液压马达和液压缸

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1、第四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成机械能的能量转换装置。它包括液压缸和液压马达。液压马达习惯上是指旋转运动的液压执行元件，而把输出直线运动的液压执行元件称为液压缸。§4－1液压马达一·液压马达的特点和分类从能量转换的观点来看，液压泵和液压马达是可逆的液压元件。因为它们具有同样的基本结构要素－密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。但是，由于液压泵和液压马达的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。液压马达和液压泵的差别为：⑴液压马达应该能够正、反转，因而要求其内部结构对称；⑵液压马达的转速范围需要足够

2、大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此，它通常采用滚动轴承或滑动轴承；⑶液压马达由于在输入压力油条件下工作，因此不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转距。因此液压泵和液压马达不能可逆工作。液压马达按结构分为：齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。液压马达按额定转速分为：高速和低速。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本类型有齿轮式、叶片式、柱塞式等。它们的主要特点是转速较高，转动惯量小，便于启动和制动，调节（调速和换向）灵敏度高，而输出转距不大（仅几十N·m到几百N·m），所以

3、又称为高速小转距液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，它的主要特点是排量大，体积大，转速低，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距较大（可达几千N·m到几万N·m），所以又称为低速大转距液压马达。二·高速液压马达的工作原理常用的高速液压马达的结构与同类型的液压泵很相似。齿轮式、叶片式、柱塞式液压马达的工作原理。三·液压马达的基本参数和基本性能（一）液压马达的基本参数1.压力（MPa）⑴工作压力液压马达实际工作时输入的压力。工作压力取决于外负载大小。⑵额定压力液压马达长期连续运转能正常工作所允许使用的最高工作压力，其值受液压

4、马达的容积效率和使用寿命的限制。⑶极限压力液压马达在短时间内超载所允许使用的最高压力，其值受液压马达效率、零件强度和使用寿命等所限制。2.排量和流量⑴排量V（ml/r）在不考虑泄漏的情况小，液压马达每转一转所输入的液体体积。它只与液压马达的工作容积的几何尺寸有关。⑵理论流量qt（l/min）在不考虑泄漏的情况小，液压马达在单位时间内所输入的液体体积的平均值。qt=Vn⑶实际流量q（l/min）液压马达在某一具体工况下，单位时间内所输入的液体体积。它等于理论流量qt加上泄漏和压缩损失后的流量ql，即q=qt＋ql由于泄漏量ql随着压力p的增大而增大，所以实际流量q随着压力p的增大

5、而减小。⑷额定流量qn（ml/min）液压马达在额定压力和额定转速下所输入的实际平均流量。3.功率和效率⑴液压马达的功率损失液压马达的功率损失包括容积损失和机械损失。①容积损失和容积效率容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失。液体的泄漏是因为液压马达相对运动零件之间的缝隙造成的。一般来说，泄漏量与液压马达的输出压力及间隙的三次方成正比，而与液体的粘度成反比。液压马达的容积损失用容积效率来表征。q=qt/ηv=Vn/ηvηv随着压力的增大而降低。②机械损失和机械效率机械损失是因摩擦而造成的功率损失。其中包括轴承、密封、相对运动构件之间的摩擦损失以及液体流动（粘性）造成的压力损失等。

6、机械损失用机械效率来表征，它等于液压马达的实际输出转距T与理论转距Tt之比，设转距损失为Tl，则液压马达的机械效率为T=Ttηm⑵液压马达的功率①输入功率Pi作用在液压泵主轴上的功率。式中△p单位为MPa；q单位为l/minP单位为Kw。②输出功率P液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差△p和输出流量q的乘积，即式中Ti单位为N.m;n单位为r/min;Pi单位为Kw。⑶总效率η液压马达的实际输出功率与其输入功率的比值，即因此，可以得到：液压马达的各个参数和压力之间的关系如图4－2所示。（二）液压马达的基本性能1.液压马达的启动机械效率在同样的压力下，液压马达由静止到开始转

7、动的启动状态的输出的转距要比运转中的转距小，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。启动转距降低的原因是在静止状态下摩擦系数最大，在摩擦表面出现相对滑动后摩擦系数明显减小，这是机械摩擦的一般性质。对液压马达来说，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。一旦液压马达开始运动，随着润滑油膜的建立，摩擦阻力立即下降，并随着滑动速度增大和油膜变厚而减少。液压马达启动性能的指标用启动机械效率ηmo表示，其表达式为ηmo＝To/Tt式中To为液压马达的启动转距。