞和缸体的垂直中心线成φ角，此柱塞产生的转矩为图4.30轴向柱塞式液压马达的工作原理图由于柱塞的瞬时方位角φ是变量，柱塞产生的转矩也发生变化，故液压马达产生的总转矩也是脉动的。式中R--柱塞在缸体中的分布圆半径。

Ti=Fya=FyRsinφ=FxRtanγsinφ

(4-26)液压马达输出的转矩是位于高压腔所有柱塞产生转矩的总和，即

T=∑FxRtanγsinφ

(4-27)04液压马达的主要性能参数三、液压马达的工作原理效率转速转速

从液压马达的功用来看其主要性能参数液压马达的容积效率和转速1

(4-28)

(4-29)爬行当液压马达工作转速过低时，往往保持不了均匀的速度，进入时动时停或抖动的不稳定状态。实际工作中，一般都期望最低稳定转速越小越好。最低稳定转速指液压马达在额定负载下，不出现爬行现象的最低转速。液压马达的机械效率和转矩2液压马达在旋转时存在有机械摩擦，马达实际输出的转矩T要小于理论转矩Ti

,则液压马达的机械效率ηm为

(4-30)

（4-32）（4-31）将（4-28）代入（4-29）得马达的输出转矩为液压马达的总效率3液压马达的总效率η为输出功率Po与输入功率Pi的比值，即

(4-33)将（4-29）和（4-32）代入（4-33）中，得

(4-34)技能训练训练7进入实验室或实训车间，通过观察找出液压马达的应用场合。技能训练训练8图4.31泵-马达液压系统图泵出口和马达的进口管道间压力损失为0.2MPa，其他损失不计，求泵的输出功率和驱动功率，马达的输出转速、转矩和功率。如图4.31所示为一定量泵和定量马达组成的液压系统。泵输出压力为10MPa排量为