1、液壓電機(jī)扭矩及轉(zhuǎn)速

電機(jī)的工作壓力p:電機(jī)入口油的實(shí)際壓力

電機(jī)工作壓差Δp:電機(jī)入口壓力與出口壓力的差值。Δp=p－p ，通常設(shè) p出=0

則Δp=p 。

電機(jī)實(shí)際流量：電機(jī)入口處的流量。

考慮到泄漏，電機(jī)的理論流量： qt= q· ηV

式中：ηV——電機(jī)的體積效率

電機(jī)的輸出速度等于理論流量 qt與排量 V (每轉(zhuǎn)排量)的比值，即

n= qt/V= q· ηV /V

電機(jī)的實(shí)際輸出扭矩應(yīng)考慮機(jī)械效率的影響，即

T=Tt· ηm

若電機(jī)出口壓力為零，則入口工作壓力為零p，排量為V，電機(jī)理論輸出轉(zhuǎn)矩為

電機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為

二、高速液壓電機(jī)

? 一般來說，額定轉(zhuǎn)速高于500r／min電機(jī)屬于高速電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速低于500r／min電機(jī)屬于低速電機(jī)。

? 高速液壓馬達(dá)的基本形式：齒輪式、葉片式和軸向柱塞式

? 主要特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，易于啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速和換向。

? 通常高速電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩小，最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速高，只能滿足高速小扭矩條件。

柱塞式電機(jī)的工作原理

當(dāng)壓力油輸入液壓電機(jī)時(shí)，壓力腔內(nèi)的柱塞被頂出并壓在 斜盤上。斜盤對(duì)柱塞產(chǎn)生反力，可分解為軸向分力和垂直于軸向分力。其中，垂直于軸向的分力產(chǎn)生氣缸旋轉(zhuǎn)的扭矩。

三、低速大扭矩液壓電機(jī)

? 與高速電機(jī)相比，低速大扭矩液壓電機(jī)通常是徑向柱塞。

? 特點(diǎn):最低速度低，約5-10r／min，輸出扭矩大，可達(dá) 幾萬N·m；徑向尺寸大，旋轉(zhuǎn)慣性大。

? 通常可以直接與工作機(jī)構(gòu)連接，無需減速裝置，大大簡化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

? 低速大扭矩液壓電機(jī)有三種基本形式：曲柄連桿電機(jī)、靜平衡電機(jī)和多功能內(nèi)曲線電機(jī)。

曲柄連桿低速大扭矩液壓電機(jī)

? 下圖為曲柄連桿液壓電機(jī)的工作原理。

電機(jī)由外殼1、連桿3、活塞組件2、曲軸4、配流軸5組成，外殼沿周圍輻射均勻布置五個(gè)氣缸，形成星形外殼（不旋轉(zhuǎn)）； 氣缸配備活塞，活塞與連桿通過球鉸鏈連接，連桿大端制成鞍圓 柱瓦表面靠近曲軸偏心輪，其中心為O1。它與曲軸旋轉(zhuǎn)中心O 的偏心距OO1=e，液壓電機(jī)的配流軸5通過交叉鍵與曲軸4連接，并與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的壓力油通過配流軸通道分配到相應(yīng)的活塞缸。

圖中，油缸①、②、③腔通壓力油，活塞受壓力油作用；根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，油壓柱塞通過連桿對(duì)偏心輪中心O1作用力 N 促進(jìn)曲軸繞旋轉(zhuǎn)中心O旋轉(zhuǎn)，輸出外部速度和扭矩，其余活塞缸與排油窗連接，液壓電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。

多功能內(nèi)曲線電機(jī)

? 內(nèi)曲線液壓電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，在使用方法上，有軸轉(zhuǎn)、殼轉(zhuǎn)液壓電機(jī)等形式。

? 從內(nèi)部結(jié)構(gòu)的角度來看，柱塞部件的傳力方式和結(jié)構(gòu)可以多種多樣，但液壓電機(jī) 的主要工作過程是相同的。

內(nèi)曲線電機(jī)結(jié)構(gòu)的原理

液壓電機(jī)由定子1、轉(zhuǎn)子2、 配流軸4、柱塞組3等主要部件 組成。定子1的內(nèi)壁由幾個(gè)部分均勻分布，形狀完全相同的表面組成。每個(gè)相同形狀的表面也可以分為對(duì)稱的兩側(cè)，允許柱塞副向外延伸的一側(cè)稱為進(jìn)油工作段，使柱塞副向后縮回的一側(cè)稱為排油工作段。

液壓電機(jī)每轉(zhuǎn)中每個(gè)柱塞往復(fù)的次數(shù)等于定子曲面數(shù) X ，稱 X 是液壓電機(jī)的作用次數(shù)。氣缸體上有 Z 柱塞缸孔，每個(gè)缸孔底部有一個(gè)配流窗，與其中心配流軸配合的配流孔相連。配流軸中間有進(jìn)油回油孔，其配流窗的位置對(duì)應(yīng)于導(dǎo)軌曲面的進(jìn)油段和回油段。

油通過配油軸上的配油窗分配到工作區(qū)柱塞底部的油腔。壓力油使柱塞組的滾輪頂部緊固導(dǎo)軌 表面，導(dǎo)軌在接觸點(diǎn)對(duì)滾輪產(chǎn)生法向反應(yīng)力 N ，其方向垂直導(dǎo)軌表面，通過滾輪中心，可分解為兩個(gè)分力，沿柱塞軸向 分力P 以及垂直于柱塞軸線的分力 T ，它通過橫梁側(cè)向缸體傳遞，對(duì)缸體產(chǎn)生扭矩。使缸體驅(qū)動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。

主軸旋轉(zhuǎn)一周，柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)X次數(shù)（圖中為6次），因此當(dāng)柱塞直徑和行程相同時(shí)，其輸出扭矩比單作用柱塞電機(jī)增加了作用次數(shù)的倍數(shù)。也就是說，6倍。除單排柱塞外，還可制成雙排、三排柱塞，容易滿足排量大、尺寸小的要求。

如果液壓電機(jī)的進(jìn)出口對(duì)齊，液壓電機(jī)將反轉(zhuǎn)；如果驅(qū)動(dòng)軸固定，定子、配流軸和外殼將旋轉(zhuǎn)，通常稱為外殼旋轉(zhuǎn)條件，變成車輪電機(jī)。