擺線液壓馬達(dá)的工作原理
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擺線液壓馬達(dá)的工作原理

(1)軸配流（油）擺線液壓馬達(dá)的工作原理

    軸配油擺線液壓馬達(dá)是一種利用與行星減速器類似的原理（少齒差原理）制成的內(nèi)嚙合擺線齒輪液壓馬達(dá)，簡稱擺線馬達(dá)。
    轉(zhuǎn)子與定子是一對(duì)擺線針齒嚙合齒輪，轉(zhuǎn)子具有 Zi (Zi=6或8)個(gè)齒的短幅外擺線等距線齒形，定子具有22 5 Z．+1個(gè)圓弧針齒齒形，轉(zhuǎn)子和定子形成22個(gè)封閉齒間容積。圖中22 =7，則有1、2、3、4、5、6、7七個(gè)封閉齒間容積。其中一半處于高壓區(qū)，一半處于低壓區(qū)。定子固定不動(dòng)，其齒圈中心為02，轉(zhuǎn)子的中心為Oi。轉(zhuǎn)子在壓力油產(chǎn)生的液壓力矩的作用下以偏心距g為半徑繞定子中心O。作行星運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)子一方面在繞自身的中心01作低速自轉(zhuǎn)的同時(shí)，另一方面其中心01又繞定子中心02作高速反向公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子在沿定子滾動(dòng)時(shí)，其進(jìn)回油腔不斷地改變，但始終以連心線01 02為界分成兩邊，一邊為進(jìn)油，容腔容積逐漸增大；另一邊排油，容積逐漸縮小，將油液擠出，通過配流軸（輸出軸），再經(jīng)油馬達(dá)出油口排往油箱。
    由于定子固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)子在壓力油[7、6、5腔為壓力油]的作用下，產(chǎn)生力矩，以偏心距g為半徑繞定子中心02作行星運(yùn)動(dòng)。這樣轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)包括自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)是轉(zhuǎn)子中心01圍繞定子中心02旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)通過鼓形花鍵聯(lián)軸器傳給輸出·軸。輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其外周的縱向槽相對(duì)于殼體里的配流孔的位置發(fā)生變化，使齒間容積適時(shí)地從高壓區(qū)切換到低壓區(qū)而實(shí)現(xiàn)配流，所以輸出軸又為配油軸，這樣使轉(zhuǎn)子得以連續(xù)回轉(zhuǎn)。
    所示的轉(zhuǎn)子周轉(zhuǎn)過程中油腔變化的情況可以看出，轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)方向與高壓油腔的周轉(zhuǎn)方向相反。當(dāng)轉(zhuǎn)子從零位自轉(zhuǎn)1/6周轉(zhuǎn)到圖3-2 (f)時(shí)，轉(zhuǎn)子的中心01繞定子的中心02以P為偏心距旋轉(zhuǎn)了一周，于是高壓油腔相應(yīng)地變化了一周。因而如果轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，油腔的變化將是6周，排量為6×7—42個(gè)齒間容積。由此可見，這相當(dāng)于在由轉(zhuǎn)子軸直接輸出的馬達(dá)后面接了一個(gè)傳動(dòng)比為6:1的減速器，使輸出力矩放大6倍，所以擺線液壓馬達(dá)的力矩對(duì)質(zhì)量比值較大。另外，輸出軸每轉(zhuǎn)一周，有42個(gè)齒間容積依次工作，所以能夠得到平穩(wěn)的低速旋轉(zhuǎn)。

 

 

 

 

如果Zi=8，則22—8+1=9。當(dāng)8個(gè)齒的轉(zhuǎn)子公轉(zhuǎn)一圈時(shí)，9個(gè)容腔的容積各變化一次（高壓一低壓），轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈時(shí)，要公轉(zhuǎn)8圈，即可產(chǎn)生8×9-72次容腔容積變化。所以，擺線馬達(dá)體積雖小，卻具有多作用式的大排量，既放大了力矩，又起到減速效果(6：1或8:1)，因而為低速中、大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。同時(shí)因?yàn)樾D(zhuǎn)零件小，所以慣性小，使馬達(dá)的啟動(dòng)、換向及調(diào)速等均較為靈敏；單位功率的質(zhì)量約為0. 5kg/kW，單位功率的體積約為332cm2/kW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類型的液壓馬達(dá)的同一指標(biāo)。但擺線馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒有間隙補(bǔ)償，轉(zhuǎn)子和定子以線接觸進(jìn)行密封，且整臺(tái)液壓馬達(dá)中的密封線較長，因而引起內(nèi)漏，效率有待提高。
    配流軸與輸出軸為一體，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，不同轉(zhuǎn)角下的配油狀況

 

 

 

（2）端面配流擺線液壓馬達(dá)的工作原理

1-擺線輪；2-針柱體；3-配流盤；4-輔助盤；5-配流軸}6-傳動(dòng)軸；7-輸出軸；8-后殼體

區(qū)容腔（工作腔），壓力油作用在轉(zhuǎn)子齒上，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；在油壓的作用下擺線輪受壓向低壓腔一側(cè)旋轉(zhuǎn)，擺線輪相對(duì)針柱體中心作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，并通過傳動(dòng)軸6將其自轉(zhuǎn)傳給輸出軸7，同時(shí)通過配流軸5，使配流盤與擺線輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到連續(xù)不斷地配油?；赜蛷姆忾]容腔變小的低壓區(qū)容腔排出低壓油，如此循環(huán)，擺線轉(zhuǎn)子馬達(dá)軸不斷旋轉(zhuǎn)并輸出轉(zhuǎn)矩而連續(xù)工作。
    改變輸出的流量，就能輸出不同的轉(zhuǎn)速。改變進(jìn)油方向，即能改變擺線馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向。

（3)閥配流（油）擺線液壓馬達(dá)的工作原理

所示為一種采用滑閥進(jìn)行配油的擺線馬達(dá)的工作原理，通過與輸出軸同步旋轉(zhuǎn)的偏心輪來操縱z個(gè)滑閥機(jī)構(gòu)，進(jìn)行連續(xù)的配流。其工作過程與內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械凸輪式點(diǎn)火分配器十分類似。因此，這種滑閥配油的精度相當(dāng)高，且可大大改善困油現(xiàn)象。
    采用這種配油方式的擺線馬達(dá)，機(jī)械效率高，噪聲低，工作壓力高(可達(dá)21MPa)，但是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)工作油液的清潔度要求較高，制造成本也高，因而應(yīng)用并不普遍。
 

本文標(biāo)題：擺線液壓馬達(dá)的工作原理

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