液压泵是液压传动系统中的能量转换装置。它与液压马达不同,能把驱动电动机的机械能转换成油液的压力能,是液压传动系统中的动力装置。液压马达也是液压传动系统中的能量转换装置,它把油液的压力能转换成机械能,是液压传动系统中的执行装置。
液压传动系统中常用的液压泵和液压马达均为容积式。它们的工作原理是借助密封容积的变化来进行吸油和压油。从工作原理层面来看,大部分液压泵和液压马达是相互可逆的。也就是说,只要输入压力油,液压泵就会转变为液压马达,进而能够输出转速和转矩。然而,在结构方面,液压泵和液压马达还是存在一些差异的。液压马达的图形符号如图 13 - 20 所示。
四种不同的图形分别代表着四种不同种类的液压马达。一种是单向定量液压马达;一种是单向变量液压马达;还有一种是双向定量液压马达;最后一种是双向变量液压马达。在我们的生活或工作中,所遇到的每一款液压马达,都属于这四种中的一种。并且很多液压马达会在壳体或者其他部位印上所谓的图形符号,以便于以后进行分辨和维修。
1、液压马达的工作压力和额定压力
液压马达的工作压力 pM 指的是液压马达输入油液的实际压力,这个压力的大小是由液压马达的负载所决定的。液压马达的额定压力 pM s 是指在正常工作条件下,按照试验标准规定能够连续运转的最高压力。
2、液压马达的排量、流量和转速
液压马达的排量 VM 指的是在不存在泄漏的状况下,让液压马达的输出轴旋转一周所需要的油液的体积。
液压马达入口处的流量被称为液压马达的实际流量 qM 。因为液压马达内部有泄漏Δ q ,要达到要求的转速,所以它的实际流量 qM 应该是
qM = qM t + Δ q
式中,qMt 表示液压马达的理论流量,即液压马达在无泄漏状况下达到要求转速时所需的入口处流量。液压马达的额定流量 qMs 指的是在额定转速以及额定压力下输入到液压马达的流量。液压马达的转速 nM 为,nM 等于 qMt 除以 VM 。
3、容积效率、转矩和机械效率
倘若不考虑液压马达的摩擦损失,那么液压马达的输出转矩就是理论转矩 TMt=pMVM/2π 。
因为各种摩擦产生了转矩损失,设这个转矩损失为Δ T ,那么 TM 就等于 TM t 减去 Δ T 。
液压马达的机械效率ηM m ,它意味着液压马达的实际输出转矩TM 与理论转矩TM t 之间存在着一种比例关系。即液压马达的实际输出转矩TM 与理论转矩TM t 相比较,而这个比例就是液压马达的机械效率ηM m 。
4、功率和总效率
液压马达的输入功率PM r 为PM r = pM qM
液压马达的输出功率 PM 等于 TM 与 ω 的乘积,即 PM = TM ω ;同时也等于 TM 与 2π 以及 nM 的乘积,即 PM = TM · 2π nM 。
液压马达的总效率ηM 是液压马达的输出功率 PM 与输入功率 PMr 的比值。
液压马达在进行能量转换时,若不存在能量损失,那么理论输入功率与理论输出功率是相等的。
对总效率ηM 进行进一步的推导,得出ηM 等于 PM 除以 PMr,也等于ηMv 乘以ηMm 。
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