傾斜盤式柱塞液壓馬達(dá)的工作原理與變量原理
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傾斜盤式柱塞液壓馬達(dá)的工作原理與變量原理
    ①工作原理 斜盤式柱塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理,系統(tǒng)來的壓力油,通過配流盤上的腰形孔,從P口進(jìn)入液壓馬達(dá)壓力側(cè)的缸體孔(3~5個(gè))內(nèi),從位于壓力側(cè)幾個(gè)配流孔對面的腰形孔處(回油側(cè))回油,回油側(cè)的幾個(gè)配流孑L與回油路相通。當(dāng)壓力油輸入時(shí),柱塞帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn),并沿著斜盤表面滑動(dòng)。缸體內(nèi)的9個(gè)柱塞依次在孔內(nèi)產(chǎn)生行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液壓力在缸體上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,因而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn),輸入流量決定馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速?;纳暇哂徐o壓支承,因而能保證旋轉(zhuǎn)副具有較長的壽命。
    斜盤式柱塞液壓馬達(dá)的工作原理。油液壓力產(chǎn)生的力P(P= pnd2)把處在壓油腔位置的柱塞頂出,壓在斜盤上,柱塞滑履處法線方向上要產(chǎn)生一反力FL作用在柱塞上,現(xiàn)在來分析圖中
(a)斜盤式結(jié)構(gòu)原理    (b)斜盤式原理
    斜盤式柱塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理
1-驅(qū)動(dòng)軸;2-柱塞;3-柱塞截面;4柱塞行程;5-斜盤;6-傾斜角;7-缸體   8-貫通軸;9-配流盤;10-頂部死區(qū)中心(TDC), 11-底部死區(qū)中心(BDC);12-吸油配流槽;13 -排油配流槽
一個(gè)柱塞的受力情況:設(shè)斜盤給柱塞的反作用力為FL,F(xiàn)L的水平分力FH與作用在柱塞上的高壓油產(chǎn)生的作用力相平衡;而FL的徑向分力FT(FT—FH tana)和柱塞的軸線垂直,分力FT使柱塞對缸體(轉(zhuǎn)子)中心產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩Mo =FTa=FTRsin+=FHRtanasin+ (R為柱塞在缸體上的分布圓半徑)。每個(gè)處于壓力油區(qū)的柱塞都會(huì)產(chǎn)生這種轉(zhuǎn)矩,從而形成總轉(zhuǎn)矩M2。
(a)壓力油產(chǎn)生的力
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斜盤式柱塞液壓馬達(dá)的工作原理
    隨著角度≠的變化,柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也跟著變化。整個(gè)液壓馬達(dá)
所能產(chǎn)生的總轉(zhuǎn)矩是由所有處于壓力油區(qū)的柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩所組成,
所以總轉(zhuǎn)矩也是脈動(dòng)的。當(dāng)柱塞的數(shù)目較多且為單數(shù)時(shí),則脈動(dòng)較小。
    如果斜盤擺動(dòng)斜角a固定不能變,則為定量斜盤式柱塞液壓馬
達(dá);如果斜盤擺動(dòng)斜角a的大小做成可以改變的,則為變量斜盤式柱
·塞液壓馬達(dá)。斜盤式定量或變量軸向柱塞馬達(dá),輸出速度都與供油流
量成正比’輸出的轉(zhuǎn)矩都隨高低壓端(進(jìn)出油口)壓力差的增大而增
大。變量馬達(dá)的容積,也即馬達(dá)的吸人流量,可通過調(diào)節(jié)斜盤傾角來
改變。
 ②基本參數(shù) 
類 型
斜盤式定量柱塞馬達(dá)
斜盤式變量柱塞馬達(dá)
排量/( L/min)
Q2 =’Og7l/l OOOT/y
Q=Vgmaxntana/lOOOtanamaxm.
輸出轉(zhuǎn)速/( r/min)
n- Qi x iooolly/vg
n=Qi XlOOOtananiaxyy/V,ztana
輸出轉(zhuǎn)矩/N.m
M2 = VgAPymh/20,r
M2=VgApsinmh/20πsinMAX
輸出功率/kW
 
Pl一2πMn/60000
P2 =QiApyy訕/600
Pl 27πMn/60000
P2 =QiAPyy7hitl/600
Q1-泵的流量,L/min:
    Q2 -馬達(dá)的流量,L/min:
    M1——驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,N.m:
    M2-輸出轉(zhuǎn)矩,N.m:
    Pl -驅(qū)動(dòng)功率,kW:
    P2-輸出功率,kW:
    Vg-每轉(zhuǎn)幾何容積,CM3:
    Vgmax -每轉(zhuǎn)最大行程幾何容積,。CM3:
    n-轉(zhuǎn);速,r/min:
    a max——最大擺角(決定于類型);
    a——設(shè)定擺角(O?!?permil;。;)。
    v -容積效率;
   h -機(jī)械一液壓效率;
    Ap-壓差,bar。
    ③變量原理軸向柱塞馬達(dá)的變量方式與軸向柱塞泵的變量可
采用相同的方法——改變斜盤斜角口或斜軸傾角盧來實(shí)現(xiàn)。
    斜盤的擺角調(diào)節(jié),既可采用機(jī)械式的定位螺釘,也可采用液壓式
的定位活塞。易動(dòng)的斜盤由滾柱軸承或滑動(dòng)軸承支承,零位則以彈簧
對中。隨著角度的增加,排量和轉(zhuǎn)矩也增大。反之,則相應(yīng)減小。如果擺角為零,則排量為零。在采用機(jī)械或液壓式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中,控制則
可以為機(jī)械的,液壓的或電氣的。常見的例子是:比例電磁鐵控制、
壓力控制(零位控制)和功率控制等。
    軸向柱塞馬達(dá)的變量方式有許多種,此處僅例舉恒功率變量的工
作原理。如圖5-3所示,控制壓力油口與負(fù)載相連接,當(dāng)負(fù)載壓力超
過恒功率閥所調(diào)節(jié)的壓力時(shí),負(fù)載壓力油從控制壓力油口進(jìn)入推動(dòng)其
閥芯下移,負(fù)載壓力油可進(jìn)入控制活塞上腔,使控制活塞下移,使得通過銷連接的斜盤逆時(shí)針方向擺動(dòng),傾角增大,柱塞的往復(fù)行程增加,對馬達(dá)進(jìn)行變量,隨著容積的增加,輸出軸的轉(zhuǎn)矩增大,當(dāng)與負(fù)載相平衡時(shí),恒功率閥關(guān)閉。恒功率閥采用正遮蓋(正開口),因?yàn)椴捎昧?/span>遮蓋或負(fù)遮蓋容易產(chǎn)生振動(dòng)使馬達(dá)出現(xiàn)回轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

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