运城学院：《液压与气压传动》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 液压执行元件

运戴学院 Yancheng Paivercite 机电工程系Mechanical and Electrical Engineering Department 第三章执行元件 液压能→机械能。p,q)→(F,)或(T,ω) 液压马达实现旋转运动 液压缸实现直线往复运动 第一节液压马达 液压马达实现连续旋转或摆动的执行元件。 按结构分为齿轮式、叶片式柱塞式等。 按额定转速分为高速、低速。 额定转速高于500rmin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

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 第三章 执行元件 液压能→机械能。(p，q)→ (F，v)或(T，ω) 液压马达实现旋转运动 液压缸实现直线往复运动 第一节 液压马达 液压马达实现连续旋转或摆动的执行元件 。 按结构分为齿轮式、叶片式、柱塞式等。 按额定转速分为高速、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

这戴学院 Yancheng Paivercite 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 1.液压马达的工作原理 B—B A一A 设第个柱塞和缸体的 垂直中心线夹角为0， 则在柱塞上产生的转 矩为： 压力油 回油 T=Fr=FRsin=FRtanysin 轴向柱塞式液压马达的工作原理 1一斜盘2—缸体3一柱塞4—配油盘5一马达轴 式中R一柱塞在缸体中的分布圆半径 处于高压腔柱塞产生转矩的总和，即液压马达的转矩： T=∑F,RtanδsinO 当角变化时，T发生变化，故总转矩T脉动

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 1. 液压马达的工作原理 轴向柱塞式液压马达的工作原理 1—斜盘 2—缸体 3—柱塞 4—配油盘 5—马达轴 设第i个柱塞和缸体的 垂直中心线夹角为θ， 则在柱塞上产生的转 矩为：  sin tan sin T F r F R F R i y y x = = =    式中 R—柱塞在缸体中的分布圆半径 处于高压腔柱塞产生转矩的总和，即液压马达的转矩： tan sin T F R x =    当角θ变化时，Ti发生变化，故总转矩T脉动

运戴学院 Yancheng Paivercite t机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 由于压力油作用，受力不平衡 国油腔 压油腔 使转子产生转矩。输出转矩取 决于排量，进出油口压差，输 出转速取决于流量。 回油腔 压油腔 为了实现正反转，叶片径向放置 图3-1叶片式液压马达及其图形符号 体积小，转动惯量小，动作灵敏，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

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 由于压力油作用，受力不平衡 使转子产生转矩。输出转矩取 决于排量，进出油口压差，输 出转速取决于流量。 图3-1 叶片式液压马达及其图形符号 为了实现正反转，叶片径向放置 体积小，转动惯量小，动作灵敏，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

运戴学院 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 径向柱塞液压马达 当压力油经固定的配油轴4进入缸体 3内柱塞1的底部时，柱塞向外伸出， 紧紧顶住定子2的内壁，由于定子与 缸体存在一偏心距eo 元d Fr= F=Fe tan o FT对缸体产生一转矩，使缸体旋转。缸体通过端面连接的传动轴 向外输出转矩和转速

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 当压力油经固定的配油轴4进入缸体 3内柱塞1的底部时，柱塞向外伸出， 紧紧顶住定子2的内壁，由于定子与 缸体存在一偏心距e。 2 F 4 F p d  = T F F F = tan FT 对缸体产生一转矩，使缸体旋转。缸体通过端面连接的传动轴 向外输出转矩和转速。 径向柱塞液压马达

运戴学院 Yanchang Paiverdiny 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 多作用内曲线径向柱塞液压马达结构原理图 1一缸体2—配油轴3—柱塞4一横梁5一衬套6一滚轮7一定子

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 多作用内曲线径向柱塞液压马达结构原理图 1—缸体 2—配油轴 3—柱塞 4—横梁5—衬套 6—滚轮 7—定子

运戴学院 机电T程耘e9 icaand EetricaEngineering Departme 曲线径向狂塞被压 ⑤ ② ⑤ 排油腔 ④ ③ 进油腔 ③ 连杆型单作用径向柱塞式液压马达原理图 1一壳体2一柱塞3一连杆4一曲轴5一配油轴

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 连杆型单作用径向柱塞式液压马达原理图 1—壳体 2—柱塞 3—连杆 4—曲轴 5—配油轴 内曲线径向柱塞液压马达

运戴学院 Yancheng Paivercitt 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 三、液压马达的主要性能参数 1.工作压力和额定压力 工作压力是指液压马达实际工作时进口处的压力； 额定压力是指液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连 续运转的最高压力。 2.排量和理论流量 排量V是指液压马达轴转一周由其各密封工作腔容积变化的几何 尺寸计算得到的油液体积； 理论流量q:是指在没有泄漏的情况下，由液压马达排量计算得到 指定转速所需输入油液的流量

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 三、 液压马达的主要性能参数 1. 工作压力和额定压力 工作压力 是指液压马达实际工作时进口处的压力； 额定压力 是指液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连 续运转的最高压力 。 2. 排量和理论流量 排量V 是指液压马达轴转一周由其各密封工作腔容积变化的几何 尺寸计算得到的油液体积 ； 理论流量qt是指在没有泄漏的情况下，由液压马达排量计算得到 指定转速所需输入油液的流量

运戴学院 Yancheng Paivercite 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 3.效率和功室 容积效率：由于有泄漏损失，为了达到液压马达要求的转速，实 际输入的流量q须大于理论流量q。容积效率为： ÷9 9 机械效率：由于有摩擦损失，液压马达的实际输出转矩T一定小于 理论转矩T。因此机械效率为： T 7m T

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 3. 效率和功率 容积效率：由于有泄漏损失，为了达到液压马达要求的转速，实 际输入的流量q 须大于理论流量qt。容积效率为： 机械效率：由于有摩擦损失，液压马达的实际输出转矩T一定小于 理论转矩Tt。因此机械效率为 ： t V q q  = m t T T  =

运戴学院 Yancheng Paivercite 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 总效率为： 7=7v7m 输入功率P为： P=△pq 输出功率P为： P。=T2=2πnT 式中p一液压马达进、出口的压力差； 2一液压马达的角速度和转速

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 总效率为： 输入功率Pi 为： 输出功率Po为 ： 式中 Δp—液压马达进、出口的压力差； Ω、n—液压马达的角速度和转速。    = V m P pq i =  oP T nT =  = 2

运戴学院 Yancheng Paivercite 机电T程系Mechanical and Electrical Engineering Department 4.转矩和转速 理论转矩T为： T= 2元 实际转矩T为： T=ApVn 2元 实际输入流量为时，马达的转速为： n gnv

机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 4. 转矩和转速 理论转矩Tt为： 实际转矩T为： 实际输入流量为q时，马达的转速为： m 1 2π T pV =   V q n V  = 1 2π T pV t = 