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液壓馬達與液壓泵的區(qū)別詳解
液壓馬達習(xí)慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運動的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的能量轉(zhuǎn)換裝置.
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一、液壓馬達的特點及分類www.3dportal.cn1 C& y/ D1 w& E$ e- v
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從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看,液壓泵與液壓馬達是可逆工作的液壓元件,向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達工況;反之,當(dāng)液壓馬達的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時,也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機構(gòu)。
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但是,由于液壓馬達和液壓泵的工作條件不同,對它們的性能要求也不一樣,所以同類型的液壓馬達和液壓泵之間,仍存在許多差別。首先液壓馬達應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn),因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱;液壓馬達的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大,特別對它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此,它通常都采用滾動軸承或靜壓滑動軸承;其次液壓馬達由于在輸入壓力油條件下工作,因而不必具備自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起動轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別,使得液壓馬達和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似,但不能可逆工作。 5 Y) [ G7 R1 M h$ v8 d
液壓馬達按其結(jié)梅類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達,額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達。高速液壓馬達的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。它們的主要特點是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動慣量小,便于啟動和制動,調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達。低速液壓馬達的基本型式是徑向柱塞式,此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式,低速液壓馬達的主要特點是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時可達每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點幾轉(zhuǎn)),因此可直接與工作機構(gòu)連接,不需要減速裝置,使傳動機構(gòu)大為簡化,通常低速液壓馬達輸出轉(zhuǎn)矩較大,所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達。
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二、液壓馬達的工作原理
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1.葉片式液壓馬達
由于壓力油作用,受力不平衡使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。葉片式液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩與液壓馬達的排量和液壓馬達進出油口之間的壓力差有關(guān),其轉(zhuǎn)速由輸入液壓馬達的流量大小來決定。由于液壓馬達一般都要求能正反轉(zhuǎn),所以葉片式液壓馬達的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油,在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應(yīng)設(shè)置單向閥,為了確保葉片式液壓馬達在壓力油通人后能正常啟動,必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸,以保證良好的密封,因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。 葉片式液壓馬達體積小,轉(zhuǎn)動慣量小,動作靈敏,可適用于換向頻率較高的場合,但泄漏量較大,低速工作時不穩(wěn)定。因此葉片式液壓馬達一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動作要求靈敏的場合。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇7 j9 N7 B" W6 l5 F6 d& _7 }. C
2.徑向柱塞式液壓馬達 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江5 v0 x( p: W- ~& A7 z
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徑向柱塞式液壓馬達工作原理,當(dāng)壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進入缸體內(nèi)柱塞的底部時,柱塞向外伸出,緊緊頂住定子的內(nèi)壁,由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸處,定子對柱塞的反作用力為 。力可分解為 和 兩個分力。當(dāng)作用在柱塞底部的油液壓力為p,柱塞直徑為d,力和之間的夾角為 X時,力對缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩,使缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過端面連接的傳動軸向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。三維網(wǎng)技術(shù)論壇* j7 e/ { R2 r9 X/ ^* C
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以上分析的一個柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況,由于在壓油區(qū)作用有好幾個柱塞,在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都使缸體旋轉(zhuǎn),并輸出轉(zhuǎn)矩。徑向柱塞液壓馬達多用于低速大轉(zhuǎn)矩的情況下。三維網(wǎng)技術(shù)論壇1 n" d0 {% v0 ]3 R/ \1 E6 j! Y/ ~
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3.軸向柱塞馬達三維網(wǎng)技術(shù)論壇/ u3 E/ V, u+ V# r
軸向柱塞泵除閥式配流外,其它形式原則上都可以作為液壓馬達用,即軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達是可逆的。軸向柱塞馬達的工作原理為,配油盤和斜盤固定不動,馬達軸與缸體相連接一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油經(jīng)配油盤的窗口進入缸體的柱塞孔時,柱塞在壓力油作用下外伸,緊貼斜盤斜盤對柱塞產(chǎn)生一個法向反力p,此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡,而Q則使柱塞對缸體中心產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩,帶動馬達軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。軸向柱塞馬達產(chǎn)生的瞬時總轉(zhuǎn)矩是脈動的。若改變馬達壓力油輸入方向,則馬達軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)。斜盤傾角a的改變、即排量的變化,不僅影響馬達的轉(zhuǎn)矩,而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤傾角越大,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩越大,轉(zhuǎn)速越低。% C3 _" G% K m6 v4 R% b
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4.齒輪液壓馬達三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa. }6 L9 P8 o: V5 Y6 N* a
齒輪馬達在結(jié)構(gòu)上為了適應(yīng)正反轉(zhuǎn)要求,進出油口相等、具有對稱性、有單獨外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外;為了減少啟動摩擦力矩,采用滾動軸承;為了減少轉(zhuǎn)矩脈動齒輪液壓馬達的齒數(shù)比泵的齒數(shù)要多。
齒輪液壓馬達由干密封性差,容租效率較低,輸入油壓力不能過高,不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點的位置變化而變化,因此齒輪液壓馬達僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場合。一般用干工程機械、農(nóng)業(yè)機械以及對轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的機械設(shè)備上。 www.3dportal.cn- R3 b. Y+ g$ L% V/ y4 S
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液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。三維網(wǎng)技術(shù)論壇- q8 K" M5 n; q j0 j4 |5 N! m+ z
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影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車運行過程中的操作等也有關(guān)。
液壓泵的工作原理是運動帶來泵腔容積的變化,從而壓縮流體使流體具有壓力能. / t0 ?+ n8 a6 l. F
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必須具備的條件就是泵腔有密封容積變化.
1相關(guān)元件的分析 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江- E5 v N1 P0 r! H
1、1聯(lián)軸器
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1)聯(lián)軸器的選用
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液壓泵傳動軸不能承受徑向力和軸向力,因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪,通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動軸和泵傳動軸。如因制造原因,泵與聯(lián)軸器同軸度超標(biāo),裝配時又存在偏差,則隨著泵的轉(zhuǎn)速提高離心力加大聯(lián)軸器變形,變形大又使離心力加大,造成惡性循環(huán),其結(jié)果產(chǎn)生振動噪聲,從而影響泵的使用壽命。此外,還有如聯(lián)軸器柱銷松動未及時緊固、橡膠圈磨損未及時更換等影響因素。 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江2 s/ L* w e- x b3 t* [/ d
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2)聯(lián)軸器的裝配要求
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剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.05mm; 三維網(wǎng)技術(shù)論壇+ } |4 q; q: O E, V `/ y0 V
彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.1mm; 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江* O# D3 q& ~4 O
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兩軸的角度誤差<1;
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驅(qū)動軸與泵端應(yīng)保持5~10mm距離。 2 r/ F" J$ |3 T3 [+ c0 o
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1、2液壓油箱 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江 s9 l% M h @9 q$ N% L& Q6 M
1)液壓油箱的選用 三維網(wǎng)技術(shù)論壇* T( c# e8 ~* e* c
液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量,一般移動式設(shè)備取泵最大流量的2~3倍,固定式設(shè)備取3~4倍;其次考慮油箱油位,當(dāng)系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,當(dāng)油缸回縮以后油面不得高于最高油位;最后考慮油箱結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)油箱內(nèi)的隔板并不能起沉淀臟物的作用,應(yīng)沿油箱縱軸線安裝一個垂直隔板,此隔板一端和油箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通,液壓泵的進出油口布置在不連通的一端隔板兩側(cè),使進油和回油之間的距離最遠,液壓油箱多起一些散熱作用。 三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) | o2 p" \+ I3 a
2)液壓油箱的安裝
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按照安裝位置的不同可分為上置式、側(cè)置式和下置式。 三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 O y3 [/ J% c# y0 q& m
上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上,其結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片,加強散熱效果,即提高了液壓泵的使用壽命。 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江4 [4 z" v. \2 q0 e) z" H4 ~
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側(cè)置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊,占地面積雖大,但安裝與維修都很方便,通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時采用,尤其是當(dāng)一個油箱給多臺液壓泵供油時使用。因側(cè)置式油箱油位高于液壓泵吸油口,故具有較好的吸油效果。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇/ R5 \/ n1 S) p5 |) d, C7 b
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下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下,不僅便于安裝和維修,而且液壓泵吸入能力 大為改善。 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江: K, R3 d. g& K8 o/ m+ I
1、3濾油器
1)濾油器的選用 三維網(wǎng)技術(shù)論壇 ]1 f2 R, H) O; S9 i
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一般粒徑在10μm以下的污染物對泵的影響不太明顯,而大于10μm、特別是在40μm以上時對泵的使用壽命就有明顯影響。液壓油中固體污染顆粒極易使泵內(nèi)相對運動零件表面磨損加劇,為此需要安裝濾油器降低油的污染程度。過濾精度要求:軸向柱塞泵10~15μm,葉片泵為25μm,齒輪泵為40μm。泵的污染磨損可以控制在允許范圍之內(nèi)。目前高精度濾油器使用日 益廣泛,可大大延長液壓泵的使用壽命。三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa7 i3 S9 q, g6 J) S8 \. C
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液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。三維網(wǎng)技術(shù)論壇, q4 F6 M# K$ r e
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影響液壓泵的使用壽命因素很多,除了泵自身設(shè)計、制造因素外和一些與泵使用相關(guān)元(如聯(lián)軸器、濾油器等)的選用、試車運行過程中的操作等也有關(guān)。
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相關(guān)元件的分析
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1、1聯(lián)軸器
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1)聯(lián)軸器的選用
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液壓泵傳動軸不能承受徑向力和軸向力,因此不允許在軸端直接安裝帶輪、齒輪、鏈輪,通常用聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動軸和泵傳動軸。如因制造原因,泵與聯(lián)軸器同軸度超標(biāo),裝配時又存在偏差,則隨著泵的轉(zhuǎn)速提高離心力加大聯(lián)軸器變形,變形大又使離心力加大,造成惡性循環(huán),其結(jié)果產(chǎn)生振動噪聲,從而影響泵的使用壽命。此外,還有如聯(lián)軸器柱銷松動未及時緊固、橡膠圈磨損未及時更換等影響因素。
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2)聯(lián)軸器的裝配要求 三維|cad|機械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa) z+ C6 |0 x1 _6 `8 b6 Z; r
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剛性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.05mm; www.3dportal.cn. y3 P a2 R+ w0 q- z/ r, n* p
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彈性聯(lián)軸器兩軸的同軸度誤差≤0.1mm;
兩軸的角度誤差<1;
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驅(qū)動軸與泵端應(yīng)保持5~10mm距離。
1、2液壓油箱 * b0 A& e1 n5 B* V. P! h
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1)液壓油箱的選用
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液壓油箱在液壓系統(tǒng)中的主要作用為儲油、散熱、分離油中所含空氣及消除泡沫。選用油箱首先要考慮其容量,一般移動式設(shè)備取泵最大流量的2~3倍,固定式設(shè)備取3~4倍;其次考慮油箱油位,當(dāng)系統(tǒng)全部液壓油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,當(dāng)油缸回縮以后油面不得高于最高油位;最后考慮油箱結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)油箱內(nèi)的隔板并不能起沉淀臟物的作用,應(yīng)沿油箱縱軸線安裝一個垂直隔板,此隔板一端和油箱端板之間留有空位使隔板兩邊空間連通,液壓泵的進出油口布置在不連通的一端隔板兩側(cè),使進油和回油之間的距離最遠,液壓油箱多起一些散熱作用。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇" ]" O& T$ R" G5 p8 t
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2)液壓油箱的安裝
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按照安裝位置的不同可分為上置式、側(cè)置式和下置式。 www.3dportal.cn) j0 W4 g4 B: W5 \. Q
上置式油箱把液壓泵等裝置安裝在有較好剛度的上蓋板上,其結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用最廣。此外還可在油箱外殼上鑄出散熱翅片,加強散熱效果,即提高了液壓泵的使用壽命。
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側(cè)置式油箱是把液壓泵等裝置安裝在油箱旁邊,占地面積雖大,但安裝與維修都很方便,通常在系統(tǒng)流量和油箱容量較大時采用,尤其是當(dāng)一個油箱給多臺液壓泵供油時使用。因側(cè)置式油箱油位高于液壓泵吸油口,故具有較好的吸油效果。
下置式油箱是把液壓泵置于油箱底下,不僅便于安裝和維修,而且液壓泵吸入能力 大為改善。 三維網(wǎng)技術(shù)論壇; O _3 x1 L. |/ C6 V6 Q
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1、3濾油器 三維,cad,機械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮(zhèn)江5 ?4 K! j- ?: ]& E, H% C/ k
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1)濾油器的選用
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一般粒徑在10μm以下的污染物對泵的影響不太明顯,而大于10μm、特別是在40μm以上時對泵的使用壽命就有明顯影響。液壓油中固體污染顆粒極易使泵內(nèi)相對運動零件表面磨損加劇,為此需要安裝濾油器降低油的污染程度。過濾精度要求:軸向柱塞泵10~15μm,葉片泵為25μm,齒輪泵為40μm。泵的污染磨損可以控制在允許范圍之內(nèi)。目前高精度濾油器使用日 益廣泛,可大大延長液壓泵的使用壽命。
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