液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件

1、第四章、液壓執(zhí)行元件第一節(jié)液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類液壓馬達(dá)是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，從原理上講，液壓泵可以作液壓馬達(dá)用，液壓馬達(dá)也可作液壓泵用。但事實(shí)上同類型的液壓泵和液壓馬達(dá)雖然在結(jié)構(gòu)上相似，但由于兩者的工作情況不同，使得兩者在結(jié)構(gòu)上也有某些差異。例如：1.液壓馬達(dá)一般需要正反轉(zhuǎn)，所以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有對(duì)稱性，而液壓泵一般是單方向旋轉(zhuǎn)的，沒(méi)有這一要求。2.為了減小吸油阻力，減小徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸

2、大。而液壓馬達(dá)低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，所以沒(méi)有上述要求。3.液壓馬達(dá)要求能在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常工作，因此，應(yīng)采用液動(dòng)軸承或靜壓軸承。因?yàn)楫?dāng)馬達(dá)速度很低時(shí)，若采用動(dòng)壓軸承，就不易形成潤(rùn)滑滑膜。4.葉片泵依靠葉片跟轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力使葉片始終貼緊定子的內(nèi)表面，起封油作用，形成工作容積。若將其當(dāng)馬達(dá)用，必須在液壓馬達(dá)的葉片根部裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內(nèi)表面，以便馬達(dá)能正常起動(dòng)。5.液壓泵在結(jié)構(gòu)上需保證具有自吸能力，而

3、液壓馬達(dá)就沒(méi)有這一要求。6.液壓馬達(dá)必須具有較大的起動(dòng)扭矩。所謂起動(dòng)扭矩，就是馬達(dá)由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，馬達(dá)軸上所能輸出的扭矩，該扭矩通常大于在同一工作壓差時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)下的扭矩，所以，為了使起動(dòng)扭矩盡可能接近工作狀態(tài)下的扭矩，要求馬達(dá)扭矩的脈動(dòng)小，內(nèi)部摩擦小。由于液壓馬達(dá)與液壓泵具有上述不同的特點(diǎn)，使得很多類型的液壓馬達(dá)和液壓泵不能互逆使用。液壓馬達(dá)按其額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類，額定轉(zhuǎn)速高于500rmin的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低

4、于500rmin的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)速和換向的靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩不大(僅幾十牛米到幾百牛米)，所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，例如單作用曲軸連桿式、液壓平衡式和多作用內(nèi)曲線式等。此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式。低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大

5、、轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分種幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn))，因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大(可達(dá)幾千牛頓米到幾萬(wàn)牛頓米)，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。由于液壓馬達(dá)內(nèi)部不可避免地存在各種摩擦，實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩T總要比理論轉(zhuǎn)矩Tt小些，即：T=Ttηm(47)式中：ηm為液壓馬達(dá)的機(jī)械效率(%)。4.液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率ηm液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率是指液壓馬達(dá)由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，馬達(dá)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩T

6、0與它在同一工作壓差時(shí)的理論轉(zhuǎn)矩Tt之比。即：ηm0=TTt(48)液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率表示出其啟動(dòng)性能的指標(biāo)。因?yàn)樵谕瑯拥膲毫ο拢簤厚R達(dá)由靜止到開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的啟動(dòng)狀態(tài)的輸出轉(zhuǎn)矩要比運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩大，這給液壓馬達(dá)帶載啟動(dòng)造成了困難，所以啟動(dòng)性能對(duì)液壓馬達(dá)是非常重要的，啟動(dòng)機(jī)械效率正好能反映其啟動(dòng)性能的高低。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的原因，一方面是在靜止?fàn)顟B(tài)下的摩擦因數(shù)最大，在摩擦表面出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)后摩擦因數(shù)明顯減小，另一方面也是最主要的方面是因?yàn)橐簤厚R

7、達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)潤(rùn)滑油膜被擠掉，基本上變成了干摩擦。一旦馬達(dá)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，隨著潤(rùn)滑油膜的建立，摩擦阻力立即下降，并隨滑動(dòng)速度增大和油膜變厚而減小。實(shí)際工作中都希望啟動(dòng)性能好一些，即希望啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)機(jī)械效率大一些?，F(xiàn)將不同結(jié)構(gòu)形式的液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率ηm0的大致數(shù)值列入表41中。表41液壓馬達(dá)的啟動(dòng)機(jī)械效率液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式啟動(dòng)機(jī)械效率ηm0%老結(jié)構(gòu)0.60～0.80齒輪馬達(dá)新結(jié)構(gòu)0.85～0.88葉片馬達(dá)高速小扭矩型0.75～0.85滑履式