几种轴向柱塞式液压马达的变量调节原理
柱塞泵基本原理
轴向柱塞泵流量
理论流量：qT=Vn=D (tanγ)·zπd2 /4 实际流量：q = qTηpv
=D (tanγ)·zηpvπd2/4
结论
1) qT = f (几何参数、 n、γ)
2） n=c，γ= 0 ， q = 0
大小变化，流量大小变化 γ<
方向变化，输油方向变化
∴ 轴向柱塞泵可作双向变量泵
性能比较和应用
见表3—3
液压泵选用原则
可靠—工作情况、要求 合理—能量使用 实用—使用情况 经济—价廉
谢谢
3、6、2 液压马达主要参数 转矩和机械效率
转速和容积效率
3、6、2 液压马达主要参数
泵—输出 p.V.q等与泵相似，其原则差别 <
马达—输入
液压马达转矩和机械效率
Tt = Δp V / 2π T = Ttηm= Δp Vηm/2π
液压马达转速和容积效率
nt = q/v n = qηv/V ∵ T∝V n∝1/V ∴ V↑ 、T↑、n↓
单向 双向
按照输出转矩是否连续 旋转式 摆动式
液压马达工作原理
当压力油通入马达后，柱塞受油压作用压紧倾斜盘, 斜盘则对 柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个
轴向分力 Fx =πd2p/4 分力 <
径向分力 Fy=γ=π/4·d2ptanγ Fx与液压力平衡，Fy对缸体中心产生转矩， 使缸体带动马 达轴旋转。
依靠密封容积的变化吸、压油，从而 形成连续不 断的供油。
流量的调节
齿轮泵、叶片泵、螺杆泵均定量泵 变量叶片泵、径向柱塞泵，改变偏心距 轴向柱塞泵，改变斜盘（或斜轴）倾角
困油现象
除螺杆泵外皆有，齿轮泵最严重， 其他泵设计合理可减小或消除。
斜轴式轴向柱塞定量液压泵 马达 F11 F12 系列说明书
/马达/pmde2Parker HannifinPump & Motor Division Europe Trollhättan, Sweden液压泵/马达F11/F12 系列样本 MSG30-8249/CN换算系数1 kg ..............................................................................2.20 lb 1 N .............................................................................0.225 lbf 1 Nm .....................................................................0.738 lbf ft 1 bar ..........................................................................14.5 psi 1 l .................................................................0.264 US gallon 1 cm 3 ...................................................................0.061 cu in 1 mm ..........................................................................0.039 in 1°C ..........................................................................5/9(°F-32)1 kW ............................................................................1.34 hp换算系数1 lb ............................................................................0.454 kg 1 lbf .............................................................................4.448 N 1 lbf ft .....................................................................1.356 Nm 1 psi ..................................................................0.068948 bar 1 US gallon .................................................................3.785 l 1 cu in .................................................................16.387 cm 31 in ............................................................................25.4 mm 1°F .........................................................................9/5°C + 321 hp ........................................................................0.7457 kW扭矩 (M)M =[Nm]液压马达基本公式流量 (q)q = [l/min]功率 (P) P = [kW]D x n1000 x ηv D x Δp x ηhm63q x Δp x ηt600D - 排量 [cm 3/rev] n - 轴转速 [rpm] ηv - 容积效率Δp - 进油口和出油口之间的压差 [bar] ηhm - 机械效率 ηt - 总效率(ηt = ηv x ηhm )扭矩 (M)M = [Nm]液压泵基本公式流量 (q)q = [l/min]功率 (P)P = [kW]D x n x ηv1000 D x Δp63 x ηhmq x Δp600 x ηtD - 排量 [cm 3/rev] n - 轴转速 [rpm] ηv - 容积效率Δp - 进油口和出油口之间的压差 [bar] ηhm - 机械效率 ηt - 总效率(ηt = ηv x ηhm )销售条件本样本中的各种产品均由派克汉尼汾公司及其子公司和授权经销商销售。
液压马达的工作原理
液压马达的⼯作原理液压马达⼯作原理⼀、液压马达的特点及分类液压马达是把液体的压⼒能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以作液压马达⽤，液压马达也可作液压泵⽤。
但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的⼯作情况不同，使得两者在结构上也有某些差异。
例如：1.液压马达⼀般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，⽽液压泵⼀般是单⽅向旋转的，没有这⼀要求。
2.为了减⼩吸油阻⼒，减⼩径向⼒，⼀般液压泵的吸油⼝⽐出油⼝的尺⼨⼤。
⽽液压马达低压腔的压⼒稍⾼于⼤⽓压⼒，所以没有上述要求。
3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常⼯作，因此，应采⽤液动轴承或静压轴承。
因为当马达速度很低时，若采⽤动压轴承，就不易形成润滑滑膜。
4.叶⽚泵依靠叶⽚跟转⼦⼀起⾼速旋转⽽产⽣的离⼼⼒使叶⽚始终贴紧定⼦的内表⾯，起封油作⽤，形成⼯作容积。
若将其当马达⽤，必须在液压马达的叶⽚根部装上弹簧，以保证叶⽚始终贴紧定⼦内表⾯，以便马达能正常起动。
5.液压泵在结构上需保证具有⾃吸能⼒，⽽液压马达就没有这⼀要求。
6.液压马达必须具有较⼤的起动扭矩。
所谓起动扭矩，就是马达由静⽌状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩，该扭矩通常⼤于在同⼀⼯作压差时处于运⾏状态下的扭矩，所以，为了使起动扭矩尽可能接近⼯作状态下的扭矩，要求马达扭矩的脉动⼩，内部摩擦⼩。
由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使⽤。
液压马达按其额定转速分为⾼速和低速两⼤类，额定转速⾼于 500r/min 的属于⾼速液压马达，额定转速低于 500r/min 的属于低速液压马达。
⾼速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶⽚式和轴向柱塞式等。
它们的主要特点是转速较⾼、转动惯量⼩，便于启动和制动，调速和换向的灵敏度⾼。
通常⾼速液压马达的输出转矩不⼤（仅⼏⼗⽜?⽶到⼏百⽜?⽶），所以⼜称为⾼速⼩转矩液压马达。
⾼速液压马达的基本型式是径向柱塞式，例如单作⽤曲轴连杆式、液压平衡式和多作⽤内曲线式等。
第七章 液压元件和液压油 液压马达4
第三节 液压马达
一、工作性能 现假设液压马达按几何尺寸确定的每转排量为q(ms/r)，则液压马达的理论转速为
n th 60 Q / q r / min
显然，在不考虑液压马达中所有能量损失的情况下，液压马达的理论输出功率就等于其 输入功率。 因此，可求得液压马达的理论扭矩
M
th
pq / 2 Nm
第二节 液压泵
2. 轴向柱塞变向变量 斜轴式轴向柱塞泵 泵
当传动轴5沿图示方向旋转时，连杆 4就带动柱塞2连同缸体3一起绕缸体轴 线旋转，柱塞2同时也在缸体的柱塞孔 内作往复运动，使柱塞孔底部的密封腔 容积不断发生增大和缩小的变化，通过 配流盘1上的窗口6和7实现吸油和排油。
第二节 液压泵
2. 轴向柱塞变向变量 斜轴式轴向柱塞泵 泵
Q
A B
C
D p
第二节 液压泵
4. 柱塞式变量油泵的使用与 （1）泵轴与电动机应用弹性联轴节直接连接，保证轴线的同心度； 管理 （2）有些型号的泵不允许自吸，因此轴向柱塞泵吸入端可以采用辅泵供油；
（3）初次使用或刚经拆卸的泵，启动前必须向泵壳内灌油；安装时泵壳泄油管向上，同时 为减少泄油阻力及避免虹吸现象，泄油管出口可置于油箱液面之上，运行时注意保证 油压； （4）不允许在关闭排出阀的情况下启动； （5）不宜长时间在零位运转； （6）选用合适的工作油，并保持油液清洁； （7）由于泵内零件硬度高，配合紧密，安装时需小心；清洗时不能用棉纱等搽洗。
第二节 液压泵
5. 液压泵的性能比较与选用
第三节 液压马达
一、 工作性能
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
1）连杆式 2）五星轮式 3）内曲线式
第三节 液压马达
液压泵和液压马达原理
结束
§3-2 柱塞泵
在第一节所述单柱塞泵中，凸轮使泵 在半周内吸油，半周内排油。因此泵排出 的流量是脉动的，它所驱动的液压缸或液 压马达的运动速度是不均匀的。所以无论 是泵或马达总是做成多柱塞的。常用的多 柱塞泵有径向式和轴向式两大类。
一、径向柱塞泵 二、轴向柱塞泵
1.径向柱塞泵的工作原理 图为径向柱塞泵的工作原理。之所以称为径 向柱塞泵是因为有多个柱塞径向地配置在一个共 同的缸体3内。缸体由电动机带动旋转，柱塞要靠 离心力耍出，但其顶部被定 子2的内壁所限制。定子2是 一个与缸体偏心放置的圆环。 因此，当缸体旋转时柱塞目 前生产中应用不广。
泵的转子K及其轴承上会受到不平衡的液 压力，大小为: P=pBD 式中 P—转子受到的不平衡液压力； p—泵的工作压力； B—定子的宽度； D—定子内直径。 计算泵的几何排量为： q=B[(R+e)2-(R-e)2]=4BRe=2Bde 理论流量为： QT=2Bde 式中 R—定子内半径； e—定子与转子的偏心量；
泵的摩擦损失由两部分组成
容积损失 主要是液压泵内部泄漏造成的流量 损失。容积损失的大小用容积效率表征PV 机械损失 指液压泵内流体粘性和机械摩擦 造成的转矩损失。机械损失的大小用机械效 率表征Pm Pm=MT/MP 液压泵的总效率 泵的总效率是泵的输出功率 与输入功率之比 P=Pm.PV
实际上叶片有一定厚度，叶片所占的空间减 小了密封工作容腔的容积。因此转子每转因叶片 所占体积而造成的排量损失为
式中，s—叶片厚度；θ—叶片倾角。
因此，双作用叶片泵的实际排量为
双作用叶片泵的实际输出流量为
式中，n—叶片泵的转速，ηpv—叶片泵的容积效率 。 叶片泵的流量脉动很小。理论研究表明，当叶 片数为4的倍数时流量脉动率最小，所以双作用叶 片泵的叶片数一般取12或16。
A10VSO—DFR1系列轴向柱塞泵原理及调节
A10VSO—DFR1系列轴向柱塞泵原理及调节【摘要】德国力士乐公司的A10VSO-DFR1系列液压泵应用广泛，很多进口设备液压站都使用该液压泵。
本文介绍了该系列液压泵的工作原理和现场调节。
【关键词】斜盘轴向柱塞泵；负载敏感；恒压控制阀；恒流控制阀0 概述A10VSO-DFR/DFR1系列斜盘轴向柱塞泵是德国力士乐公司研制的新型柱塞泵，由于其结构紧凑、节能、工作稳定、寿命高等特点在工业生产中得到广泛的应用，特别是现在越来越多的公司都使用进口设备，进口设备中很多液压站都使用该液压泵，我公司主要使用SMS-Meer西马克-梅尔设备，其中多台液压站就是使用这种A10VSO-DFR1液压泵（X口与油箱无连接），下面就该液压泵原理、调节及负载敏感节能技术进行阐述。
该柱塞泵属于斜盘变量柱塞泵，流量正比于驱动转速和排量，并通过调节斜盘倾角实现无级变量。
除了压力控制功能外，借组于负载（如小孔）压差，可以改变泵的流量。
泵仅提供执行机构的实际流量。
图1 A10VSO-DFR1原理图1 工作原理负载敏感DFR的原理，DFR分两个部分，一个是压力控制DR，一个是流量控制FR。
DR恒压控制，即通过阀控变量油缸来保证出口压力基本不变，就是压力控制阀（原理图下面的三通阀）控制变量油缸，出口压力在稳态时与压力控制阀右端的可调弹簧力相平衡，变量泵的变量压力PP通过调节压力阀的弹簧设定，当系统压力没有达到调定的恒压压力时，泵排出最大流量，相当于一个定量泵。
当系统压力达到所调的恒压压力时，泵进入恒压工况，负载的速度进入可调阶段。
速度进入可调阶段，流量即发生变化，该变化是系统要求泵输出的流量要有所变化的。
例如开始阶段油缸是快速动作，泵提供最大流量例如150L/min，下一个阶段系统只要求50L/min的流量就够了，这个时候，泵输出流量相当于负载的速度要求要大，如果泵不改变输出的150L/min流量，就会出现供（150）过于求（50），根据压力流量基本公式，系统压力就会升高，在节流阀上的压力损失将增加，压力阀的弹簧被压缩，阀芯右移，泵主动变量缸推动斜盘使角度减小，输出流量相对减小，直到泵打出去的流量正好是50L/min，系统压力恢复到设定值，下面这个恒压控制阀就回到中位初始位置，泵稳定在输出50L/min的斜盘位置上。
液压马达分类与原理
液压马达分类与原理（一）液压马达分类（二）齿轮马达的工作原理图2-12为外啮合齿轮马达的工作原理图。
图中I为输出扭矩的齿轮，B为空转齿轮，当高压油输入马达高压腔时，处于高压腔的所有齿轮均受到压力油的作用(如中箭头所示，凡是齿轮两侧面受力平衡的部分均未画出)，其中互相啮合的两个齿的齿面，只有一部分处于高压腔。
设啮合点c到两个齿轮齿根的距离分别为阿a 和b，由于a和b均小于齿高h，因此两个齿轮上就各作用一个使它们产生转矩的作用力pB(h—a)和pB(h—b)。
这里p代表输入油压力，B代表齿宽。
在这两个力的作用下，两个齿轮按图示方向旋转，由扭矩输出轴输出扭矩。
随着齿轮的旋转，油液被带到低压腔排出。
图2-12 啮合齿轮马达的工作原理图齿轮马达的结构与齿轮泵相似，但是内于马达的使用要求与泵不同，二者是有区别的。
例如；为适应正反转要求，马达内部结构以及进出油道都具有对称性，并且有单独的泄漏油管，将轴承部分泄漏的油液引到壳体外面去，而不能向泵那样由内部引入低压腔。
这是因为马达低压腔油液是由齿轮挤出来的，所以低压腔压力稍高于大气压。
若将泄漏油液由马达内部引到低压腔，则所有与泄漏油道相连部分均承受回油压力，而使轴端密封容易损坏。
(三)叶片马达的工作原理图2-13为叶片马达的工作原理图。
当压力为p的油液从进油口进入叶片1和叶片3之间时，叶片2因两面均受液压油的作用，所以不产生转矩。
叶片1和叶片3的一侧作用高压油，另一侧作用低压油．并且叶片3伸出的面积大于叶片1伸出的面积，因此使转子产生顺时针方向的转矩。
同样，当压力油进入叶片5和叶片7之间时，叶片7伸出面积大于叶片5伸出的面积，也产生顺时针方向的转矩，从而把油液的压力能转换成机械能，这就是叶片马达的工作原理。
为保证叶片在转子转动前就要紧密地与定子内表面接触，通常是在叶片根部加装弹簧，完弹簧的作用力使叶片压紧在定子内表面上。
叶片马达一般均设置单向阀为叶片根部配油。
为适应正反转的要求，叶片沿转子径向安置。
A2F系列斜轴式轴向柱塞定量泵技术参数及工作原理
A2F系列斜轴式轴向柱塞定量泵技术参数及工作原理A2F系列斜轴式定量泵/马达是目前国内外较先进的液压元件。
它与国外相同型号、规格的产品能完全互换，A2F系列斜轴式定量泵/马达是一种可逆元件，配以不同的配流盘和后盖，可满足各种液压系统的需要。
因此它广泛应用于冶金、矿山、石油、建筑、工程机械、铁道、船舶、塑料加工、轻工、机床等机械的开式、闭式液压系统。
工作原理：1．泵工况泵的作用是将机械能转变为液压能。
当电动机带动泵的主轴旋转时，通过连杆柱塞带动缸体旋转，由于缸体轴线与主轴轴线成一夹角，柱塞在缸体内作往复运动，此时缸体内的柱塞孔发生容积变化。
当容积由小变大时，介质从泵的吸入口吸入，经配流盘的低压窗口进入柱塞孔；当容积由大变小时，介质经配流盘的高压窗口从泵的排出口排出。
这样主轴旋转一周，每个柱塞孔完成一次吸入，排出的过程。
2．马达工况马达的作用是将液压能转变为机械能.当高压油从马达的进油口通过配流盘高压窗口进入缸体柱塞孔内, 推动柱塞运动, 由于缸体轴线与主轴轴线成一夹角,液压力通过连杆作用于主轴上, 产生一个切向力, 推动主轴旋转, 输出扭矩。
同时工作过的油液借助于缸体的惯性旋转，被挤出柱塞孔，通过配油盘的低压窗口，从马达排油口排出。
使用：1．使用条件a.油温：A2F系列泵/马达的正常工作温度一般在-25℃～80℃，最高不超过90℃。
当温度低于10℃时，应采取加热措施。
b.介质粘度：工作介质使用粘度范围应在16～43mm2/s(厘池)。
当季节温差太大时，满足不了粘度要求，则应更换工作介质。
c.滤油精度：最佳滤油精度5～10um,最低不超过25um。
2．泵/马达的常用工作压力不应超过额定值，而常用工作转速推荐不超过最高值60%。
瞬时不应超过最高值。
最高值一般连续使用不超过1分钟，且每班累计不超过10%的工作时间。
3．壳体内腔泄漏油允许压力为0.1Mpa。
4．安装要求a.泵、马达与原动机或角载联接采用弹性联轴节，联接同轴度不应超过0.1mm。
液压泵和液压马达
3、功率、机械效率和总效率 、功率、
泵的理论功率为pQ 输入功率2πM 泵的理论功率为pQT。输入功率2πMTn。不考虑 损失，根据能量守恒， 损失，根据能量守恒，有 pQT=2πMTn。 泵的出口压力； 驱动泵所需理论扭矩。 p—泵的出口压力； MT—驱动泵所需理论扭矩。 泵的出口压力 驱动泵所需理论扭矩 =nq代入上式 消去n 代入上式， 将QT=nq代入上式，消去n得 MT=pq/2π. 总效率ηp为泵的实际输出功率pQ与实际驱动泵 pQ与实际驱动泵 总效率η 为泵的实际输出功率pQ 所需的功率2πM 之比， 所需的功率2πMPn之比，即 ηP=pQ/2πMPn 驱动泵所需实际扭矩。 MP—驱动泵所需实际扭矩。 驱动泵所需实际扭矩 Q=QTη =nq代入上式得 代入上式得： 将Q=QTηPv及QT=nq代入上式得： ηP=pq.ηPv/2πMp 又因为泵的机械效率 机械效率η 又因为泵的机械效率ηPm=pq/2πMP 故总功率可 表示为： 表示为： ηP=ηPm.ηPV
2、结构特点
齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下： 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下： 齿轮泵一般只需一个方向旋转， （1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小 径向不平衡液压力，因此吸油口大，排油口小。 径向不平衡液压力，因此吸油口大，排油口小。 而齿轮马达则需正、反两个方向旋转， 而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，因此进油 口大小相等。 口大小相等。 （2）齿轮马达的内泄漏不能像齿轮泵那样直接 引到低压腔去， 引到低压腔去，而必须单独的泄漏通道引到壳体 外去。因为马达低压腔有一定背压， 外去。因为马达低压腔有一定背压，如果泄漏油 直接引到低压腔， 直接引到低压腔，所有与泄漏通道相连接的部分 都按回油压力承受油压力， 都按回油压力承受油压力，这可能使轴端密封失 效。
第四章液压马达解析
❖ 设第i个柱塞和缸体的垂直中心线夹角为θ,柱塞在缸体中的分 布圆半径为R，则在该柱塞上产生的转矩为
Ti Fy r Fy R sin Fx R tg sin
液压马达产生的转矩应是处于高压腔柱塞产生转矩的总和， 即
T Fx Rtg sin
随着θ角的变化，每个柱塞产生的转矩也发生变化，故液 压马达产生的总转矩也是脉动的，它的脉动情况和讨论液压泵 流量脉动时的情况相似。
三、液压马达的主要性能参数
（一）工作压力和额定压力 1．工作压力: p 液压马达实际工作时输入的压力。 2．额定压力: pn 液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能
第六节 液压及气压马达(Motor) 、 一 液压马达的分类,特点及应用
液压马达和液压泵在原理上可逆，结构上类似，但由于 用途不同，它们在结构上有一定差别。常用的液压马达有 柱塞式、叶片式和齿轮式等。
二、液压马达的工作原理 以斜盘式轴向柱塞马达为例说明液压马达的工作原理。
压力油
回油
图4-1轴向柱塞马达工作原理
（a）定量马达 （b）变量马达 （c）双向定量马达 （d）双向变量马达 （e）摆动液 图4-2 液压马达图形符号
四、典型液压马达的结构和工作原理
1．齿轮液压马达
b
h o1
K
p
a
o2 h
图 4-3 齿轮马达工作原理图
2．叶片马达
1
5
2
p
4 3
图 4-4 叶片马达的工作原理
学习要点
1、缸和马达的工作原理、作用及图形符号； 2、缸的运动速度和推力计算； 3、单活塞杆液压缸的差动联接特点及相关计算。
作业：4－6，4－10
rexroth 轴向柱塞马达 a6ve 系列 6x 配件资料说明书
rexroth轴向柱塞马达A6VE系列6x配件资料A6VE系列相关型号说明：A6VE28A6VE55A6VE80A6VE107A6VE160A6VE250力士乐马达相关系列型号说明：A2FE型号：A2FE107-61W-VZL171A2FE80/61W-VZL191A2FE90/61W-VAL100A2FE56/61W-VZL100A2FE80/61W-VAL020A2FE63/61W-VZL181-KA2FE28/61W-PAL10A2FE80/61W-VZL100A2FM型号：A2FM160/61W-VAB010A2FM80/61W-VBDA2FM63/61WVAB027A2FM80/61W-VUX027A2FMF56/61W-VAB027A2FM125/61W-VAB010A2FM90/61W-VAB010A2FM107/61W-VAB010A2FM63/61W-VAB010A2FM160/61W-VAB010A2FM80/61W-VAB010A2FM63/61W-VAB027A2F0型号：A2F012/61R-PPB06A2F056/61R-PPB05A2F012/61R-PP06A2F016/61R-PPB06A2F0200/63R-VBB05A2F0160/61R-PPB05A2F0125/61R-PBB05A2F063/61R-PBB0512N00A2F016/61R-PABOSA2F032/61R-PABOSA2F023/GL-PAB05A2FO10/61R-PAB06原装进口，质保一年！我们以具有绝对竞争优势的价格、原厂出货的品质、不同规格产品的库存以及热诚的态度为您服务。
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轴向柱塞泵和轴向柱塞马达
选型案例分析
案例一
某液压系统需要一款高压大流量的轴向柱塞泵，经过计算 和选型，最终选择了某品牌的变量柱塞泵，满足了系统的 使用要求。
案例二
某工程机械需要一款低速大扭矩的轴向柱塞马达，经过计 算和选型，最终选择了某品牌的低速大扭矩马达，实现了 工程机械的高效驱动。
案例三
某船舶推进系统需要一款高速小排量的轴向柱塞马达，经 过计算和选型，最终选择了某品牌的高速小排量马达，满 足了船舶推进系统的要求。
应用
05
轴向柱塞泵：广泛应用于工程机械、机床、冶金、矿山、 船舶等行业的液压系统中，为系统提供动力源。
06
轴向柱塞马达：常用于注塑机、压铸机、船舶甲板机械、 工程机械行走驱动等需要低速大扭矩的场合。
04
轴向柱塞泵与马达的选型 与计算
选型原则及步骤
明确使用条件
了解工作压力、流量、转速等 要求，以及工作环境、介质特
调试方法及步骤
在安装完成后，先进行手动盘车，检查 泵和马达的转动是否灵活，有无卡滞现 象。
在空载运行一段时间后，进行负载试验 ，逐步增加负载至额定负载，观察泵和 马达的性能变化。
逐渐提高转速至额定转速，观察泵和马 达的压力、流量等参数是否符合设计要 求。
按照规定的油液清洁度和粘度要求，向 泵和马达内注入适量的工作油液。
调节转速和扭矩
通过改变进入轴向柱塞马达的油液压力和流 量，可以实现对马达转速和输出扭矩的调节
，从而满足不同负载和工作条件的需求。
07
总结与展望
本次课程总结
轴向柱塞泵和轴向柱塞马达的工作原 理及结构特点：通过本次课程学习， 我们深入了解了轴向柱塞泵和轴向柱 塞马达的工作原理，掌握了它们各自 的结构特点。轴向柱塞泵利用柱塞在 缸体中的往复运动来实现吸油和压油 的过程，具有高压、大流量、高效率 等优点。而轴向柱塞马达则是将液压 能转换为机械能，驱动负载运动，具 有低速大扭矩、平稳运行等特点。
液压马达的结构类型及工作原理
第三章 执行元件
图叶3片-3式1所气示动为马叶达片一式般气在动中马、达小结容构量原，理 图高，速其旋主转要的由范转围子使1用、，定其子输2、出叶功片率3为及 壳0.体1~构20成kW。，转速为500~25000r/min。 压叶缩片空式气气从动输马入达口起A动进及入低，速作时用的在特工性作 腔不两好侧，的在叶转片速上50。0r由/m于in转以子下偏场心合安使装用， 气时压，作必用须在要两用侧减叶速片机上构产。生叶转片矩式差气，动使 转马子达按主逆要时用针于方矿向山旋机转械。和做气功动后工的具气中体。 从输出口B排出。若改变压缩空气输入 方向，即可改变转子的转向。
液压与气压传动 Part 3.4 气动马达
第三章 执行元件
气动马达是将压缩空气的能量转换为旋转或摆动运动的执行元 件。
液压与气压传动
Part 3.4.1 气动马达的分类
气动马达分类如表3-2所示 ：
第三章 执行元件
表3-2 气动马达的分类
液压与气压传动
Part 3.4.2 叶片式气动马达
1. 工作原理
T b 2
R22 R12
( p1 p2 )m
（3-30）
2q b( R22
R12 ) V
（3-31）
图3-30 摆动液压马达 a）单叶片式
1—叶片 2—分隔片 3—缸筒
液压与气压传动
Part 3.3.4 摆动液压马达
第三章 执行元件
图3-30b所示为双叶片式摆动液压马达。 它有两个进、出油口，其摆动角度小于 150°。在相同的条件下，它的输出转矩 是单叶片式的两倍，角速度是单叶片式的 一半 。
1. 工作压力和额定压力
工作压力 是指液压马达实际工作时进口处的压力； 额定压力 是指液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连 续运转的最高压力 。
第3章 液压泵与液压马达
启动性能
液压马达的启动性能主要由启动转矩和启动机械效率来描述。 启动转矩是指液压马达由静止状态启动时液压马达轴上所能输 出的转矩。 启动机械效率是指液压马达由静止状态启动时，液压马达实际 输出的转矩与它在同一工作压差时的理论转矩之比。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压泵与液压马达概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 液压泵的选用 液压马达
3.1 液压泵与液压马达概述
液压泵的工作原理
1—偏心轮 2—柱塞 3—缸体 4—弹簧 5—压油单向阀 6—吸油单向阀 a—密封油腔 单柱塞容积式泵的工作原理图
• 构成容积式液压泵必须具备三个条件：
• 1.容积式泵必定具有一个或若干个密封工作腔。 • 2.密封工作腔的容积能产生由小到大和由大到小的 变化，以形成吸油、排油过程。 • 3.具有相应的排油机构以使吸油、排油过程能各自 独立完成，该方式称为配流。
3.1 液压泵与液压马达概述
液压马达的主要性能参数
液压马达的主要性能参数有压力、排量和流量、转速和容积效率、 转矩和机械效率、效率与总功率、启动性能、最低稳定转速、制动性能、 工作平稳性及噪声。
压力
为保证液压马达运转的平稳性，一般取液压马达的背压 为（0.5--1）MPa。
3.1 液压泵与液压马达概述
第3章
液压泵与液压马达
液压泵与液压马达，是液压系统中的能量转换装置。 本章主要介绍几种典型的液压泵与液压马达的工作 原理、结构特点、性能参数以及应用。
液压泵
将原动机输出的机械能转换成压力能，属于动力元件， 其功用是给液压系统提供足够的压力油以驱动系统工作。因此，液压 泵的输入参量为机械参量(转矩T和转速n)，输出参量为液压参量(压 力p和流量q)。
变量泵变量调节与控制技术液压马达311-6
由于变量活塞两端面积不相等，当两端都受压力油作用时，变量 活塞将向左运动，固定在变量活塞上的反馈杆将带动配流盘及缸 体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使马达排量减小。 同时，反馈杆将压缩反馈弹簧，反馈弹簧作用在比例阀阀芯上的 力增大，迫使阀芯向左移动，直到与电磁力平衡，比例阀回到中 位，变量缸无杆腔的油道被封闭，液压马达停止变量。
3.7.1 HD型液压控制
图3-90 HD控制特性曲线
3.7.2 HD1D型液压控制+压力切断控制
Vgmin
Vgmax
图3-91 HD1D液压控制职能原理图 1—伺服阀 2—调压弹簧 3—反馈弹簧 4—反馈杆 5—变量缸 6—变量缸活塞 7—压力切断阀 8，9—单向阀
3.7.2 HD1D型液压控制+压力切断控制
3.7.2 HD1D型液压控制+压力切断控制
众所周知，如果由于负载转矩的缘故或由于液压马达摆角减小 而造成系统压力升高，在达到恒压控制的设定值时，液压马达摆向 较大的摆角。由于增大排量导致压力减小，控制器偏差消失。随着 排量的增加，液压马达产生较大的转矩，而压力保持常值，此压力 设定值的大小可通过改变压力控制阀7上弹簧的预压缩值确定。 液压马达的输出转矩是根据负载的需要而决定的，即对于一个 确定的负载来说，所需的马达扭矩也是确定的，而液压马达输出转 矩是其排量与进出口压差的乘积，在液压马达工作压力高于切断压 力设定值的情况下，压力控制阀 7 一直处于左位机能，液压马达排 量持续增大，直到液压马达工作压力下降到与切断压力设定值相等， 压力控制阀7回到中位机能位置，液压马达停止变量。 总之，液压马达的压力切断控制功能就是根据外部负载的变化 自动改变液压马达排量，从而使液压马达的工作压力保持在设定范 围之内。
变量泵的原理及应用
变量泵的原理及应用编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（变量泵的原理及应用）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.1液压变量泵（马达)的发展简况、现状和应用1.1。
1 简述液压变量泵及变量马达能在变量控制装置的作用下能够根据工作的需要在一定范围内调整输出特性，这一特点已被广泛地应用在众多的液压设备中,如：恒流控制、恒压控制、恒速控制、恒转矩控制、恒功率控制、功率匹配控制等。
采用变量泵（马达）系统，具有显著的节能效果，近年来使用越来越广泛，而且新的结构和控制方式发展迅速,各个生产厂也在不断改进设计,用以满足液压系统自动控制的不断发展需要。
使用液压系统的目的在于可使某一执行对象以预定的速度向正反两个方向运动。
此时，为调节速度需进行节流，致使能量有所损失，并导致系统效率降低,为此需采用变量泵实现容积控制。
使用变量泵进行位置和速度控制时，能量损耗最小。
正确地使用和调节泵的流量,可使其只排出满足负载运动速度需要的流量，而使用定量泵时只有部分流量供给负载,其余的流量需要旁通至油箱。
此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。
图1-1 三大类泵的变量调节 1.1.2 叶片变量泵（马达）的研发历史和发展 根据密封工作容积在转子旋转一周吸、排油次数的不同，叶片泵分为两类,即完成一次吸、排油的单作用叶片泵和完成两次吸、排油的双作用叶片泵。
根据叶片泵输出流量是否可调，又可分为定量叶片泵和变量叶片泵，双作用叶片泵均为定量泵。
根据叶片变量泵的工作特性不同可分为限压式、恒压式和恒流量式三类,其中限压式应用较多。
轴向柱塞马达工作原理
轴向柱塞马达工作原理
轴向柱塞马达是一种常见的液压执行元件，它的工作原理是通过液压油的压力驱动柱塞在轴向往复运动，从而实现机械装置的运动。
轴向柱塞马达由柱塞、缸体、驱动轴和控制阀组成。
在工作时，液压油通过进油口进入缸体，然后进入油口与缸体之间形成的压力腔内。
压力腔内的柱塞由控制阀控制，当控制阀打开时，液压油推动柱塞向前运动；当控制阀关闭时，柱塞停止运动并保持当前位置。
轴向柱塞马达的工作原理可以简单描述为下列步骤：
1. 液压油进入压力腔：液压油通过进油口进入缸体内部的压力腔。
进入腔内的液压油增加了腔内的压力。
2. 控制阀控制柱塞运动：柱塞由控制阀控制，控制阀打开时，液压油推动柱塞向前运动；控制阀关闭时，柱塞停止运动。
3. 压力腔流出液压油：当柱塞向前运动时，压力腔内的液压油通过缸体上的油口流出。
4. 排出液压油：当柱塞向前运动到达设定位置时，控制阀关闭，液压油停止进入压力腔，同时由腔内的压力将液压油推出缸体。
通过不断重复上述步骤，轴向柱塞马达就能够实现连续的往复
运动，从而驱动机械装置的工作。
这种驱动方式广泛应用于各种液压系统中，如工业机械、车辆等。
轴向柱塞变量泵工作原理
轴向柱塞变量泵工作原理
轴向柱塞变量泵的工作原理是利用柱塞在缸体内作往复运动来改变工作腔的容积，实现液压油的吸入和排出。
具体来说，当柱塞向一个方向运动时，工作腔的容积减小，液压油被压缩并从出口排出；当柱塞向另一个方向运动时，工作腔的容积增大，液压油被吸入工作腔内。
通过改变柱塞运动的行程长度和方向，可以控制液压油的流量和压力。
轴向柱塞变量泵的优点是可以实现无级调速和流量调节范围宽，但成本高、效率低、噪声大、可靠性较差等缺点限制了它在工程机械中的应用和发展前景。
柱塞式液压马达的工作原理
柱塞式液压马达的工作原理
柱塞式液压马达主要由马达本体、柱塞组、平衡阀、供油和排油装置等部分组成。
工作原理如下：
1. 液压系统将液压油通过供油装置送入马达内部，形成一定压力。
2. 液压油进入柱塞组，柱塞被液压油推动沿着柱塞组轴向运动。
柱塞组通常由多个柱塞和柱塞套组成。
3. 当柱塞移动到柱塞的上死点时，马达的容积最小；当柱塞移动到下死点时，马达的容积最大。
柱塞组的运动通过连杆与输出轴连接。
4. 柱塞组的移动改变了马达内部的容积，从而形成液压油的流动。
5. 柱塞在运动的过程中，平衡阀起到平衡柱塞受力的作用，使得柱塞能够顺畅地运动。
6. 马达的输出轴通过连杆连结到外部传动设备，将液压能转化为机械能，从而实现马达的工作。
总结起来，柱塞式液压马达通过液压油推动柱塞组的运动，从而改变容积，实现液压能转化为机械能的过程。
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几种轴向柱塞式液压马达的变量调节原理2014-8-7 10:18:13点击：3129引言液压马达的功率输出，取决于马达的流量和压差。
液压马达的输出功率直接正比于转速。
采用变量马达，可以达到功率匹配节能降耗的目的。
此外，为了在不增加管路阻力的条件下提高液压马达的速度，也有必要为减少液压马达的排量而采用变量马达。
这里，仅以轴向变量柱塞马达为研究对象，重点讨论几种液压马达的变量调节方式。
1 HD型液压控制调节原理这是一种与先导压力相关的液压控制方式，马达的排量随液控先导压力信号无级变化，主要适用于行走的或固定的机械设备。
图1为HD液压控制变量马达的工作原理图，液压马达起始排量为最大排量，排量随着X口先导控制压力在最大和最小之间无级变化。
其原理为:向液压马达的A,B工作油口的任一油口提供压力油时，压力油都能通过单向阀2或3进入变量缸7的有杆腔，即变量缸小腔常通高压。
当X口先导控制压力升高，先导控制压力油作用在先导压力控制伺服阀1阀芯上的力将克服调压弹簧4和反馈弹簧5的合力，推动先导压力控制伺服阀阀芯向右移动，当先导控制压力升高至液压马达变量起始压力时，阀1将处于中位。
如果先导控制压力继续升高，伺服阀芯将进一步右移，伺服阀1处于左位机能，液压马达工作压力油经伺服阀1. 进入变量缸无杆腔。
由于变量缸7中活塞两端面积不相等，当两端都受压力油作用时，变量缸7中活塞将向左运动，固定在变量活塞上的反馈杆6将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使液压马达排量减小。
同时，反馈杆6压缩反馈弹簧5，迫使伺服阀1的阀芯向左移动直到伺服阀1回到中位，变量缸无杆腔的油道被封闭，液压马达停止变量将处于一个与先导控制压力相对应的排量位置。
这属于位移—力反馈，利用变量活塞的位移，通过弹簧反馈使控制阀芯在力平衡条件下关闭阀口，从而使变量活塞定位。
当X口的控制压力降低，伺服阀芯上的力平衡被打破，弹簧力大于液压力，伺服阀1将由中位机能变为右位机能，变量缸无杆腔变为低压，在有杆腔压力油的作用下，变量活塞将向右运动，固定在变量活塞上的反馈杆6将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角增大，从而使液压马达排量增大。
同时，由于反馈杆6随变量活塞向右移动，反馈弹簧5压缩量将减少，反馈弹簧作用在伺服阀1阀芯上的力将减小，伺服阀芯向右移动直到伺服阀1处于中位(在图1中未画出)，变量缸7大腔的油道被封闭，液压马达停止变量。
综上所述，当先导控制压力在变量起始压力和变量终止压力之间变化时，液压马达排量将在最大和最小之间相应变化。
2 HD1D型液压控制+恒压变量控制HD1D型控制是在HD型控制基础上增加了一台压力切断阀7而成的，见图2。
当液压马达工作压力低于切断压力设定值时，压力切断阀7处于左位机能，此时压力切断阀7仅相当于是伺服阀1与变量缸5大腔之间的一段油液通道，液压马达完全受先导压力的控制。
当液压马达工作压力升高，达到切断压力设定值时，压力切断阀7将处于中位机能位置，此时，变量缸无杆腔油路被封闭，液压马达将保持当前的排量。
当液压马达工作压力继续升高，压力切断阀7将处于右位机能位置，使变量缸无杆腔与低压油路接通，变量缸活塞6将在小腔压力油的作用下向右移动，使液压马达排量增大。
如果由于负载转矩的缘故或由于液压马达摆角减小而造成系统压力升高，在达到恒压控制的设定值时，液压马达摆向较大的摆角。
由于增大排量导致压力减小，控制器偏差消失。
随着排量的增加，液压马达产生较大的转矩，而压力保持常值，此值的大小可通过改变伺服阀1上弹簧的预压缩值确定。
液压马达的输出转矩是根据负载的需要而决定的，即对于一个确定的负载来说，所需的马达扭矩也是确定的，而液压马达输出转矩是其排量与进出口压差的乘积，在液压马达工作压力高于切断压力设定值的情况下，压力切断阀7一直处于右位机能，液压马达排量持续增大，直到液压马达工作压力下降到与切断压力设定值相等，压力切断阀7回到中位机能位置，液压马达停止变量。
当外部负载减小时，液压马达的控制过程与上述过程相反，这里不再赘述。
总之，液压马达的压力切断控制功能就是根据外部负载的变化自动改变液压马达排量，从而使液压马达的工作压力保持在设定范围之内。
先导压力控制与压力切断控制之间的关系是:先导压力控制和压力切断控制不能同时对液压马达起控制作用，在液压马达工作压力低于切断压力设定值时，液压马达将完全由先导压力来控制;当液压马达工作压力达到切断压力设定值后，液压马达将由压力切断控制阀自动控制。
这种具有压力切断功能的先导压力控制变量柱塞液压马达，将人工控制和自动控制有机地结合起来，克服了传统变量液压马达单一控制方式的缺点，大大地提升了主机系统的操控性能和安全性能，从而提高了工作效率。
3 HS型液压两点变量控制这种控制方式与HD控制方式的区别在于前者没有反馈弹簧，只按外控油的先导压力来两点式控制液压马达排量，变量控制的原理以及先导压力与排量之间的关系曲线见图3。
这种变量方式，就是从X油口通入先导控制压力油，只要先导油压力超过调压弹簧的设定压力，就会推动控制滑阀在左位工作，从负载口来的压力油进入变量缸活塞的右腔，推动液压马达斜盘倾角减小，由于无反馈弹簧的控制作用，变量活塞将一直向左运动到排量限定位置，液压马达将处在最小排量工作模式。
而当先导压力油卸载，控制滑阀在弹簧的作用下回到右位，变量缸活塞右腔回油箱，在高压油的作用下，液压马达处在最大排量模式，实现两点式控制。
4 ES型电动双速两点排量控制液压马达排量处于v gmin或v gmax是由控制电磁铁通断来实现。
对于图4所示结构，电磁铁断电时，在压力油的作用下，变量缸有杆腔通压力油，无杆腔接回油，此时液压马达的排量最大，液压马达输出最大转矩和最低转速。
当电磁铁通电时，控制滑阀左位工作，变量缸无杆腔进油，由于变量缸的作用面积不一样，在油压的作用下，变量活塞向左移动，马达排量最小，此时液压马达输出最小转矩和最高转速。
有两种标准结构，控制起点在V gmax(最大转矩·最低转速)和控制起点在Vgmin(最小转矩、最高转速)同样，所需的控制油来自高压侧，因此需要最低为1. 5 MPa的工作压力。
假如工作压力小于1. 5 MPa 时，必须在G口供入1. 5 MPa的辅助压力。
5 EP型电液比例控制电子控制使用比例电磁铁或者比例阀，根据电信号对排量进行连续的控制，被控制量正比于所施加的控制电流。
控制原理参见图5。
根据电信号可以无级或者两点控制液压马达排量，其工作原理是向液压马达的A,B 工作油口的任一口提供压力油时，压力油都能通过单向阀进入变量缸的有杆腔，即变量缸有杆腔常通高压。
当比例电磁铁的电流增加时，电磁力作用在比例阀阀芯上，克服调压弹簧和反馈弹簧的合力，推动比例阀阀芯向右移动，比例阀处于左位机能，液压马达工作压力油经比例阀进入变量缸无杆腔。
由于变量活塞两端面积不相等，当两端都受压力油作用时，变量活塞将向左运动，固定在变量活塞上的反馈杆将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使马达排量减小。
同时，反馈杆将压缩反馈弹簧，反馈弹簧作用在比例阀阀芯上的力增大，迫使阀芯向左移动，直到与电磁力平衡，比例阀回到中位，变量缸无杆腔的油道被封闭，液压马达停止变量。
此时，液压马达将处于比例阀电流相对应的排量位置;当控制电流降低，比例阀芯上的力平衡被打破，弹簧力大于电磁力，比例阀将由中位机能变为右位机能，变量缸无杆腔变为低压，在有杆腔压力油的作用下，变量活塞将向右运动，固定在变量活塞上的反馈杆将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角增大，从而使液压马达排量增大。
同时，由于反馈杆随变量活塞向右移动，反馈弹簧压缩量减小，反馈弹簧作用在比例阀阀芯上的力减小，比例阀芯向右移动直到比例阀处于中位，变量缸大腔的油道被封闭，液压马达停止变量。
综上所述，当控制电流在变量起始压力和变量终止压力之间变化时，液压马达排量将在最大和最小之间相应变化。
另有一种电控方式EP.D液压比例控制，还具有恒压力控制功能，见图6.恒压控制覆盖EP液压比例控制功能，如果系统压力由于负载转矩(例如负载瞬变)的缘故或由于液压马达摆角减小而升高，当压力达到了压力控制阀3的恒压设定值时，压力控制阀3上位工作，压力油推动变量缸6中活塞使液压马达开始摆动到一个较大的排量角度。
排量增加导致系统压力的减小，从而引起控制器偏差增加。
当压力保持常数值时，随着排量的增加马达的转矩也在增大。
6 DA型转速液压控制具有速度依赖于液压控制的变量液压马达，其与A4VG带有DA控制的变量泵一起用于静液传动。
来自于A4VG变量泵的驱动速度的先导压力与工作压力一起，调节液压马达的排量。
由A4VG变量泵的输出的转速和工作压力确定的液控先导压力(提高原动机的转速=提高泵的转速=提高先导压力)可控制液压马达的变量摆角。
加载油口X1和X2上的液控先导压力依靠行驶方向而定。
泵的输入转速增高时，引起液控先导压力升高，同时也使工作压力升高。
将A4VG变量泵确定的先导压力引到X1或X2油口，如图7所示。
例如，X2接通，行驶方向阀1左位工作，先导液压油通过行驶方向阀1作用在伺服滑阀2阀芯左腔，克服弹簧力伺服滑阀2左位工作，压力油推动变量活塞使马达向减小排量方向转变(转矩减小，转速增加)。
假如工作压力升高到超过变量机构压力控制设定的压力值，则液压马达向增大排量方向转变(转矩增大，转速降低)。
先导压力P st与高压P H的比保持定值比为3 /100。
先导压力变化0. 3MPa升或降)相应使工作压力升、降10 MPa .设计带DA变量的驱动装置时，必须考虑A4VDA变量泵的技术数据。
DA控制主要实现以下功能:①自动无级变速的车辆控制、怠速无排量、发动机升速(车提速)和爬坡自动降速;②自动功率匹配(高负载时自动降速)和合理的功率分配(行走与工作机构);③极限载荷调节(最大载荷限制);④人工功率分配;⑤其他如最佳油耗等。
7 MO型转矩变量控制转矩变量控制主要用来驱动绞车，产生恒定的牵引力，控制起点在V gmin(最小转矩，最高转速)。
这种变量控制方式通过改变液压马达的排量而得到恒定的转矩。
如图8所示，工作原理是，固定节流口和控制滑阀的可变节流口组成了B型半桥，若工作压力比较低，那么滑阀左腔的控制压力也比较低，在控制滑阀弹簧的作用下，使得变量缸无杆腔接通油箱，此时变量活塞有杆腔在工作压力的作用下使液压马达排量增大，压力减小，可以保持转矩不变。
当工作压力增加时，压力油会克服弹簧力推动阀芯向右移动，使来自于A或B的压力油进入变量缸的无杆腔，推动变量机构向减小排量的方向变化，与变量活塞杆连接的反馈杆压缩反馈弹簧形成力反馈，同时，阀芯位移增加使滑阀左腔通过滑阀阀口与回油相通，此时B型半桥的控制作用使控制腔的压力降低，阀芯上的受力平衡，阀口关闭排量减小至一定值。