第三章 液压执行元件ppt课件.ppt

第三章液压执行元件液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变为机械能的输出转换装置。它包括液压缸、液压马达,液压马达****惯上是指输出旋转运动的液压执行元件,而把输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的液压执行元件称为液压缸。第一节液压马达一、液压马达的特点与分类与泵的共同点:密闭而又周期变化的容积和相应的配流机构与泵的不同点:(1)、液压马达应能够正、反转,因而要求共内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大,特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此,它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承。(2)、液压马达由于在输入压力油条件下工作,因而不必具备自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别,使得液压马达和液压泵在结构上比较相似,但不能可逆工作。按结构分类:齿轮式、叶片式、柱塞式等;按额定转速分:1、高速,额定转速高于500rpm,基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向往塞式等,它们的主要特点是转速较高、转动储量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高,通常高速液压马达输出转矩不大(仅几十Nm到几百Nm),所以又称为高速小转矩液压马达。2、低速,额定转速低于500rpm,基本型式是径向往塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式也有低速的结构型式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低,(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千Nm到几万Nm),所以又称为低速大转矩液压马达。二、液压马达的工作原理1、叶片式液压马达结构特点及应用场合:1)、叶片两面同时受压力油作用,受力平衡对转子不产生作用转矩。2)、叶片式液压马达的输出转矩与液压马达的排量和液压马达进出油口之间的压力差有关,其转速由输入液压马达的流量大小来决定。3)、由于液压马达一般都要求能正反转,所以叶片式液压马达的叶片要径向放置。4)、为了确保叶片式液压马达在压力油通入后能正常启动,必须使叶片顶部和定子内表面紧密接触,以保证良好的密封,因此在叶片根部应设置预紧弹簧。5)、叶片式液压马达体积小,转动惯量小,动作灵敏,可适用于换向频率较高的场合,但泄漏量较大,低速工作时不稳定。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敏的场合。2、径向柱塞马达柱塞对缸体的切向力:以上分析的一个柱塞产生转矩的情况,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。径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。及3、轴向柱塞马达配油盘4和斜盘1固定不动,马达轴5与缸体2相连接一起旋转。当压力油经配油盘4的窗口进入缸体2的柱塞孔时,柱塞3在压力油作用下外伸,紧贴斜盘1斜盘1对柱塞3产生一个法向反力p,此力可分解为轴向分力及和垂直分力Fy。与柱塞上液压力相平衡,Fy则使柱塞对缸体中心产生一个转矩,带动马达轴逆时针方向旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。若改变马达压力油输入方向,则马达轴5按顺时针方向旋转。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。改变斜盘倾角a、即排量的变化,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生转矩越大,转速越低。、齿轮马达结构适应正反转要求,进出油口相等、具有对称性;2、为了减少启动摩擦力矩,采用滚动轴承;3、为了减少转矩脉动,齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多。 齿轮液压马达由于密封性差,容积效率较低,输入油压力不能过高,不能产生较大转矩。瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化,因此齿轮液压马达仅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。三、、排量和转矩的关系 液压马达在工作中输出的转矩大小是由负载转矩所决定的。影响马达输出转矩的参数包括马达的排量和进出口压差。当液压马达进、出油口之间的压力差为,输入液压马达的流量为q,液压马达输出的理论转矩为Tt,角速度为,如果不计损失,液压泵输出的液压功率应当全部转化为液压马达输出的机械功率,即又因为,,,实际输出的转矩:启动转矩下降: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,这给液压马达带载启动造成了困难,所以启动性能对液压马达是很重要的。启动转矩降低的原因:1、动、静摩擦系数之差;2、更为主要的是静止状态润滑油膜被挤掉,基本上变成了干摩擦。且马达开始运动,随着润滑油膜的建立,摩擦阻力立即下降,并随滑动速度增大和油膜变厚而减少。启动机械效率如果液压马达带载启动,必须注意到所选择