液压与气压传动教学课件作者张世亮4.执行元件01第四章液压执行元件课件.docVIP

第四章 液压执行元件（4学时） 1.基本内容：液压马、液压缸的原理结构及其应用。 2.重点内容：液压马达参数、液压缸典型结构及其设计 3.难点内容：液压马达的工作原理 第一节 液压马达（1.5学时） 液压马达是将液压能转换成机械能的工作装置，以旋转运动向外输出机械能，得到输出轴上的转速和转距。 一、液压马达分类与工作原理 1．液压马达的分类及特点 分类 液压马达可分为高速和低速液压马达两大类。 特点 1)液压马达的排油口压力稍大于大气压力，进、出油口直径相同。 2)液压马达往往需要正、反转，所以在内部结构上应具有对称性。 3)在确定液压马达的轴承形式时，应保证在很宽的速度范围内都能正常工作。 4)液压泵在结构上必须保证具有自吸能力，液压马达在启动时必须保证较好的密封性。 5)液压马达一般需要外泄油口。 6)为改善液压马达的起动和工作性能，要求扭矩脉动小，内部摩擦小。 2．液压马达的工作原理 1)齿轮式液压马达工作原理如图4-1、齿轮马达动画图、所示。 2)双作用叶片式液压马达 工作原理如图4-2、叶片马达原理图、叶片马达动画图所示。 3)轴向柱塞式液压马达轴向柱塞马达所示，受力分析如图。△q，则 且有 3．容积效率和转速 容积效率ηMv：理论输入流量与实际输入流量的比值， 转速： 4．转矩和机械效率 在不计马达的损失情况下，其输出功率等于输入功率，即 理论转矩： 实际转矩T：由于马达实际存在机械损失而产生损失扭矩ΔT，使得比理论扭矩Tt小，即 马达的机械效率ηMm：等于马达的实际输出扭矩与理论输出扭矩的比 5．功率和总效率 马达实际输入功率为pqM，实际输出功率为Tω， 马达总效率 ηM：实际输出功率与实际输入功率的比值，即 6．最低回油背压 最低回油背压是指液压马达为防止出现脱空现象，在回油腔必须保持的最低压力。最低回油背压越小，液压马达的性能越好。 7．最低稳定转速 最低稳定转速是指液压马达在额定负载下，不出现爬行现象的最低转速。实际工作中，一般都希望最低稳定转速越小越好，这样就可以扩大马达的调速范围。 三、液压马达的主要结构形式 1．高速液压马达 额定转速高于500r/min的马达属于高速马达。高速马达的基本形式有齿轮式、叶片式和轴向柱塞式。 它们主要特点是：转速高，转动惯量小，便于启动、制动、调速和换向。 (1)齿轮式高速马达 齿轮马达与齿轮泵的结构基本相同，齿轮马达的结构特征是： 1)齿轮马达的进、回油通道对称布置，孔径相同，以使马达正反转时性能相同。 2)齿轮马达采用外泄油孔。 3)为适应齿轮马达正反转的工作要求，浮动侧板，卸荷槽等必须对称布置。 4)齿轮马达多采用滚动轴承，主要是为了减小摩擦损失，改善其启动性能。 5)为了减少转矩脉动，齿轮马达的齿数比齿轮泵的齿数多。 具体见图4-1、齿轮马达动画图、齿轮马达动画图1 齿轮马达动产品照片、零件 (2)叶片式高速马达 如图4-5、叶片马达图、叶片马达动画图所示，特点如下： 1)转子两侧面开有环形槽，其间放置燕式弹簧3，弹簧套在销子1上，并将叶片压向定子内表面，防止起动时高、低压腔互通，保证马达有足够的起动扭矩输出。 2)泵的壳体内装有梭阀，以适应马达正转或反转，马达的进、回油口互换时，保证叶片底部始终通入高压油，从而使叶片与定子紧密接触，保证密封容积的密封。 3)由于马达需要双向旋转，因此叶片槽呈径向布置。 (3)柱塞式高速液压马达 柱塞式高速液压马达一般都是轴向式。如图4-3、轴向柱塞马达轴向柱塞马达2．低速液压马达 转速高于500r/min的液压马达属于低速液压马达。 它的基本形式是径向柱塞式。 低速液压马达的主要特点是：排量大，体积大，转速低，可以直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大大简化， 低速液压马达的输出扭矩较大，可达几千到几万Nm，因此又称为低速大扭矩液压马达。 (1)径向柱塞马达 径向柱塞马达为低速大扭矩液压马达。低速液压马达按其每转作用次数，可分为单作用式和多作用式。 1)单作用连杆型径向柱塞马达 如图4-6、连杆马达图、轴配流液压马达图、五角径向马达装配动画所示为单作用连杆型径向柱塞马达工作原理图，其外型呈五角星状。该马达由壳体1、曲轴6、配流轴5、连杆3、柱塞2、和偏心轮4等零件组成。 优点：结构简单，工作可靠。 缺点：体积大、重量大，转扭脉动，低速稳定性较