第三节 液压马达
第三节 液 压 马 达
>液压泵的作用在于将原动机输人的机械能 转换为液压油的压力能,而液压缸和液压 马盗则是撩质油的厌力能转换为机械能 >就工作原理而言,任何容积式泵(结构上采 用单向吸排阀者除外),如果对其输人液压 油,都将被压力油所驱动而成为液压马达
➢ 液压泵的作用在于将原动机输人的机械能 转换为液压油的压力能，而液压缸和液压 马达则是将液压油的压力能转换为机械能 输出，以带动机械设备。 ➢ 就工作原理而言，任何容积式泵(结构上采 用单向吸排阀者除外)，如果对其输人液压 油，都将被压力油所驱动而成为液压马达
>但因容积式液压泵为尽量减小工作容积, 通过相应增高转速的方法来缩小尺寸,所 以当液压泵直接改为液压马达时,将是高 速小扭矩的液压马达 为了构成一低速大扭矩液压马达,以便无需 减速机构即可直接拖动作用机械,实际应 用的液压马达在具体结构上必然与液压泵 存在一定
➢ 但因容积式液压泵为尽量减小工作容积， 通过相应增高转速的方法来缩小尺寸，所 以当液压泵直接改为液压马达时，将是高 速小扭矩的液压马达. ➢ 为了构成一低速大扭矩液压马达,以便无需 减速机构即可直接拖动作用机械，实际应 用的液压马达在具体结构上必然与液压泵 存在一定差异
、液压马达的工作性能 滺压马达输人的液厍能,可用工作油的压力户和 量Q来表示,而其输出的机械能,则以输出轴 的扭矩M和转速,2来度量 〉为了说明液压马达的工作性能,我们可先假设液 压马达不存在任何能量损失的理想情况进行了讨 论,这时液压马达的输人功率,就可用下式来表 lth Po w
一、液压马达的工作性能 ➢ 液压马达输人的液压能，可用工作油的压力户和 流量Q来表示，而其输出的机械能，则以输出轴 的扭矩M和转速，2来度量。 · ➢ 为了说明液压马达的工作性能，我们可先假设液 压马达不存在任何能量损失的理想情况进行了讨 论，这时液压马达的输人功率，就可用下式来表 示： P1th=PQ W
液压马达的工作性能 式中p液压马达的进排油压差,Pa Q—供人液压马达的油流量,m/s >而其理论输出功率则可表达为: path=M,,@h=2rm,,h/60.w 式中;M1液压马达的理论扭矩,Nm, Ot液压马达的理论角速度,rad/s; h-—液压马达的理论转速,r/min
液压马达的工作性能 式中:p—液压马达的进排油压差，Pa； Q——供人液压马达的油流量，m’／s。 ➢ 而其理论输出功率则可表达为: 式中；Mth——液压马达的理论扭矩，Nm， · ωth——液压马达的理论角速度，rad／s； nth——液压马达的理论转速，r／min。 p2t h = Mt ht h = 2nt hMt h / 60W
液压马达的工作参数 现假设液压马达按几何尺寸确定的每转排量为q(ms/r), 液压马达的理论转速为 n=60/g…/mm 显然,在不考虑液压马达中所有能量损失的情况下,液压 马达的理论输出功率就等于其输入功率 因此,可求得液压马达的理论扭矩M=p/2x…Nm 然而,任何际的液压马达,运转时总存在着各种损失 包括竇封缝摩的漏泄操去,流流动时的压力损失以及各 容积损失可用容积效率来度量,即 严式中:Q。扣除漏损失后供入马达的有效流量,m375
液压马达的工作参数 ➢ 现假设液压马达按几何尺寸确定的每转排量为q(ms／r)， 则液压马达的理论转速为 ➢ 显然，在不考虑液压马达中所有能量损失的情况下，液压 马达的理论输出功率就等于其输入功率 ➢ 因此，可求得液压马达的理论扭矩 ➢ 然而，任何实际的液压马达，运转时总存在着各种损失， 包括密封缝隙的漏泄损失，油流流动时的压力损失以及各 运动接触部件之间的摩擦损失等。 ➢ 容积损失可用容积效率来度量，即 式中：Qe—扣除漏泄损失后供入马达的有效流量，m3／s。 n 60Q/ q r/ min t h = = Qe /Q Mth = pq / 2 Nm
液压马达的工作参数(续) 〉因此,液压马达的实际转速 /q=607/q…r/mn 在液压马达中,常把压力损失和摩擦损失合并在一起, 称之为机械损失,由于存在着机械损失,液压马达的实 际输出扭矩M也就比理论扭矩要小,而实际扭矩与理论 扭矩之比,称之为液压马达的机械效率nm,即 >因此,实际扭矩:7m=M|N小 M=Mihnm=pqnm /2T >实际的输出功率 P,=2TmMn/60=ponmn,=pon 求中:n是考虑液压马达中所有能量损失的总效率
液压马达的工作参数（续） ➢ 因此，液压马达的实际转速： ➢ 在液压马达中，常把压力损失和摩擦损失合并在一起， 称之为机械损失，由于存在着机械损失，液压马达的实 际输出扭矩M也就比理论扭矩要小，而实际扭矩与理论 扭矩之比，称之为液压马达的机械效率ηm，即: ➢ 因此，实际扭矩: ➢ 实际的输出功率: 式中：η是考虑液压马达中所有能量损失的总效率。 60Q / q 60Q / q r/ min = e = m M Mth = / M = Mt h m = pq m / 2 P2 = 2Mn / 60 = pQ m v = pQ
对液压马达工作性能的讨论 液压马达的实际转速n,主要取决于供人液 压马达的流量Q、液压马达的工作容积(即 每转排量)Q和容积效率η。因此,要改变 液压马盗的转速,可采用的方法有謇积调 改变其流重 变量油马达;,改变其排量,也可以采用节 流调速一通过流控制阀来改变供入油马 达的流量:
对液压马达工作性能的讨论 ➢ 液压马达的实际转速n，主要取决于供人液 压马达的流量Q、液压马达的工作容积(即 每转排量)Q和容积效率ηv。因此，要改变 液压马达的转速，可采用的方法有容积调 速—采用变量油泵，改变其流量，或采用 变量油马达，改变其排量，也可以采用节 流调速—通过流量控制阀来改变供入油马 达的流量：
对液压马达工作性能的讨论 >液压马达的扭矩M,主要取决于工作油的压力 和液压马达的每转排量q。提高工作油压p,不 可增大液压马达的输出扭矩M,而且还可在功率 不变的前提下,使液压元件和和管路的尺寸相应 减小,但是也受到强度与密封等的条件限制,并 给管理工作带来不利的影响 增大液压马达的容积,亦即提高液压马达的每转 排量q,则可在工作油压不变的情况下增大扭矩 而转速则相应较低,从而构成低速大扭矩液压马 达。一般认为额定转速低于500r/min即属于低速 马达,高于500的属于高速马达。后者用于船舶甲 板机械往往需要增加杋械减速机构
对液压马达工作性能的讨论 ➢ 液压马达的扭矩M，主要取决于工作油的压力p 和液压马达的每转排量q。提高工作油压p，不仅 可增大液压马达的输出扭矩M，而且还可在功率 不变的前提下，使液压元件和和管路的尺寸相应 减小，但是也受到强度与密封等的条件限制，并 给管理工作带来不利的影响； ➢ 增大液压马达的容积，亦即提高液压马达的每转 排量q，则可在工作油压不变的情况下增大扭矩， 而转速则相应较低，从而构成低速大扭矩液压马 达。一般认为额定转速低于500r／min即属于低速 马达，高于500的属于高速马达。后者用于船舶甲 板机械往往需要增加机械减速机构
低速大扭矩油马达的构造和工作 >常用的低速大扭矩液压马达,主要有径向柱塞 式和叶片式等。径向柱塞式密封性好,有利于 提高油压户,在结构上也便于增大q值,叶片 式虽也可借增大q的方法来提高扭矩,但密封 性不如柱塞式,故多用于中、低压场合。 下面介绍几种常见的径向柱塞式液压马达。高 速液压马达(齿轮式、轴向柱塞式等)基本结构 与同类型的液压泵类似,而叶片式液压马达结 构较简单,故这里从略
二、低速大扭矩油马达的构造和工作 ➢ 常用的低速大扭矩液压马达，主要有径向柱塞 式和叶片式等。径向柱塞式密封性好，有利于 提高油压户，在结构上也便于增大q值，叶片 式虽也可借增大q的方法来提高扭矩，但密封 性不如柱塞式，故多用于中、低压场合。 ➢ 下面介绍几种常见的径向柱塞式液压马达。高 速液压马达(齿轮式、轴向柱塞式等)基本结构 与同类型的液压泵类似，而叶片式液压马达结 构较简单，故这里从略