液壓馬達是將液壓能轉換成機械能的工作裝置，以旋轉運動向外輸出機械能，得到輸出軸上的轉速和轉距。

一、液壓馬達分類與工作原理（產品圖）

1．液壓馬達的分類及特點

分類

液壓馬達可分為高速和低速液壓馬達兩大類。

特點

1)液壓馬達的排油口壓力稍大于大氣壓力，進、出油口直徑相同。

2)液壓馬達往往需要正、反轉，所以在內部結構上應具有對稱性。

3)在確定液壓馬達的軸承形式時，應保證在很寬的速度范圍內都能正常工作。

4)液壓泵在結構上必須保證具有自吸能力，液壓馬達在啟動時必須保證較好的密封性。

5)液壓馬達一般需要外泄油口。

6)為改善液壓馬達的起動和工作性能，要求扭矩脈動小，內部摩擦小。

2．液壓馬達的工作原理（產品圖）

1)齒輪式液壓馬達工作原理如圖4-1、齒輪馬達動畫圖、所示。


        

 


3)軸向柱塞式液壓馬達  工作原理如圖4-3、軸向柱塞馬達圖所示，受力分析如圖4-4所示。



二、液壓馬達主要參數計算

1．工作壓力與額定壓力

工作壓力：輸入馬達油液的實際壓力，其大小決定于馬達的負載。

馬達進口壓力與出口壓力的差值稱為馬達的壓差。

額定壓力：按試驗標準規定，使馬達連續正常工作的最高壓力。

2．排量和流量

排量： VM   (m3/rad)

流量

不計泄漏時的流量稱理論流量qMt，考慮泄漏流量為實際流量qM。

若泄漏流量為△q，則

    
且有                                      

3．容積效率和轉速

容積效率ηMv：理論輸入流量與實際輸入流量的比值，

              

轉速：                                              

4．轉矩和機械效率

在不計馬達的損失情況下，其輸出功率等于輸入功率，即


理論轉矩：                

實際轉矩T：由于馬達實際存在機械損失而產生損失扭矩ΔT，使得比理論扭矩Tt小，即


馬達的機械效率ηMm：等于馬達的實際輸出扭矩與理論輸出扭矩的比

                      

5．功率和總效率

馬達實際輸入功率為pqM，實際輸出功率為Tω，

馬達總效率 ηM：實際輸出功率與實際輸入功率的比值，即

        

6．最低回油背壓

最低回油背壓是指液壓馬達為防止出現脫空現象，在回油腔必須保持的最低壓力。最低回油背壓越小，液壓馬達的性能越好。

7．最低穩定轉速

最低穩定轉速是指液壓馬達在額定負載下，不出現爬行現象的最低轉速。實際工作中，一般都希望最低穩定轉速越小越好，這樣就可以擴大馬達的調速范圍。

 

三、液壓馬達的主要結構形式

1．高速液壓馬達

額定轉速高于500r/min的馬達屬于高速馬達。高速馬達的基本形式有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式。

它們主要特點是轉速高，轉動慣量小，便于啟動、制動、調速和換向。

(1)齒輪式高速馬達  

齒輪馬達與齒輪泵的結構基本相同，齒輪馬達的結構特征是：

1)齒輪馬達的進、回油通道對稱布置，孔徑相同，以使馬達正反轉時性能相同。

2)齒輪馬達采用外泄油孔。



4)齒輪馬達多采用滾動軸承，主要是為了減小摩擦損失，改善其啟動性能。

5)為了減少轉矩脈動，齒輪馬達的齒數比齒輪泵的齒數多。

具體見圖4-1、齒輪馬達動畫圖、齒輪馬達動畫圖1

齒輪馬達動產品照片、零件

(2)葉片式高速馬達  

如圖4-5、葉片馬達圖、葉片馬達動畫圖所示，特點如下：


圖4-5 葉片式高速馬達結構圖

1－銷釘 2－燕式彈簧

1)轉子兩側面開有環形槽，其間放置燕式彈簧3，彈簧套在銷子1上，并將葉片壓向定子內表面，防止起動時高、低壓腔互通，保證馬達有足夠的起動扭矩輸出。

2)泵的殼體內裝有梭閥，以適應馬達正轉或反轉，馬達的進、回油口互換時，保證葉片底部始終通入高壓油，從而使葉片與定子緊密接觸，保證密封容積的密封。

3)由于馬達需要雙向旋轉，因此葉片槽呈徑向布置。

 

(3)柱塞式高速液壓馬達  柱塞式高速液壓馬達一般都是軸向式。如圖4-3、軸向柱塞馬達圖、軸向柱塞馬達產品圖、零件

 


2．低速液壓馬達

轉速高于500r/min的液壓馬達屬于低速液壓馬達。

它的基本形式是徑向柱塞式。

低速液壓馬達的主要特點是：排量大，體積大，轉速低，可以直接與工作機構連接，不需要減速裝置，使傳動機構大大簡化，

低速液壓馬達的輸出扭矩較大，可達幾千到幾萬Nm，因此又稱為低速大扭矩液壓馬達。

(1)徑向柱塞馬達  

徑向柱塞馬達為低速大扭矩液壓馬達。低速液壓馬達按其每轉作用次數，可分為單作用式和多作用式。


1)單作用連桿型徑向柱塞馬達  如圖4-6、連桿馬達圖、軸配流液壓馬達圖、五角徑向馬達裝配動畫所示為單作用連桿型徑向柱塞馬達工作原理圖，其外型呈五角星狀。該馬達由殼體1、曲軸6、配流軸5、連桿3、柱塞2、和偏心輪4等零件組成。

優點：結構簡單，工作可靠。

缺點：體積大、重量大，轉扭脈動，低速穩定性較差。

2)多作用內曲線柱塞馬達  如圖4-7、內曲線馬達圖、內曲線徑向馬達裝配動畫、內曲線徑向馬達動作圖所示。該馬達由配流軸1、缸體2、柱塞3、橫梁4、滾輪5、定子6和輸出軸7等組成

 這種馬達的排量較單行程馬達增大了I倍。相當于有ZI個柱塞。由于當量柱塞數增加， 在同樣工作壓力下，輸出

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

扭矩相應增加，扭矩脈動率減小。有時這種馬達做成多排柱塞，柱塞數更多，輸出扭矩進一步增加，扭矩脈動率進一步減小。

因此這種馬達可做成排量很大，并且可在很低轉速成下平穩運轉。
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