液压传动与控制幻灯片.ppt

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1、液压传动与控制液压传动与控制第1页，共55页，编辑于2022年，星期日n液液压压执执行行元元件件是是液液压压系系统统中中对对外外作作功功的的元元件件，其其功功能能是是将将液液压压能能转转换为换为机械能机械能。n执行元件分类执行元件分类 旋转运动型旋转运动型液压马达液压马达 往复运动型往复运动型飞机液压执行装置飞机液压执行装置直线运动型直线运动型作动筒（液压缸）作动筒（液压缸）往复摇摆运动型往复摇摆运动型摆动缸摆动缸第2页，共55页，编辑于2022年，星期日飞机液压执行装置飞机液压执行装置液压缸和液压马达液压缸和液压马达第3页，共55页，编辑于2022年，星期日 图图4.1.1 液压作动筒的工作

2、原理液压作动筒的工作原理1筒体；筒体；2活塞；活塞；3活塞杆；活塞杆；4端盖；端盖；5密封；密封；6进出管道进出管道4.1.1 4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构4.1 液压作动筒（液压缸）概述液压作动筒（液压缸）概述n 基本原理基本原理第4页，共55页，编辑于2022年，星期日结结论论：作作动动筒筒是是利利用用液液体体压压力力来来克克服服负负载载的的（包包括括摩摩擦擦力力），利用液体流量维持运动速度。，利用液体流量维持运动速度。输输人人作作动动筒筒的的液液体体压压力力和和流流量量是是作作动动筒筒的的输输入入参参

3、数数，是是液液压压功功率率；作作动动筒筒的的输输出出力力和和速速度度（或或位位移移）是是其其输输出出参参数数，是机械功率。是机械功率。4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构第5页，共55页，编辑于2022年，星期日n 构成构成缸体组件（筒体缸体组件（筒体+端盖）端盖）活塞组件（活塞活塞组件（活塞+活塞杆）活塞杆）密封装置密封装置缓冲装置缓冲装置排气装置排气装置间隙密封间隙密封活塞环密封活塞环密封密封圈密封密封圈密封4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构第6页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的

4、基本原理和结构间隙密封间隙密封第7页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构活塞环密封活塞环密封第8页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构液压作动筒的基本原理和结构O型圈型圈V型圈型圈Y型圈型圈第9页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析n 输出力输出力 定义：定义：指液压作动筒克服其内部各种阻力以后所发出的机械指液压作动筒克服其内部各种阻力以后所发出的机械 力的大小。力的大小。（4-1）p1p2A1A2F理论输出力为理论输出力为（4-2）式式

5、中中，F为为理理论论输输出出力力；p1为为供供油油压压力力；p2为为回回油油压压力力；A1为为p1压力作用的有效面积；压力作用的有效面积；A2为为p2压力作用的有效面积。压力作用的有效面积。第10页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析由于活塞运动具有摩擦阻力，所以其实际输出力的表达式应为由于活塞运动具有摩擦阻力，所以其实际输出力的表达式应为式中，式中，Fsb为实际输出力；为实际输出力；m为机械效率。为机械效率。结结论论：提提高高供供油油压压力力或或者者是是增增大大活活塞塞有有效效面面积积，均均可可以以使使作作动动筒筒的输出力增大。的输出力

6、增大。（4-3）第11页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析n 输出速度输出速度 定义：定义：指活塞相对于筒体的运动速度。指活塞相对于筒体的运动速度。（4-4）Av式式中中，v为为输输出出速速度度；Q为为进进人人作作动动筒筒的的液液体体流流量量；A为为活活塞塞的的有有效面积。效面积。作动简的输出运动速度取决于输入流量的大小，即作动简的输出运动速度取决于输入流量的大小，即第12页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析因为作动筒内部存在泄漏，因此引人容积效率因为作动筒内部存在泄漏，因此引人

7、容积效率（4-5）Av式中，式中，v为容积效率；为容积效率；Q1为作动筒内部的油液泄漏量。为作动筒内部的油液泄漏量。实际作动筒的输出速度为实际作动筒的输出速度为（4-6）第13页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析n 作动时间和输出行程作动时间和输出行程 定义：定义：作动筒完成作动所用的时间称为作动筒完成作动所用的时间称为作动时间作动时间，作动筒，作动筒 完完成成该该动动作时活塞在筒内扫过的距离称为作时活塞在筒内扫过的距离称为作动行程作动行程。（4-7）式式中中，l为为作作动动筒筒的的内内腔腔长长度度；l1为为活活塞塞厚厚度度；l为为设设

8、计计时时为为防防止活塞和顶盖碰撞而预留的行程余量。止活塞和顶盖碰撞而预留的行程余量。式中，式中，L为输出行程；为输出行程；t为作动时间。为作动时间。（4-9）（4-8）第14页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析作动时间作动时间（4-10）最小供油流量最小供油流量（4-11）第15页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.2 液压作动筒的特性与分析液压作动筒的特性与分析n 功率和效率功率和效率 作动筒的输出功率表征的是作动筒对外做功的速度作动筒的输出功率表征的是作动筒对外做功的速度（4-12）式式中中，Psr为为输输人人功功率率；p1

9、为为输输人人压压力力；Q为为输输人人流流量量；m为为机机械械效效率；率；v为容积效率。为容积效率。式中，式中，Psc为输出功率；为输出功率；F为输出力；为输出力；v为输出速度。为输出速度。（4-14）（4-13）作动筒的总效率为作动筒的总效率为第16页，共55页，编辑于2022年，星期日n 按结构形式按结构形式活塞缸活塞缸，分为单杆活塞缸、双杆活塞缸，分为单杆活塞缸、双杆活塞缸柱塞缸柱塞缸摆动缸摆动缸，分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸，分单叶片摆动缸、双叶片摆动缸n 按作用方式按作用方式单单作作用用液液压压缸缸，一一个个方方向向的的运运动动依依靠靠液液压压作作用用力力实实现现，另另一一个方向依靠弹

10、簧力、重力等实现；个方向依靠弹簧力、重力等实现；双作用液压缸双作用液压缸，两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；，两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；复复合合式式缸缸，活活塞塞缸缸与与活活塞塞缸缸的的组组合合、活活塞塞缸缸与与柱柱塞塞缸缸的的组组合合、活塞缸与机械结构的组合等。活塞缸与机械结构的组合等。4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点第17页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点1.活塞式液压缸活塞式液压缸n双杆液压缸双杆液压缸（a）缸体固定，活塞杆移动缸体固定，活塞杆移动图图4.1.2 双杆活塞缸双杆活塞缸（b）

11、活塞杆固定，缸体移动活塞杆固定，缸体移动第18页，共55页，编辑于2022年，星期日 因因双双杆杆液液压压缸缸的的两两端端活活塞塞杆杆直直径径相相等等，所所以以当当输输入入流流量量和和油油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。液压缸活塞的实际推力液压缸活塞的实际推力 (4-15)4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点p1p2AAF第19页，共55页，编辑于2022年，星期日 (4-16)式中：式中：A液压缸的有效面积；液压缸的有效面积；m液压缸的机械效率；液压缸的机械效率；V液压缸的容积效率；液压缸的容积效率；D活塞直径；活塞直径；d

12、活塞杆直径；活塞杆直径；q输入液压缸的流量；输入液压缸的流量；p1进油腔压力；进油腔压力；p2回油腔压力。回油腔压力。4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点液压缸活塞的运动速度液压缸活塞的运动速度第20页，共55页，编辑于2022年，星期日(a)液压缸无杆腔进油液压缸无杆腔进油图图4.1.3 单杆活塞缸单杆活塞缸n 单杆液压缸单杆液压缸 当当无无杆杆腔腔进进油油且且有有杆杆腔腔回回油油时时，活塞的推力活塞的推力F1和运动速度和运动速度 1分别为分别为4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点(4-17)(4-19)式式中中，A1、A2无无杆杆腔腔和和有有杆杆腔腔

13、的的有有效效面面积积；m、V液液压压缸缸的的机机械效率和容积效率。械效率和容积效率。第21页，共55页，编辑于2022年，星期日(b)液压缸有杆腔进油液压缸有杆腔进油图图4.1.3 单杆活塞缸单杆活塞缸4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点 当当有有杆杆腔腔进进油油且且无无杆杆腔腔回回油油时时，活塞的推力活塞的推力F2和运动速度和运动速度 2分别为分别为(4-18)(4-20)式式中中，A1、A2无无杆杆腔腔和和有有杆杆腔腔的的有有效效面面积积；m、V液液压压缸缸的的机机械械效效率和容积效率。率和容积效率。第22页，共55页，编辑于2022年，星期日V1和和V2之比称为速度比

14、之比称为速度比 上上式式表表明明，当当活活塞塞杆杆直直径径愈愈小小时时，速速度度比比愈愈接接近近于于1，在在两两个个方向上的速度差值就愈小。方向上的速度差值就愈小。4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点（4-21）第23页，共55页，编辑于2022年，星期日 当当单单杆杆活活塞塞缸缸两两腔腔同同时时通通入入压压力力油油时时，由由于于无无杆杆腔腔受受力力面面积积大大于于有有杆杆腔腔的的受受力力面面积积，使使得得活活塞塞向向右右的的作作用用力力大大于于向向左左的的作作用用力力，因因此此活活塞塞杆杆作作伸伸出出运运动动，并并将将有有杆杆腔腔的的油油液液挤挤出出，流流进进无无杆杆腔腔

15、，这这样样加加快快了了活活塞塞杆杆的的伸伸出出速速度度，单单杆杆活活塞塞液液压压缸缸的的这这种种连接方式被称为连接方式被称为差动连接差动连接。(c)差动液压缸差动液压缸图图4.1.3 单杆活塞缸单杆活塞缸4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点第24页，共55页，编辑于2022年，星期日 差差动动连连接接在在忽忽略略两两腔腔连连通通回回路路压压力力损损失失的的情情况况下下，p2 p1，并并考考虑虑到到机机械效率械效率 m时，活塞的推力时，活塞的推力F3和运动速度和运动速度 3分别为分别为4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点（4-22）整理后得整理后得（4-2

16、3）第25页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点推力推力F运动速度运动速度v单杆活塞缸的推力和运动速度单杆活塞缸的推力和运动速度第26页，共55页，编辑于2022年，星期日差动连接时液压缸实际的有效作用面积是活塞杆的横截面积。差动连接时液压缸实际的有效作用面积是活塞杆的横截面积。与与非非差差动动连连接接无无杆杆腔腔进进油油工工况况相相比比，在在输输入入油油液液压压力力和和流流量量都都不不变变的的条条件件下下，活活塞塞杆杆伸伸出出速速度度较较大大而而推推力力较较小小。差差动动连连接接是是在在不不增增加加液液压压泵泵容容量量和和功功率率的的情

17、情况况下下，实实现现系系统统快快速速运运动动的的有有效效方方法法。它它的的应应用用常常见于组合机床和各类专用机床中。见于组合机床和各类专用机床中。4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点 在在实实际际应应用用中中，液液压压传传动动系系统统常常通通过过控控制制阀阀来来改改变变单单杆杆活活塞塞缸缸的的油油路路连连接接，使使它它有有不不同同的的工工作作方方式式，从从而而获获得得快快进进（差差动动连连接接）工工进进（无无杆杆腔腔进进油油）快快退退（有有杆杆腔腔进油）的工作循环。进油）的工作循环。第27页，共55页，编辑于2022年，星期日4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类

18、型和特点 如如果果液液压压缸缸正正向向采采用用差差动动连连接接，反反向向为为有有杆杆腔腔进进油油，要要求求这这两两个个速速度度相等即相等即 3=2，则，则 活塞直径活塞直径D和活塞杆直径和活塞杆直径d的关系为的关系为第28页，共55页，编辑于2022年，星期日2.柱塞柱塞式式液压缸液压缸图图4.1.4（a）单柱塞缸单柱塞缸（b）双柱塞缸双柱塞缸4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点第29页，共55页，编辑于2022年，星期日当当柱柱塞塞直直径径为为d，输输入入液液压压油油流流量量为为q，压压力力为为p时时，柱柱塞塞上上所所产产生生的推力的推力F和速度和速度v分别为：分别为：4

19、.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点（4-24）（4-25）第30页，共55页，编辑于2022年，星期日3.摆动液压缸摆动液压缸 摆摆动动缸缸也也称称摆摆动动液液压压马马达达，主主要要用用来来驱驱动动作作间间歇歇回回转转运运动动的的工工作机构。主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。作机构。主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。（a）单叶片式单叶片式 （b）双叶片式双叶片式图图4.1.5 摆动缸摆动缸1定子块；定子块；2缸体；缸体；3摆动轴；摆动轴；4叶片叶片4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点单单叶叶片片式式摆摆动动缸缸，它它只只有有一一个个叶叶片片，其其

20、摆摆动动角角度度较较大大，可达可达300。双双叶叶片片式式摆摆动动缸缸，它它有有二二个个叶叶片片，其其摆摆动动角角一一般般小小于于150。第31页，共55页，编辑于2022年，星期日单叶片式摆动缸输出转矩单叶片式摆动缸输出转矩TM和角速度和角速度分别为：分别为：4.1.3 液压缸的基本类型和特点液压缸的基本类型和特点式式中中，p1、p2进进出出口口油油液液压压力力；q输输入入流流量量；b叶叶片片宽宽度度；R1、R2 叶叶片片底底部部和和顶顶部部回回转转半半径径；v、m容积和机械效率。容积和机械效率。（4-26）（4-27）当当输输入入压压力力和和流流量量不不变变时时，双双叶叶片片摆摆动动缸缸输

21、输出出转转矩矩是是单单叶叶片片摆摆动动缸缸的的2倍倍，而而摆摆动动角角速速度度则则是单叶片摆动缸的一半。是单叶片摆动缸的一半。第32页，共55页，编辑于2022年，星期日例例 题题例例1 如如图图所所示示两两个个结结构构和和尺尺寸寸均均相相同同相相互互串串联联的的液液压压缸缸，无无杆杆腔腔面面积积A1=110-2m2，有有杆杆腔腔面面积积A2=0.810-2m2时时，输输人人油油压压力力p1=0.9MPa，输人流量，输人流量q1=12L/min。不计损失和泄漏，试求。不计损失和泄漏，试求:1）两缸承受相同负载时（）两缸承受相同负载时（F1=F2），负载和速度各为多少），负载和速度各为多少?2）

22、缸）缸1不受负载时（不受负载时（F1=0），缸），缸2能承受多少负载？速度？能承受多少负载？速度？3）缸）缸2不受负载时（不受负载时（F2=0），缸），缸1能承受多少负载？速度？能承受多少负载？速度？第33页，共55页，编辑于2022年，星期日4.2 飞机的液压作动筒（液压缸）飞机的液压作动筒（液压缸）4.2.1 单作用式作动筒单作用式作动筒 单单作作用用式式作作动动筒筒的的活活塞塞在在液液压压作作用用下下只只能能向向一一个个方方向向运运动动，然然后后由弹簧作用返回。由弹簧作用返回。单作用式作动筒常用作刹车作动筒。单作用式作动筒常用作刹车作动筒。图图4.2.1 单作用式作动简单作用式作动简第3

23、4页，共55页，编辑于2022年，星期日4.2.2 双作用式作动筒双作用式作动筒 双作用式作动筒能利用油液推动部件做往复运动。双作用式作动筒能利用油液推动部件做往复运动。双双向向单单杆杆式式作作动动筒筒常常用用于于在在两两个个方方向向上上需需要要不不同同传传动动力力的的地地方方。如如在起落架收放系统，常采用此种形式的作动筒。在起落架收放系统，常采用此种形式的作动筒。图图4.2.2 双向单杆作动简双向单杆作动简第35页，共55页，编辑于2022年，星期日4.2.2 双作用式作动筒双作用式作动筒 双双向向双双杆杆式式作作动动筒筒在在活活塞塞两两边边装装有有同同样样粗粗细细的的活活塞塞杆杆，使使两两

24、腔腔油油液液的有效工作面积相同。的有效工作面积相同。当当作作动动筒筒两两端端的的输输人人压压力力相相同同时时，其其双双向向克克服服负负载载的的能能力力相相同同。当当活活塞塞两两端端输输人人流流量量相相同同时时，其其活活塞塞往往返返运运动动速速度度相相同同。所所以以，在在操操纵纵系系统统和和前前轮轮转转弯弯操操纵纵中中的的液液压压作作动动筒筒常常采采用用双双向向双双杆杆式式作作动动筒筒，以以保保证证作作动筒活塞往返速度相同。动筒活塞往返速度相同。图图4.2.3 双向双杆作动简双向双杆作动简第36页，共55页，编辑于2022年，星期日4.2.3 液压缸典型结构举例液压缸典型结构举例图图4.2.4

25、单杆活塞缸结构单杆活塞缸结构 1头侧端盖；头侧端盖；2活塞密封圈；活塞密封圈；3活塞头；活塞头；4活塞杆；活塞杆；5缸体；缸体；6拉杆；拉杆；7活塞杆密封圈；活塞杆密封圈；8杆侧端盖；杆侧端盖；9防尘圈；防尘圈；10泄油口；泄油口；11导向套；导向套；12固定密固定密封圈；封圈；13节流阀；节流阀；14单向阀单向阀第37页，共55页，编辑于2022年，星期日4.3 飞机液压作动筒辅助元件飞机液压作动筒辅助元件4.3.1 缓冲装置缓冲装置 缝隙节流缓冲缝隙节流缓冲图图4.3.1 带缝隙节流凸台的作动筒带缝隙节流凸台的作动筒 在在作作动动筒筒主主活活塞塞前前后后各各有有一一个个直直径径比比主主活活

26、塞塞略略小小的的缓缓冲冲凸凸台台，当当作作动动筒筒到到达达行行程程末末端端时时，凸凸台台将将一一部部分分油油液液封封死死，被被封封闭闭的的油油液液通通过过凸凸台台与与缸缸壁壁间间的的环环形形间间隙隙流流出出，产产生生液液压压阻阻力力，减减缓缓作作动动筒筒的的速速度度，起起到到缓缓冲的作用。冲的作用。第38页，共55页，编辑于2022年，星期日 节流阀缓冲节流阀缓冲4.3.1 缓冲装置缓冲装置图图4.3.2 带单向节流阀的作动筒带单向节流阀的作动筒 节节流流阀阀缓缓冲冲装装置置的的基基本本工工作作原原理理：在在作作动动筒筒行行程程末末端端安安装装节节流流阀阀，限制回流流量，使之产生反压力，从而减

27、缓部件的运动速度。限制回流流量，使之产生反压力，从而减缓部件的运动速度。第39页，共55页，编辑于2022年，星期日4.3.2 排气装置排气装置排气装置排气装置（a）排气阀）排气阀 （b）排气塞）排气塞 液液压压系系统统在在安安装装过过程程或或长长时时间间停停放放之之后后会会有有空空气气渗渗入入，由由于于气气体体存存在在，使使执执行行元元件件产产生生爬爬行行、噪噪声声和和发发热热等等一一系系列列不不正正常常现现象。为消除空气对系统的影响，必须排除积留在作动筒内的空气。象。为消除空气对系统的影响，必须排除积留在作动筒内的空气。第40页，共55页，编辑于2022年，星期日4.4 液压马达液压马达n

28、液压马达和液压泵在结构上基本相同，并且也是靠密封容积的变化来液压马达和液压泵在结构上基本相同，并且也是靠密封容积的变化来工作的。工作的。n液压马达输入的是液压马达输入的是压力压力和和流量流量，输出，输出转矩转矩和和转速转速。n液压马达的分类：液压马达的分类：按结构分：齿轮式、叶片式和柱塞式；按结构分：齿轮式、叶片式和柱塞式；按工作特性分：高速马达和低速马达；按工作特性分：高速马达和低速马达；按马达的排量是否可变分：定量马达和变量马达。按马达的排量是否可变分：定量马达和变量马达。第41页，共55页，编辑于2022年，星期日4.4 液压马达液压马达单向定量液压马达单向定量液压马达 双向定量液压马达

29、双向定量液压马达单向变量液压马达单向变量液压马达 双向变量液压马达双向变量液压马达液压马达图形符号液压马达图形符号第42页，共55页，编辑于2022年，星期日n 液压马达的工作压力和额定压力液压马达的工作压力和额定压力液液压压马马达达的的工工作作压压力力pM：是是指指它它的的输输人人油油液液的的实实际际压压力力，其其大大小小取决于液压马达的负载。取决于液压马达的负载。液液压压马马达达的的额额定定压压力力pMn：是是指指马马达达在在正正常常工工作作条条件件下下，按按试试验验标标准准规定能连续运转的最高压力。规定能连续运转的最高压力。马达的马达的压差压差pM：是指马达进出口压力的差值。：是指马达进

30、出口压力的差值。4.4.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数第43页，共55页，编辑于2022年，星期日n 液压马达的排量和理论流量液压马达的排量和理论流量液液压压马马达达的的排排量量VM：是是指指在在没没有有泄泄漏漏的的情情况况下下，马马达达轴轴旋旋转转一周所输人的油液体积。一周所输人的油液体积。理理论论流流量量qMt：是是指指在在没没有有泄泄漏漏的的情情况况下下，马马达达达达到到转转速速nM，所所输人油液的流量。输人油液的流量。4.4.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数（4-28）第44页，共55页，编辑于2022年，星期日n 液压马达的功率和效率液压马达的功率和

31、效率 功率功率 马达输入功率马达输入功率PMi为为 (4-32)马达输出功率马达输出功率PM0为为 (4-33)4.4.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数第45页，共55页，编辑于2022年，星期日 效率效率 容积效率容积效率液压马达也有泄漏液压马达也有泄漏qM存在，其实际输入流量存在，其实际输入流量qM大于理论流量大于理论流量液液压压马马达达的的理理论论流流量量与与实实际际流流量量之之比比称称为为液液压压马马达达的的容容积积效效率率MV4.4.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数（4-29）第46页，共55页，编辑于2022年，星期日 机械效率机械效率 液压马达转矩

32、损失液压马达转矩损失TM，其实际输出转矩，其实际输出转矩因此液压马达的机械效率为因此液压马达的机械效率为总效率总效率M是指液压马达的输出功率与输入功率之比，即是指液压马达的输出功率与输入功率之比，即4.4.1 液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数（4-30）（4-31）第47页，共55页，编辑于2022年，星期日n 液压马达的转矩和转速液压马达的转矩和转速液压马达能产生的理论转矩液压马达能产生的理论转矩TMt为为即即液压马达输出的实际转矩液压马达输出的实际转矩TM为为液压马达的实际输入流量为液压马达的实际输入流量为qM时，其转速时，其转速nM为为 4.4.1 液压马达的主要性能参数液压

33、马达的主要性能参数（4-34）（4-35）（4-36）第48页，共55页，编辑于2022年，星期日1.工作原理工作原理 1斜盘；斜盘；2缸体；缸体；3活塞；活塞；4配流盘；配流盘；5轴轴图图4.4.1 斜盘式轴向柱塞马达的工作原理斜盘式轴向柱塞马达的工作原理4.4.2 斜盘式轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达F第49页，共55页，编辑于2022年，星期日 斜斜盘盘对对每每个个柱柱塞塞的的反反作作用用力力F是是垂垂直直于于斜斜盘盘端端面面的的，该该反反作作用用力力可可分分解解为为两两个个分分力力：水水平平分分力力Fx，它它和和作作用用在在柱柱塞塞上上的的液液压压推推力力相相平平衡衡；另另一一个个为为

34、垂直分力垂直分力Fy。分别由下式求得。分别由下式求得4.4.2 斜盘式轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达式式中中，d为为柱柱塞塞直直径径；p为为输输入入马马达的油液压力；达的油液压力；为斜盘的倾斜角。为斜盘的倾斜角。F第50页，共55页，编辑于2022年，星期日2.转矩和转速转矩和转速4.4.2 斜盘式轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达设设第第i个个柱柱塞塞和和缸缸体体的的垂垂直直中中心心线线夹夹角角为为，则则在在柱柱塞塞上上产产生生的的转转矩矩为为式中，式中，R为柱塞在缸体中的分布圆半径。为柱塞在缸体中的分布圆半径。液压马达产生转矩液压马达产生转矩随随着着角角的的变变化化，每每个个柱柱塞塞产产生生的

35、的转转矩矩也也发发生生变变化化，故液压马达产生的总转矩是脉动的。故液压马达产生的总转矩是脉动的。（4-37）第51页，共55页，编辑于2022年，星期日4.4.2 斜盘式轴向柱塞马达斜盘式轴向柱塞马达液压马达的实际平均输出转矩可由下式求得液压马达的实际平均输出转矩可由下式求得（4-38）式式中中，p为为液液压压马马达达进进出出口口的的压压力力差差；V为为液液压压马马达达的的排排量量；m为为液液压马达的机械效率。压马达的机械效率。液液压压马马达达的的转转速速n取取决决于于输输入入液液压压马马达达的的实实际际流流量量q和和液液压压马马达达的的排量排量V，即，即（4-39）式中，式中，m为液压马达的

36、容积效率；为液压马达的容积效率；z为柱塞数。为柱塞数。斜斜盘盘的的倾倾斜斜角角越越小小，液液压压马马达达的的排排量量就就越越小小；当当输输入入流流量量不不变变时时，则则液液压马达的转速就越高，转矩越小。压马达的转速就越高，转矩越小。第52页，共55页，编辑于2022年，星期日低速大转矩液压马达的基本形式是低速大转矩液压马达的基本形式是径向柱塞径向柱塞式。式。4.4.3 低速大转矩液压马达低速大转矩液压马达1壳体；壳体；2柱塞；柱塞；3连杆；连杆；4曲轴；曲轴；5配流轴配流轴图图4.4.2 曲轴连杆径向柱塞式马达原理图曲轴连杆径向柱塞式马达原理图第53页，共55页，编辑于2022年，星期日例例

37、题题例例2 如如图图所所示示为为定定量量液液压压泵泵和和定定量量液液压压马马达达系系统统。泵泵输输出出压压力力pP=10MPa，排排 量量 VP=10mL/r，转转 速速 nP=1450r/min，机机 械械 效效 率率Pm=0.9，容容积积效效率率PV=0.9，马马达达排排量量VM=10mL/r，机机械械效效率率Mm=0.9，容容积积效效率率MV=0.9，泵泵出出口口和和马马达达进进口口间间管管道道压压力力损损失失0.2MPa，其其他损失不计，试求他损失不计，试求:1）泵的输出功率。）泵的输出功率。2）泵的驱动功率。）泵的驱动功率。3）马达输出转速、转矩和功率。）马达输出转速、转矩和功率。第54页，共55页，编辑于2022年，星期日作业作业P65 1、9、11第第9题：题：A1，A2没单位，改为没单位，改为A1=20cm2，A2=12cm2第第11题：缺少条件，加上题：缺少条件，加上“容积效率容积效率MV=0.92”第55页，共55页，编辑于2022年，星期日