液压马达的计算

液压马达的选取
一、依据汽车理论
汽车理论发动机功率计算公式：
P e
1
Gf u a max C D
A
u a 3 max
T 3600
76140
u a max ——汽车的速度， km/h
P e ——发动机功率，
kw
按照汽车理论：
条件假定： F 迁=45000N,
0.8 ， v=0.12m/s ， r=155mm
P= F 迁
v
2
T
T
——效率系数，取为 0.95
P= F 迁
v =2.84kw
2
T
二、液压原理
油马达的选择
一、已知参数
(一)单轨吊牵引机构要求的牵引力
F=45000N
(二) 牵引速度
V=0.12m/s
(三) 摩擦轮直径
D=310mm
(四) 传动方式
油马达直接带动摩擦轮
二、结构型式的选择
因为牵引力较大，因此，要求传递的扭矩也较高，并且转速
较低，所以采用径向柱塞式低速大扭矩曲线液压马达。

曲线液压马达的结构类型也很多，其柱塞付有以横梁传
递侧向力的，也有以柱塞直接传递侧向力的。

根据参数要求，并根据目前国曲线油马达设计试验情况，柱塞付的结构形式
采用以横梁传递侧向力，这种结构的特点是结构比较简单，
加工方便，工作也很可靠。

三、参数计算
(一 )油马达的输出扭矩M
扭矩计算公式： M F D
1 2m1
式中：m1 ——传动的机械效率，取m1 =0.95
M F D
122500 0.15513671.053 (N?m) 2m10.95
(二 )油马达理论每转排油量q
q
M
159P m
式中：P ——油马达压力差, MPa P=16MPa
m——油马达机械效率，取m =0.9
所以， q= 3671.053
1.603 (l/r)
159 16 0.9
(三 )油马达的结构参数取为：
柱塞直径 d
每排柱塞数 Z
柱塞行程 h
柱塞排数 i
作用次数 x
故实际上马达理论每转排油量
2
3
q d h z i x 10
油马达实际输出扭矩
M= 1.59
P
m
q
（四）油马达转速 n
n= v 7.2
7.4(r/min) D
0.31
(五)油马达所需流量 Q
Q=q n 1`
v
式中，
v
——油马达容积效率，取
v
=0.9
所以， Q=1.603 7.4 1
=13.2(l/min)
0.9
(六)油马达输出功率为：
P= p Q v m = 160 13.2 0.9 0.9 2.796（ kw ）
612 612
在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速围、运行
扭矩、总效率、容积效率、 滑差率以及安装等因素和条件。

首先根据使用条件和要求确定马达的种类， 并根据系统所
需的转速和扭矩以及马达的持性曲线确定压力压力降、流量和总效率。

然后确定其他管路配件和附件。

选样液压马达时还要注意以下问题：
①由于受液压马达承载能力的限制，不得同时采用最高
压力和最高转速，同时还耍考虑液压马达输出轴承受径向负
载和轴向负载的能力。

②在系统转速和负载一定的前提下。

选用小排量液压马
达可使系统造价降低，但系统压力高，使用寿命短；选用大
排量液压马达则使系统造价升高．但系统压力低，使用寿命
长。

至于使用大排量还是小排量液压马达需要综合考虑。

③对于需要低速远行的液压马达，要核定其最低稳定转
速，并且为了没汁液压马达在极低转速下稳定运行，液压马
达的泄漏必须恒定，负载也需恒定，还要求0.3— 0.5MPa的系统背压以及至少35rnm3／ s 的油液粘度。

④马达的起动力矩应大于负载力矩，一般起动力矩
M o=0.95M
三、结论
选用径向柱塞式液压马达，功率P=3kw, 转矩M ≥3672N .m , 工作转速n≤7r/min
液压马达组件已选定：1FMS05-2
液压缸的选取F 迁 =45000N,0.4 ，
N F迁
N = 28125N 4
假定液压系统压力能达到18MPa
根据工作要求我们缸在收回后要达到28125的拉力，则
D 2 d 2P28500 D 2 d 20.00202 m2
4
根据机械设计手册，我们选择液压缸径 D 为 80/63mm,即能达要要求，活塞杆直径 d 取 56/40mm 即能达要工作要求。

外径 95/83mm 。

压缩弹簧的选取
为了考虑在最在载荷的作用下，各圈之间要保留一定的
间 1 。

1 的大小一般推荐为：
1
0.1d0.2mm
，d为弹簧丝的直径，mm
1.根据工作条件选择材料并确定其许用应力
因弹簧在大载荷作用下，并且性能要求高，是重要的弹
簧，按第Ⅲ类来考虑，现选用65Mn 弹簧丝 D 级，径为 D1≥120mm（液压缸的外径待选） , 外径 D2≤150mm，估取弹簧丝的直径为 16mm ，根据《机械设计》表 16— 3 B =1600MPa，
根据《机械设计》表16— 2 可知 [ ]=800 MPa
2．根据强度条件计算弹簧钢丝直径
现取旋绕比C=6，则
K 4C10.615
1.25 4C4C
d ' 1.6F max KC 1.628125 1.25 6mm 25.98mm
[]800
取 d=25mm, 取 D=125mm ， C=
D =5，计算得 K=1.3105 ，
C
于是
d ' 1.6 F max KC 1.628125 1.311 5 mm 24.288mm
[ ]800
上值与原估取值相差较小，取弹簧钢丝标准直径为
d=25mm 。

此时 D=125mm,则
D2=150mm 能与我们所设计的侧板孔相符合。

3.根据刚度条件计算圈数
取max200mm
k F140.625N / mm
由《机械设计》表16— 2 取 G=80000MPa,则弹簧的圈数为
Gd 480000254 n
3k F8 125314.2
8D140.625
取 n=15 圈。

此时弹簧的刚度为
k F14.2 140.625133.333N / mm
15
4.相关参数计算
取节距 p=0.4D=43.75mm
自由高度： H0=pn+3d=637.5mm
下面要做有限分析实验对设计的弹簧做验证。

压力（ N ）5000100001500028125位移（ mm） 33.8967.91102.1192.5刚度
147.54147.25146.91146.1 (N/mm)。