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1、精品PPT收集整理,第三章 液压执行元件,2,精品ppt实用可编辑,第一节 液压马达,将液压能转换为机械能,输入压力、流量 输出转动：力矩T、角速度（转速n ）,3,精品ppt实用可编辑,学习目标： 1、学会根据使用条件，选择液压马达的实际输出转矩、实际转速，液压马达的调速范围，启动性能； 2、学会根据液压马达选择液压泵的输出压力、流量及配套电机功率、转速。,4,精品ppt实用可编辑,径向柱塞油马达,5,精品ppt实用可编辑,图形符号,6,精品ppt实用可编辑,一、液压马达的分类及特点,按结构类型来分 齿轮式 叶片式 柱塞式,按额定转速分： 齿轮式 高速额定转速高于500 r/min 螺杆式
2、叶片式 轴向柱塞式 低速额定转速低于500 r/min 径向柱塞油马达,7,精品ppt实用可编辑,通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十牛米到几百牛米）， 所以又称为高速小转矩马达。,高速液压马达的主要特点 转速高，转动惯量小，便于启动和制动，灵敏度高等。,8,精品ppt实用可编辑,低速液压马达的主要特点 输入压力高，排量大，体积大， 转速低（几转甚至零点几转每分钟可在 每分钟10转以下平稳运转）， 输出转矩大（可达几千牛米到几万 牛米）， 又称为低速大转矩液压马达。,9,精品ppt实用可编辑,1、叶片式液压马达,二、液压马达的工作原理,叶片式液压马达工作原理,10,精品ppt实用可编辑,原理由
3、于压力油作用，受力不平衡使转子产生转矩。 输出转矩T与液压马达的排量VM和液压马达进出油口之间的压力差有关， 转速n输入液压马达的流量qM大小来决定。,11,精品ppt实用可编辑,转动特性能正反转（压、回油互换） 结构特点： 叶片要径向放置-适应正反转 在回、压油腔通入叶片根部的通路上应设置单向阀-使叶片根部始终通压力油 在叶片根部应设置预紧弹簧-使叶片在启动前能伸出,12,精品ppt实用可编辑,叶片式液压马达的使用特点 体积小，转动惯量小，动作灵敏 允许高频换向，且角速度和输出转矩脉动小； 缺点： 泄漏量较大，低速工作时不稳定（爬行）； 因此叶片式液压马达一般用于转速高、 转矩小和动作要求灵
4、敏的场合。,13,精品ppt实用可编辑,2、径向柱塞式液压马达,工作原理： 定子与缸体存在一偏心距， 在柱塞与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为FN 可分解为 FF FT 切向力产生转矩 由于在压油区作用有好几个柱塞，在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转，并输出转矩。,结构：,14,精品ppt实用可编辑,径向柱塞马达的特点,优点： 转速低（低于500r/min，有的可达每分钟 几转甚至零点几转） 输出转矩大（可达几千牛米到几万牛米） 排量大， 体积大， 属于低速大扭矩液压马达。 径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。,15,精品ppt实用可编辑,连杆偏心定子式 该马达有五个柱塞，壳体上有五
5、个缸，。连杆通过球铰与活塞联接，另一端为圆弧表面，圆弧半径与偏心轮半径一致，两个圆环套在连杆的圆弧外表面，而连杆既能沿着偏心轮的圆弧表面滑动而又不能脱开，输出轴左端通过联轴器使配流轴同步旋转。,连杆式径向柱塞马达,16,精品ppt实用可编辑,定子有多段曲线，转子每转一转柱塞来回往复多次，排量大，所以转矩大。,定子内表面采用正弦曲线，（或等加速曲线、阿基米德曲线），保证在低转速下也能稳定工作。,为增大转矩，也有做成多排转子，各排错开可减小脉动。,曲线定子式,17,精品ppt实用可编辑,多作用指定子的内曲面可以多达十几段（多次行程）。转子每转一转，每个柱塞经过每一段时都要吸排油各一次，柱塞要进行多
6、次进退，对输出轴产生多次渐增转矩，并通过输出轴带动负载旋转，因此称为多作用马达。,18,精品ppt实用可编辑,轴向柱塞泵除阀式配流外，其它形式原则上都可以作为液压马达用，即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。,3、轴向柱塞马达,19,精品ppt实用可编辑,直轴或斜轴式液压泵都可以作液压马达用。,原理： 在配流盘的一侧槽中通入压力油，另一侧回油，将使柱塞球头压在斜盘上，其反作用力的分力将使缸体带动轴转动从而输出力矩和转速。,20,精品ppt实用可编辑,轴向柱塞马达的特点,转矩较小， 转速较高， 可以反转， 多用于高转速小转矩的工作场合。,21,精品ppt实用可编辑,4、齿轮马达,结构特点： 进出油
7、口相等、对称齿轮马达在结构上为了适应正反转要求 有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体外； 采用滚动轴承减少启动摩擦力矩； 齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多 为了减少转矩脉动, 。,22,精品ppt实用可编辑,齿轮马达的特点及应用,缺点： 不能产生较大转矩密封性差，容积效率较低，输入油压力不能过高， 瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化 适合于高速小转矩的场合。 一般用于工程机械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。,23,精品ppt实用可编辑,三、液压马达的基本参数和基本性能,基本参数 排量每转的输入流量（理论流量）， 决定转速 流量每分钟输入的理论流量 压力 输入的油压（油
8、泵输出压力总损失） 输出油压 压力差输入油压输出油压 排量和输入输出压力差决定转矩,24,精品ppt实用可编辑,1、液压马达的排（流）量与转矩的关系 p液压马达进、出油口之间的压力差 液压马达的输入流量（Vn） Tt 液压马达输出的理论转矩 角速度(=2n)，如果不计损失，,所以，马达的理论转矩为,（理论转矩与压力差和排量 的关系）,25,精品ppt实用可编辑,2、液压马达的机械效率 液压马达的实际输出转矩TM总要比理论转矩TMt小些效率。 机械效率 运行机械效率 起动机械效率，低于运行效率 运行机械效率：,式中， TM实际运行输出转矩 Mm 马达的运行机械效率,26,精品ppt实用可编辑,起
9、动机械效率液压马达的启动性能， 用m0表示,式中， TM0为液压马达的起动转矩 TMt为液压马达的理论转矩 Mm0 马达的起动机械效率,27,精品ppt实用可编辑,启动转矩降低的原因 在静止状态下的摩擦系数最大，在摩擦表面出现相对滑动后摩擦系数明显减小，在同样的压力下，液压马达由静止到开始转动的启动状态的输出转矩要比运转中的转矩小。 意义给液压马达带载启动造成了困难,28,精品ppt实用可编辑,不同类型的液压马达，内部受力部件的力平衡情况不同，摩擦力的大小不同，所以Mm也不尽相同，同一类液压马达，摩擦副的力平衡设计不同，其Mm也有高低之分。 例如，有的齿轮马达的Mm只有0.6左右，而高性能低速
10、大转矩液压马达却可达0.9左右，相差很大。,所以，如果液压马达带载启动， 必须注意到所选择的液压马达的启动性能。,29,精品ppt实用可编辑,3、液压马达的转速和低速稳定性,液压马达的转速取决于供液的流量qM和液压马达本身的（理论）排量VM，,液压马达的实际转速nM要比理论转速小。 原因液压马达内部有泄漏，,式中，nM 液压马达的实际转速 qM 液压马达的输入流量； VM 液压马达的理论排量 MV 液压马达的容积效率,30,精品ppt实用可编辑,转速过低时的爬行现象当液压马达工作转速过低时，往往保持不了均匀的速度，进入时动时停的不稳定状态。,为防止“爬行” ：高速液压马达工作转速不应 低于10
11、r/min， 低速马达的工作转速不应 低于3r/min。,31,精品ppt实用可编辑,一般地说，低速大-转矩液压马达的低速稳定性要比高速马达为好。低速大转矩马达的排量大，因而尺寸大，即便是在低转速下工作摩擦副的滑动速度也不致过低，加之马达排量大，泄漏的影响相对变小，马达本身的转动惯量大，所以容易得到较好的低速稳定性。,32,精品ppt实用可编辑,4调速范围液压马达的调速范围允许的最大转速 和最低稳定转速之比,宽调速液压马达既有好的高速性能又有好的低速性能。,当负载从低速到高速在很宽的范围内工作时， 选用： 宽调速液压马达 窄调速液压马达机械变速 传动机构复杂化。,33,精品ppt实用可编辑,液
12、压马达的选用： 根据负载需要的转速、转矩、调速范围、启动性能，选择液压马达的： 参数：输出转矩、输出额定转速、调速范围 输入额定压力、排量 性能：低速爬行性能、带载启动转矩 选择配套的泵额定压力、额定流量， 与泵配套的电机功率、转速,34,精品ppt实用可编辑,五、液压马达的安装,传动轴与其他机械连接时要保证同心，或采用柔性连接。 轴承受径向力，对于不能受径向力的马达，不得将带轮直接装在主轴上。 泄漏油管要畅通，一般不接背压，当泄漏油管太长或因某种需要而接背压时，其大小不得超过低压密封所允许的数值。,35,精品ppt实用可编辑,外接泄漏油应能保证液压马达的壳体内充满油，防止停机时壳体里的油全部
13、流回油箱。 对于停机时间较长的马达，不能直接满载运转，应待空转一段时间后再正常使用。,36,精品ppt实用可编辑,六、液压马达使用和维护要点,转速和压力不能超过规定值。 对低速液压马达回油口应有足够的背压，对内曲线液压马达更应如此，否则滚轮会产生撞击，发出噪音降低寿命。背压力值为0.31.0MPa。 避免在系统有负载的情况下突然起动或停止。 经常检查油箱的油量，防止因油量过少，使空气吸入。 保持油液清洁，防止混入固体颗粒或水分。,37,精品ppt实用可编辑,七、液压马达常见故障及其排除,一、转速低输出转矩小,1、由于滤油器阻塞，油液粘度过大，泵间隙过大，泵效率低，使供油不足。清洗滤油器，更换粘
14、度适合的液油，保证供油量。,2、电机转速低，功率不匹配。更换电机。,3、密封不严，有空气进入。紧固密封。,4、油液污染，堵塞马达内部通道。拆卸、清洗马达，更换液油。,38,精品ppt实用可编辑,5、油液粘度小，内泄漏增大。更换粘度适合的液油。,6、油箱中油液不足或管径过小或过长。加油，加大吸油管径。,7、齿轮马达侧板和齿轮两侧面、叶片马达配油盘和叶片等零件磨损造成内泄漏和外泄漏。对零件进行修复。,8、单向阀密封不良，溢流阀失灵。修理阀芯和阀座。,39,精品ppt实用可编辑,二、噪声过大,1、进油口滤油器堵塞，进油管漏气。清洗，紧固接头。,2、联轴器与马达轴不同心或松动。重新安装调整或紧固。,3
15、、齿轮马达齿形精度低，接触不良，轴向间隙小，内部个别零件损坏，齿轮内孔与端面不垂直，端盖上两孔不平行，滚针轴承断裂，轴承架损坏。更换齿轮，或研磨修整齿形，研磨有关零件重配轴向间隙，对损坏零件进行更换。,40,精品ppt实用可编辑,4、叶片和主配油盘的两侧面、叶片顶端或定子内表面磨损或刮伤，扭力弹簧变形或损坏。根据磨损程度修复或更换。,5、径向柱塞马达的径向尺寸严重磨损。修磨缸孔，重配柱塞。,41,精品ppt实用可编辑,第二节 液压缸,液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件,一、液压缸的分类 活塞缸 柱塞缸 摆动缸,活塞缸和柱塞缸实现往复运动， 输出推力“F”和速度“v”， 摆动缸实现360的往复摆动， 输出转矩“T”和角速度“”。,42,精品ppt实用可编辑,液压缸使用 单个使用， 几个组合起来使用 和其它机构组合起来，以完成 特殊的功用。,43,精品ppt实用可编辑,砂轮架,尾架,横向操纵机构,下工作台,床身,内圆磨头,头架,上工作台,滑鞍,液压操纵箱,纵向手柄,44,精品ppt实用可编辑,液压缸的组成 缸体 活塞 活塞杆 缸盖 密封圈 进出油口,45,精品ppt实用可编辑,46,精品ppt实用可编辑,活塞式液压缸,47,精品ppt实用可编辑,柱塞式液压缸,48,精品ppt实用可编辑,摆动式液压缸,49,精品ppt实用可编
