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REXROTH液壓馬達是可逆的。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。
REXROTH液壓馬達達在結(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。
REXROTH液壓馬達由干密封性差、容租效率較低、輸入油壓力不能過、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)矩均勻性要求不的機械設(shè)備上。
REXROTH液壓馬達只要簡單地用操縱閥來改變馬達進、排氣方向,即能實現(xiàn)氣馬達輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),并且可以瞬時換向。在正反向轉(zhuǎn)換時,沖擊很小。氣馬達換向工作的一個主要是它具有幾乎在瞬時可升到全速的能力。葉片式氣馬達可在一轉(zhuǎn)半的時間內(nèi)升全速;活塞式氣馬達可以在不到一秒的時間內(nèi)升全速。利用操縱閥改變進氣方向,便可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的時間短,速度快,沖擊性小,而且不需卸負荷。
REXROTH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,以良的密封,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、轉(zhuǎn)矩小和動作要求靈敏的場合。
REXROTH液壓馬達的額定轉(zhuǎn)速分為速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速于500r/min的屬于速液壓馬達,額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達。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、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。通常速液壓馬達輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為速小轉(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。
REXROTH液壓馬達是由油泵的一個定轉(zhuǎn)子部件發(fā)展而來的,這個部件由一個內(nèi)齒圈和一個與之相配的齒輪或轉(zhuǎn)子組成。內(nèi)齒圈與殼體固定能接在一起,從油口進入的油推動轉(zhuǎn)子繞一個點公轉(zhuǎn)。這種緩慢旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過花鍵軸驅(qū)動輸出成為擺線液壓馬達。這種Z初的擺線馬達問世后,經(jīng)過幾十年演化,另一種概念的馬達也開始形成。這種馬達在內(nèi)置的齒圈中安裝了滾子.具有滾子的馬達能提供較的啟動與運行扭矩,滾子減少了摩擦,因而提了效率,即使在很低的轉(zhuǎn)速下輸出軸也能產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出。通過改變輸入輸出流量的方向使馬達迅速換向,并在兩個方向產(chǎn)生等價值的扭矩。各系列的馬達都有各種排量的選者,以滿足各種速度和扭矩的要求。
REXROTH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。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Z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。
REXROTH液壓馬達工作原理,當壓力油經(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。
REXROTH液壓馬達的工作原理圖。當壓縮空氣從進氣口A進入氣室后立即噴向葉片1作用在葉片的外伸部分,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩帶動轉(zhuǎn)子2作逆時針轉(zhuǎn)動,輸出旋轉(zhuǎn)的機械能,廢氣從排氣口C排出,殘余氣體財經(jīng)B排出(二排氣)若進、排氣口互換.則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn),輸出相反方向的機械能。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的離心力和葉片底部的氣壓力、彈簧力(圖中未畫出)使得葉片緊密地抵在定子3的內(nèi)壁上,以密封,提容積效率。