液压马达精讲
- 格式:doc
- 大小:435.50 KB
- 文档页数:14
液压马达工作原理一、液压马达的特点及分类液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置,从原理上讲,液压泵可以作液压马达用,液压马达也可作液压泵用。
但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似,但由于两者的工作情况不同,使得两者在结构上也有某些差异。
例如:1.液压马达一般需要正反转,所以在内部结构上应具有对称性,而液压泵一般是单方向旋转的,没有这一要求。
2.为了减小吸油阻力,减小径向力,一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。
而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力,所以没有上述要求。
3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作,因此,应采用液动轴承或静压轴承。
因为当马达速度很低时,若采用动压轴承,就不易形成润滑滑膜。
4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面,起封油作用,形成工作容积。
若将其当马达用,必须在液压马达的叶片根部装上弹簧,以保证叶片始终贴紧定子内表面,以便马达能正常起动。
5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力,而液压马达就没有这一要求。
6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。
所谓起动扭矩,就是马达由静止状态起动时,马达轴上所能输出的扭矩,该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩,所以,为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩,要求马达扭矩的脉动小,内部摩擦小。
由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点,使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。
液压马达按其额定转速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型式有齿轮式、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,调速和换向的灵敏度高。
通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米),所以又称为高速小转矩液压马达。
高速液压马达的基本型式是径向柱塞式,例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。
液压马达标准培训文件一、液压马达的概述液压马达是液压系统中的一种执行元件,它将液压能转化为机械能,输出转矩和转速,驱动工作机构作旋转运动。
液压马达的种类繁多,按照结构形式可分为齿轮式、叶片式、柱塞式等;按照转速可分为高速马达和低速马达;按照排量是否可变可分为定量马达和变量马达。
二、液压马达的工作原理液压马达的工作原理基于帕斯卡定律,即密闭容器内液体压力处处相等。
当高压液体进入马达的工作腔时,在液体压力的作用下,产生转矩,驱动马达的转子旋转。
不同类型的液压马达,其工作原理略有差异。
齿轮式液压马达是利用两个相互啮合的齿轮,在液体压力的作用下,产生转矩输出。
叶片式液压马达则是通过叶片在转子槽内的伸缩,改变工作腔的容积,从而实现液体的吸入和排出,产生转矩。
柱塞式液压马达则是依靠柱塞在缸体内的往复运动,改变工作腔的容积,实现液体的吸入和排出,产生转矩。
三、液压马达的主要性能参数1、排量:液压马达每转一转所排出的液体体积。
2、流量:单位时间内进入液压马达的液体体积。
3、转速:液压马达在单位时间内的旋转速度。
4、转矩:液压马达输出的旋转力矩。
5、功率:液压马达输出的机械能,等于转矩与转速的乘积。
这些性能参数相互关联,对于选择和使用液压马达具有重要的指导意义。
四、液压马达的选型要点1、工作压力:根据系统的工作压力来选择能够承受相应压力的液压马达。
2、转速范围:根据工作机构的转速要求,选择合适转速范围的液压马达。
3、转矩要求:根据负载的转矩大小,选择能够提供足够转矩的液压马达。
4、安装方式:根据实际安装空间和连接方式,选择合适的液压马达安装形式。
5、效率:选择效率高的液压马达,以减少能量损失。
五、液压马达的安装与调试1、安装前的准备工作检查液压马达的外观是否有损坏。
清洁安装部位,确保无杂质和油污。
2、安装注意事项按照正确的安装方向和位置进行安装。
连接管路时,确保密封良好,防止泄漏。
3、调试步骤启动液压系统,缓慢增加压力,检查液压马达是否运转正常。
•液压马达概述•液压马达的结构与特点•液压马达的性能参数•液压马达的优缺点•液压马达的维护与保养01或线性运动。
定义械能。
工作原理定义与工作原理液压马达的分类按结构按排量按工作方式工业领域农业领域军事领域其他领域液压马达的应用领域01020304机床、注塑机、压机等设备的驱动。
拖拉机、收割机等农用机械的驱动。
坦克、装甲车等军事装备的驱动。
船舶、铁路、石油钻探等特殊环境下的应用。
02总结词详细描述总结词转速高、转矩小、输出轴可承受径向力详细描述叶片液压马达主要由定子、转子、叶片和壳体等组成,转速较高,但转矩较小。
叶片液压马达的输出转速和转矩与输入流量和压力有关,可以通过调节输入流量和压力来控制输出转速和转矩。
输出轴可承受径向力,适用于需要高速旋转的场合。
总结词详细描述结构紧凑、体积小、重量轻详细描述摆线液压马达主要由转子、定子和壳体等组成,结构紧凑,体积小,重量轻。
摆线液压马达的输出转速和转矩与输入流量和压力有关,可以通过调节输入流量和压力来控制输出转速和转矩。
摆线液压马达适用于需要紧凑尺寸和高转速的场合。
总结词摆线液压马达VS03排量与转速排量力矩与功率力矩力矩是液压马达输出的旋转力矩,单位为牛顿米。
力矩决定了液压马达能够克服的阻力矩大小和旋转速度。
功率功率是指液压马达在单位时间内输出的能量,单位为瓦特。
功率反映了液压马达的工作效率,功率越高,液压马达的工作效率越高。
效率与发热效率发热压力与流量压力流量04高扭矩输出高效率液压马达的转速、方向和输出扭矩可以通过改变输入的液压易于控制当液压马达遇到超载情况时,会自动停止转动,保护设备不受损坏。
过载保护选择依据05使用注意事项确保液压马达在启动前已经彻底检查,包括油位、密封件和连接件等。
避免液压马达在超出设计负载的情况下运行,以防损坏。
保持液压系统内部和外部的清洁,防止杂物和污垢进入。
按照制造商推荐的油液更换周期进行更换,以保证油液质量和性能。
启动前检查避免超载保持清洁定期更换油液噪音过大检查液压马达的润滑情况,清理污垢,更换损坏的密封件。
液压马达第一节液压马达分类、原理与特点图4-1为外啮合齿轮马达的工作原理图。
图中I为输出扭矩的齿轮,B为空转齿轮,当高压油输入马达高压腔时,处于高压腔的所有齿轮均受到压力油的作用(如中箭头所示,凡是齿轮两侧面受力平衡的部分均未画出),其中互相啮合的两个齿的齿面,只有一部分处于高压腔。
设啮合点c到两个齿轮齿根的距离分别为阿a和b,由于a和b均小于齿高h,因此两个齿轮上就各作用一个使它们产生转矩的作用力pB(h—a)和pB(h—b)。
这里p代表输入油压力,B代表齿宽。
在这两个力的作用下,两个齿轮按图示方向旋转,由扭矩输出轴输出扭矩。
随着齿轮的旋转,油液被带到低压腔排出。
图4-1外啮合齿轮马达的工作原理图齿轮马达的结构与齿轮泵相似,但是内于马达的使用要求与泵不同,二者是有区别的。
例如;为适应正反转要求,马达内部结构以及进出油道都具有对称性,并且有单独的泄漏油管,将轴承部分泄漏的油液引到壳体外面去,而不能向泵那样由内部引入低压腔。
这是因为马达低压腔油液是由齿轮挤出来的,所以低压腔压力稍高于大气压。
若将泄漏油液由马达内部引到低压腔,则所有与泄漏油道相连部分均承受回油压力,而使轴端密封容易损坏。
三、叶片马达的工作原理图4-2为叶片马达的工作原理图。
当压力为p的油掖从进油口进入叶片1和叶片3之间时,叶片2因两面均受液压油的作用,所以不产生转矩。
叶片1和叶片3的一侧作用高压油,另一侧作用低压油.并且叶片3伸出的面积大于叶片1伸出的面积,因此使转子产生顺时针方向的转矩。
同样,当压力油进入叶片5和叶片7之间时,叶片7伸出面积大于叶片5伸出的面积,也产生顺时针方向的转矩,从而把油液的压力能转换成机械能,这就是叶片马达的工作原理。
为保证叶片在转子转动前就要紧密地与定子内表面接触,通常是在叶片根部加装弹簧,完弹簧的作用力使叶片压紧在定子内表面上。
叶片马达一般均设置单向阀为叶片根部配油。
为适应正反转的要求,叶片沿转子径向安置。
图4-2为叶片马达的工作原理图四、轴向柱塞马达的工作原理轴向柱塞马达包括斜盘式和斜轴式两类。
由于轴向柱塞马达和轴向柱塞泵的结构基本相同,工作原理是可逆的,所以大部分产品既可作为泵使用。
图4-325示轴向柱塞式液压马达的工作原理。
斜盘l和配油盘4固定不动,缸体2和马达轴5相连接,并可一起旋转。
当压刀油经配油窗口进入缸体孔作用到柱塞端面上时,压力油将柱塞项出,对斜盘产生推力,斜盘则对处于压油区一侧的每个柱塞都要产生一个法向反力F,这个力的水平分力F X与柱塞上的液压力平衡,而垂直分力Fy则使每个柱塞都对转子中心产生一个转矩,使缸体和马达轴作逆时针方问旋转。
如果改变液压马达压力油的输入方向,马达轴就可作顺针方向旋转。
图4-3 轴向柱塞马达的工作原理五、曲轴连杆式径向柱塞马达工作原理曲轴连杆式液压马达的工作原理如图4-4所示。
图中仅画出马达的一个柱塞缸。
它相当于一个曲柄连杆机构。
通压力油的柱塞缸受液压力的作用,在柱塞上产生推力P。
此力通过连杆作用在偏心轮中心,使输出轴旋转,同时配流轴随着一起转动。
当柱塞所处位置超过下止点时,柱塞缸便由配流轴接通总回油口,柱塞便被偏心轮往上推,作功后的油液通过配流轴返回油箱。
各柱塞缸依次接通高、低压油,各柱塞对输出轴中心所产生的驱动力矩同向相加,就使马达输出轴获得连续而平稳的回转扭矩。
当改变油流方向时,便可改变马达的旋转方向。
如将配流轴转180°装配,也可以实现马达的反转。
如果将曲轴固定,进、出油直接通到配流轴中,就可实现外壳旋转。
壳转马达可用来驱动车轮和绞车卷筒等。
图4-4 轴连杆式液压马达的工作原理第二节液压马达性能参数与检测一、主要参数1.压力(1)额定压力在规定的转速范围内连续运转,并能保证设计寿命的最高输入压力。
(2)背压保证马达稳定运转的最小输出压力。
2.转速(1)额定转速额定压力、规定背压条件,能够连续运转并能保证设计寿命的最高转速。
(2)最低转速既能保持额定压力又能稳定运转的最低转速。
3.排量(1)排量马达轴旋转一周所输入的液体体积。
(2)空载排量空载压力下测得的实际输入排量。
(3)有效排量在设定压力下测得的实际输入排量。
4.流量(1)实际流量液压马达进口处的流量。
(2)理论流量空载压力下马达的输入流量。
5.功率(1)输入功率液压马达入口处的液压功率。
(2)输出功率液压马达输出轴上输出的机械功率。
6.效率(1)容积效率液压马达理论流量与实际流量的比值。
(2)机械效率液压马达的实际扭矩与理论扭矩之比值。
(3)总效率液压马达的输出功率与输入功率之比。
二、液压马达检测1. 试验装置和试验条件(1) 试验回路试验回路原理图见图。
1—油泵;2—溢流阀;3—调速阀;4—流量计;5—换向阀;6—压力计;7—温度计;8—被试马达;9—转速仪;10—转矩仪;11—负载;12—加热器;13—冷却器图A1 试验回路原理图(2) 测量点位置压力测量点:设置在距离被试马达进口、出口的(2~4) d(d为管路通径)处。
试验时,允许将测量点的位置移至距被试马达更远处,但必须考虑管路的压力损失。
温度测量点:设置在距离测压点(2~4) d (d为管路通径)处,比测压点更远离被试马达。
噪声测量点:测量的位置和数量按GB 3767—83中6.5的规定。
(3) 试验用油粘度:40℃时的运动粘度为42~47mm2/s (特殊要求另行规定)。
油温:除明确规定外,型式试验在50℃±2℃下进行;出厂试验在50℃±4℃下进行。
清洁度等级:试验用油液的固体颗粒污染度等级代号不得高于19/16。
(4) 稳态工况各参量平均显示值的变化范围符合表5规定时为稳态工况。
在稳态工况下应同时测量每个设定点的各参量(压力、流量、转矩、转速等)。
表 1测量参量测量准确度等级(5) 测量准确度测量准确度等级分为A、B、C三级。
测量系统的允许系统误差见表6规定。
表 22.试验项目和试验方法表 3表 7 (完)(三) 液压马达性能计算容积效率见式(1):%100/)(/)(//evd,e v2,e ii vd,i v2,e v1,e i i v1,1,e i ,1v ⨯++===n q q n q q n q n q V V η (1)总效率见式(2):%1002v2,e2,e v1,e 1,e 2e t ⨯⨯-⨯=q p q p T n πη································(2) 输入液压功率见式(3):60e,1v1,e n 1,p q P ⨯=(kW )······································(3) 输出机械功率见式(4):6000022e m ,2T n P π=(kW )·······································(4) 恒扭矩起动效率见式(5):%100emi i,0⨯∆∆=p pη (5)恒压力起动效率见式(6):%100i e 0⨯=T Tη (6)最小恒扭矩起动效率见式(7):%100maxe,mii,0⨯∆∆=p p η·······································(7) 最小恒压力起动效率见式(8):%100mii,mine,0⨯=T T η········································(8) 式中:V 1,e ——试验压力时的输入排量,mL/r ; V 1,i ——空载压力时的输入排量,mL/r ; q v1,i ——空载压力时的输入流量,L/min ; q v2,i ——空载压力时的输出流量,L/min ; q v1,e ——试验压力时的输入流量,L/min ; q v2,e ——试验压力时的输出流量,L/min ; q vd,i ——空载压力时的泄漏流量,L/min ; q vd,e ——试验压力时的泄漏流量,L/min ; n i ——空载压力时的转速,r/min ; n e ——试验压力时的转速,r/min ; p 2,e ——输出试验压力(即背压),MPa ; p 1,e ——输入试验压力,MPa ; T 2——输出扭矩,N ·m ;e i mi i,2T V p ⨯=∆π,MPa ;T e ——对应某一给定的压力值所测得的扭矩值,N ·m ; Δp e ——相应的压差值,MPa ; T i = (V 1×p 1,e ) /2π,N ·m ;Δp e,max ——对应某一给定的扭矩值所测得的最大压差值,MPa ;T e,min ——对应某一给定的压力值所测得的最小扭矩值,N ·m ;e i m i i,21p V T ⨯⨯=π,N ·m ; p e ——试验时施加的压力差,p e = p 1,e – p 2,e ,MPa 。