FP6161-11S5GTR液压马达的工作原理

液压马达把由液压泵传输过来的液压功率再转化为机械功率输出．液压马达的油腔通过分油盘与液压泵的高低压油腔分别相通，马达高压腔侧(从马达向泵方向看去的右侧)的柱塞受来自于泵的高压油的作用,转动。缸体与轴固定在一起,从而带动液压马达的输出齿轮15(即图3-3中的Z12)转动。下面先分析驱动马达转动的转矩的形成。

图3-6所示为马达一个柱塞的受力情况。F表示液压油对柱塞的压力,FN是固定斜盘对柱塞的反作用力,因斜盘滑道与滑块间摩擦力很小,可以忽略,故FN与斜盘表面垂直。设液压马达固定斜盘的倾斜角为γM,则力F与FN的夹角也为γM。力F与FN的合力马达缸体上。

柱方向用是使柱塞向下运动,液压马达柱塞受力情况(a)柱塞受力图 (b)力的合成.

因为分油盘前半侧为高压油，后半侧为低压油，所以两侧柱塞上所受合力的大小不同,高压区合力大,低压区合力小,如图3-7所示。因此,马达缸体周围的柱塞上所受的力对转轴形成的转矩大小也不等,因而形成的合力矩不为零。经过数学推导,可以求得合力矩的大小为:

M=dm2/8dm(Pg-pd)tg γM zm               (3-16)

式中:DM一马达柱塞分布圆直径;

JM一马达柱塞直径;

pg、pd 高、低压油的压力;

γM一斜盘倾斜角;

zM一马达柱塞数。

可见,液压马达转矩的合成

令Cm=t/4dm2DM zM,称为马达结构常数,则上式可写为

           M=cm/2t(Pg-Pd)tg γm                (3-17)

油压差成正自于发电机的负载力矩ML相平衡,即有:M=ML=tg γM・yP

式中:KM一马达的泄漏系数;

      △P 高低压油压差。

刀M理想特性,液压马达的转速流量特性

式中:△P=pg-pd 油压差。

由上式可得:

           △P=2t/cmtgymML     (3-19)

可见,油压差的大小应与负载转矩的大小成正比。负载转矩加大,马达转矩必须相应增大,油压差也要增大。通常低压腔的滑油压力马不变,所以高压油压力Pg必须增大。因为马达的油来自于液压泵,所以必须增大液压泵高压油的压力,即必须增大斜盘的倾角γP,使泵的打油量加大。

液压马达的构造和液压泵相同,液压马达转一圈所消耗的高压油量为CMtgγM,马达斜盘倾斜角γM是固定的,所以马达转一圈所消耗的高压油量也是一定的,故液压马达又称为定量马达。

与液压泵相似,马达转速为nM时需要的高压油量QM为:

           QM=CMnM tg γM                 (3-20)

即输入的高压油流量越大,马达转速就越高.理想情况下马达的转速流量特性如图3-8中的直线所示。

实际上,由于马达有泄漏,要使马达保持转速nM,所需要的高压油流量比上式表示的要多。实际的马达耗油量QMr为:

          QMr=QM+△QM                (3-21)

其中,漏油量△QM为:

         △QM=KM△P                    (3-22)

实际的液压马达转速流量特性如图3-8中的曲线所示,与液压泵相似,也出现了死区。即当液压泵供油量较少时,液压马达不动,高压油全部泄漏掉了。由于存在泄漏,液压马达的实际转速低于理想转速。发电机的负载转矩越大,油压差就越大,泄漏量也越大,所以液压马达的转速随负载转矩增大而略有下降。

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