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液压马达性能参数分析

【摘要】:额定压力 液压马达在正常工作条件下,按标准规定连续运转的最高输入压力称为液压马达的额定压力。排量可调节的液压马达称为变量马达,排量为常数的液压马达则称为定量马达。液压马达的排量只取决于密封容积的几何尺寸。容积损失是指液压马达流量上的损失。液压马达的实际输入流量总是大于其理论流量,其主要原因是由于液压马达内部高压腔的泄漏。设转矩损失为ΔT,则液压马达的机械效率为液压马达的功率1)输出功率Po。

液压马达的输出转矩与液压马达的排量和液压马达进出油口之间的压力差有关,其转速由输入液压马达的流量大小来决定。

1.压力

(1)工作压差 液压马达实际工作时的输入压力与回油口压力之差称为工作压差。当排量确定时,工作压差的大小取决于外负载转矩的大小和回油管路上的压力损失。

(2)额定压力 液压马达在正常工作条件下,按标准规定连续运转的最高输入压力称为液压马达的额定压力。

2.排量和流量

(1)排量V 液压马达每转一周,由其密封容积几何尺寸变化计算而得的所需输入液体的体积叫作液压马达的排量。排量可调节的液压马达称为变量马达,排量为常数的液压马达则称为定量马达。液压马达的排量只取决于密封容积的几何尺寸。

(2)理论流量qt 理论流量是指在不考虑内外泄漏流量的情况下,液压马达输出确定转速时,在单位时间内所需输入的液体体积的总值。显然,如果液压马达的排量为V,其转速为n,则该液压马达的理论流量qt

qt=Vn (3-1)

(3)实际流量q 在某一具体工况下,液压马达输出确定转速时,单位时间内所需输入的液体体积称为实际流量。它等于理论流量qt加上泄漏流量Δq(注意与液压泵的区别),即

q=qtq (3-2)

3.功率效率

(1)液压马达的功率损失 和液压泵一样,液压马达的功率损失也有容积损失和机械损失两部分。

1)容积损失。容积损失是指液压马达流量上的损失。液压马达的实际输入流量总是大于其理论流量,其主要原因是由于液压马达内部高压腔的泄漏。液压马达的容积损失用容积效率ηMV来表示,它等于液压马达的理论流量qt与其实际输入流量q之比,即

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因此,液压马达的实际输出流量q

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式中 V——液压马达的排量;

n——液压马达的转速。

液压马达的容积效率随着液压马达工作压力的增大而减小。

2)机械损失。机械损失是指液压马达在转矩上的损失。液压马达的实际输出转矩To总是小于理论上输出的转矩Tt,其主要原因是由于液压马达体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液体的黏性而引起的摩擦损失。液压马达的机械损失用机械效率ηMm表示,它等于液压马达的实际输出转矩To与理论转矩Tt之比。设转矩损失为ΔT,则液压马达的机械效率为

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(2)液压马达的功率

1)输出功率Po。液压马达的输出功率是指作用在液压马达轴上的机械功率。当输出转矩为To角速度ω时,有

Po=Toω (3-6)

2)输入功率Pi。液压马达的输入功率是液压油的液压功率,等于液压马达工作过程中进、回油口间的实际压差Δp和实际输入流量q的乘积,即

Pipq (3-7)

在实际的计算中,若油箱通大气,液压马达进、回油的压力差往往用液压马达进口压力p代入。

(3)液压马达的总效率 液压马达的总效率是指液压马达的实际输出功率与其输入功率的比值,即

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液压马达的总效率等于其容积效率与机械效率的乘积,所以液压马达的输出功率也可写成:

PopqηMt (3-9)

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图3-1 液压马达性能参数曲线

液压马达性能参数曲线如图3-1所示。

凡涉及功率、转矩和力的计算时,在上述各公式中,各参数的单位必须采用国际标准米、千克、秒制。