液压马达扭矩计算方法共41页文档
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速
最低转速
正常运转所允许的最低转速
同左（马达不出现爬行现象）
功
率
输入功率Pt
W
驱动泵轴的机械功率
Pt=pQ/η
马达入口处输出的液压功率
Pt=pQ
输出功率P0
泵输出的液压功率，其值为泵实际输出的实际流量和压力的乘积
P0=pQ
马达输出轴上输出的机械功率
单
位
换
算
式
q0
ml/r
Q=q0nηv10-3
Pt=pQ/60η
Q=q0n10-3/ηv
T0=pq0ηm/2π
n
r/min
Q
L/min
p
MPa
Pt
kW
T0
N.m
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排
量
?、
流
量
排量q0
m3/r
每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
理论流量Q0
m3/s
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
Q0=q0n/60
在单位时间内为形成指定转速，液压马达封闭腔容积变化所需要的流量
ηv=Q/Q0
马达的理论流量与实际流量的比值
ηv=Q0/Q
机械效率ηm
泵理论扭矩由压力作用于转子产生的液压扭矩与泵轴上实际输出扭矩之比
ηm=pT0/2πTt
马达的实际扭矩与理论扭矩之比值
ηm=2πT0/pq0
总效率η
泵的输出功率与输入功率之比
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
。
马达的理论流量与实际流量的泵的实际输出流量与理论流容积效率比值量的比值ηv/Qη=Q=Q/Qη0vv0泵理论扭矩由压力作用于马达的实际扭矩与理论扭矩之转子产生的液压扭矩与泵轴机械效率效比值上实际输出扭矩之比η率m/pqTη=2π00mTπη=pT/2tm0泵的输出功率与输入功率之马达输出的机械功率与输入的总效率η比ηη液压功率之比η=mvηηη=mvml/rq0r/minn单-3-3ηn10/Q=qnQ=q位η10L/minQvv00换
。
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式液பைடு நூலகம்泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压马达单位参数名称泵液压每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的3/rqm排量0体积排泵单位时间内由密封腔内在单位时间内为形成指定转量几何尺寸变化计算而得的排速，液压马达封闭腔容积变化所理论流量、出液体的体积需要的流量Q0流3/smn/60Q=qQn/60=q0000量马达进口处流量泵工作时出口处流量Q实际流量ηQ=qη/60n/60Q=qnv0v0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额定压力最高压力按试验标准规定允许短暂运行的最高压力压Papmax力工作压力泵工作时的压力p额定转速在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速n转r/min最高转速速在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速最低转速同左（马达不出现爬行现象）正常运转所允许的最低转速输入功率驱动泵轴的机械功率马达入口处输出的液压功率PP=pQP=pQ/ηttt泵输出的液压功率，其值为泵马达输出轴上输出的机械功率输出功率实际输出的实际流量和压力的功Wη乘积=pQPP率00=pQP0Tn/30Tn/30=PππP=0t机械功率N.m压力为p时泵的输入扭矩或马达的输出扭矩，T–液体压力作用下液压马达转理论扭矩子形成的扭矩扭N.m矩T液压马达轴输出的扭矩液压泵输入扭矩T0t实际扭矩π=pqTT/2η=pqπη/2m0mt00
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：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度,km/he P ——发动机功率,kw按照汽车理论：条件假定：F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁 T η——效率系数,取为0.95 P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 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内曲线液压马达.内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,并根据目前国内内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：112m D F M η⋅⋅=式中：1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η<N •m> <二>油马达理论每转排油量qm P Mq η⨯∆⨯=159式中：P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯<l/r> <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32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1〔四〕油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v <r/min> <五>油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅ 式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2<l/min> <六>油马达输出功率为： P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯〔kw 〕 在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速X 围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以与安装等因素和条件.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与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的系统背压以与至少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,4.0=μ, ⇒28125N =N 4⇒=迁F N μ 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 ()()2222200202.0285004m d D P d D =-⇒=∆-π根据机械设计手册,我们选择液压缸内径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1δ.1δ的大小一般推荐为：mm d 2.01.01≥≥δ,d 为弹簧丝的直径,mm1.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,内径为D1≥120mm 〔液压缸的外径待选〕, 外径D 2≤150mm,估取弹簧丝的直径为16mm,根据《机械设计》表16—3B σ=1600MPa,根据《机械设计》表16—2可知[τ]=800 MPa2．根据强度条件计算弹簧钢丝直径现取旋绕比C=6,则25.1615.04414≈+--=CC C K mm mm KC F d 98.2580061.25281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 取d=25mm,取D=125mm,C=C D =5,计算得K=1.3105,于是mm mm KC F d 288.2480051.311281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 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D 2=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mm 200max =λmm N k F /625.140=由《机械设计》表16—2取G=80000MPa,则弹簧的圈数为2.14625.1401258258000083434=⨯⨯⨯==F k D Gd n 取n=15圈.此时弹簧的刚度为mm N k F /333.13315625.1402.14=⨯= 4.相关参数计算取节距p=0.4D=43.75mm自由高度：H 0=pn+3d=637.5mm下面要做有限分析实验对设计的弹簧做验证.。
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排
量
、
流
量
排量q0
m3/r
每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
理论流量Q0
m3/s
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
Q0=q0n/60
在单位时间内为形成指定转速，液压马达封闭腔容积变化所需要的流量
P0=pQηቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机械功率
Pt=πTn/30
P0=πTn/30
T–压力为p时泵的输入扭矩或马达的输出扭矩，N.m
扭
矩
理论扭矩
N.m
液体压力作用下液压马达转子形成的扭矩
实际扭矩
液压泵输入扭矩Tt
Tt=pq0/2πηm
液压马达轴输出的扭矩T0
T0=pq0ηm/2π
效
率
容积效率ηv
泵的实际输出流量与理论流量的比值
最高转速
在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速
最低转速
正常运转所允许的最低转速
同左（马达不出现爬行现象）
功
率
输入功率Pt
W
驱动泵轴的机械功率
Pt=pQ/η
马达入口处输出的液压功率
Pt=pQ
输出功率P0
泵输出的液压功率，其值为泵实际输出的实际流量和压力的乘积
P0=pQ
马达输出轴上输出的机械功率
单
位
换
算
式
q0
ml/r
Q=q0nηv10-3
Pt=pQ/60η
Q=q0n10-3/ηv
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
马达输出轴上输出的机械功率 P0=pQη
机械功率
Pt=πTn/30
P0=πTn/30
T – 压力为 p 时泵的输入扭矩或马达的输出扭矩，N.m
理论扭矩 扭 矩
实际扭矩
N.m 液压泵输入扭矩 Tt Tt=pq0/2πηm
液体压力作用下液压马达转子形成的扭 矩
液压马达轴输出的扭矩 T0 T0=pq0ηm/2π
m3/s
Q0=q0n/60
Q0=q0n/60
泵工作时出口处流量 Q=q0nηv/60
马达进口处流量 Q=q0n/60ηv
额定压力
压 力 最高压力 pmax
Pa
工作压力 p
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 按试验标准规定允许短暂运行的最高压力 泵工作时的压力
额定转速 n 转 速 最高转速
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排量 q0 排 量 、 理论流量 Q0 流 量
实际流量 Q
m3/r 每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化 在单位时间内为形成指定转速，液压马
计算而得的排出液体的体积
达封闭腔容积变化所需要的流量
最低转速
r/min
在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速
在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速
正常运转所允许的最低转速
同左（马达不出现爬行现象）
输入功率 Pt
驱动泵轴的机械功率 Pt=pQ/η
马达入口处输出的液压功率 Pt=pQ
功 输出功率 P0 率
W
泵输出的液压功率，其值为泵实际输出 的实际流量和压力的乘积
第三章液压泵马达参数计算
机械效率：
m
Tt T
(Nm) (Nm)
1.液压泵
(w)
总效率：
Pout Pin
v m
(w)
2.液压马达
输入功率： (w)
Pin pq
输出功率： (w)
(Pa)
Pout T
(Nm)
(m 3/s)
(rad/s)
2.液压马达
理论流量： (m3/s)
qt Vn
(r/s)
容积效率：
(m 3 /r)
v
qt q
(m 3/s) (m 3/s)
2.液压马达
理论转矩： (Nm)
(Pa)
(m 3 /r)
pV
Tt 2
机械效率：
m
T Tt
(Nm) (Nm)
2.液压马达
(w)
总效率：
Pout Pin
v m
(w)
3.例题
例1 某液压泵铭牌标示:转速n 1450r/min,额定流 量 qH 60L/min ,额定压力为 pH 8MPa ，泵的总效 率 0.8 ，试求：
5 10 3 w 5kw
3.例题
例2 已知某液压马达的排量为0.2L/r，额定压力为 7Mpa，设 其总效率0.75 ，容积效率0.8，试计算 1、它能输出的转矩为多少 Nm？ 2、当外负载为140 Nm时的油压为多少 Mpa？ 3、如果要求转速为50 r/min ，则应输入油液的流量为多少 L/min？ 4、在外负载为140 Nm、转速为50 r/min时输出功率为多 少kw？
解：（1）
T
pV
2
m
7 10 6 0.2 10 3 0.75 2 3.14 0.8
208 .99 Nm
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：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度,km/he P ——发动机功率,kw按照汽车理论：条件假定：F 迁=45000N,8.0=μ,v=0.12m/s,r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁 T η——效率系数,取为0.95 P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 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内曲线液压马达.内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,并根据目前国内内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：112m D F M η⋅⋅=式中：1m η——传动的机械效率,取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η<N •m> <二>油马达理论每转排油量qm P Mq η⨯∆⨯=159式中：P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率,取m η=0.9所以,q=603.19.016159053.3671=⨯⨯<l/r> <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32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1〔四〕油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v <r/min> <五>油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅ 式中,v η——油马达容积效率,取v η=0.9所以,Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2<l/min> <六>油马达输出功率为： P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯〔kw 〕 在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速X 围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以与安装等因素和条件.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与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的系统背压以与至少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,4.0=μ, ⇒28125N =N 4⇒=迁F N μ 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 ()()2222200202.0285004m d D P d D =-⇒=∆-π根据机械设计手册,我们选择液压缸内径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1δ.1δ的大小一般推荐为：mm d 2.01.01≥≥δ,d 为弹簧丝的直径,mm1.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,内径为D1≥120mm 〔液压缸的外径待选〕, 外径D 2≤150mm,估取弹簧丝的直径为16mm,根据《机械设计》表16—3B σ=1600MPa,根据《机械设计》表16—2可知[τ]=800 MPa2．根据强度条件计算弹簧钢丝直径现取旋绕比C=6,则25.1615.04414≈+--=CC C K mm mm KC F d 98.2580061.25281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 取d=25mm,取D=125mm,C=C D =5,计算得K=1.3105,于是mm mm KC F d 288.2480051.311281256.1][6.1max '=⨯⨯⨯=≥τ 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D 2=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mm 200max =λmm N k F /625.140=由《机械设计》表16—2取G=80000MPa,则弹簧的圈数为2.14625.1401258258000083434=⨯⨯⨯==F k D Gd n 取n=15圈.此时弹簧的刚度为mm N k F /333.13315625.1402.14=⨯= 4.相关参数计算取节距p=0.4D=43.75mm自由高度：H 0=pn+3d=637.5mm下面要做有限分析实验对设计的弹簧做验证.。
液压马达的速度和扭矩问题
（式中应考 二、振动轮振动强度小1．现象振动压路机振动时，感觉振动力不如初始。
2．原因分析 由振动原理可知，振动压路机能够引起振动，主要是由液压马达带着一个失去静平衡的回转零件转动，即零件的重心与转动中心不重合，产生偏心 距，转动时进行跳动的结果。
当偏心矩为一定时，其振动幅度和振动频率也只有随液压马达的转速降低而减小。
液压马达的平均转矩可按理论求出。
由 于液压马达输入为液体压力能，其值为 pQ ,输出为机械能，Mw=M2X3.14n （转矩和角速度 W=2x3.14n ）。
根据原理，其输入与输出能量应相等虑马达的总效率 n 。
液压马达输出的平均转矩 M 和转速n 可按下式计算：M= （PQ ）叶/ w n=Q n / V式中： P —— 液压马达进口、出口的压力差；Q —— 液压马达的流量；V —— 液压马达的排量；W —— 液压马达的角速度；n ――液压马达的转速；n —液压马达的总效率， n =nn ；n ――液压马达的容积效率（一般在95%）以上。
由上式看出,液压马达的转矩和转速与输入的油液压力、流量、容积效率、机械效率均成正比关系,如果其中有一项减小,则液压马达转速也相应 减小。
引起进入液压马达的油液压力或流量减少的原因,多数是由于油泵效率和传输效率降低所致。
3．诊断与排除 检查油泵泄漏量、机械摩擦力大小、传输管道的泄漏和堵塞,调节阀的调定压力和流量正确与否,查明后,应对症排除。
另外,再检查液压马达的本身的容积效率,机械摩擦阻力和背压力。
如果液压马达因磨损或密封件密封不良而泄漏量增大,或机械摩擦阻力过大,则多是液压马达转速低、转矩小的原因所在,应进而查明并对症排除。
液压马达回油不畅，会造成背压增大。
根据液压马达的转矩与其进、出口压力差成正比关系，所以在进口压力为一定时，当背压增大必然使液压马达的进出口压力差减小，根据公式M=(pQ)・n/ w，所以液压马达转动无力，应进而查明背压增大的原因，并予以排除。
液压泵（马达）选用计算公式
液压泵(马达)选用计算公式1、泵选用计算公式输出流量在给定转速n时,泵的输出流量Qq×nQ=――――×ηV ( L/min )1000式中：q—泵的理论排量( mL/r )n—转速r/minηV—泵的容积效率（一般取0.9-0.95）驱动功率在一定压力ΔP时，泵的驱动功率N随着输出流量Q的变化而变化Q×ΔPN=―――――( kW )61 .2×ηt式中：ΔP—泵的进、出口压力差（Mpa）ηt—泵的容积效率（一般取0.85）驱动扭矩在不同的压力ΔP下，泵的驱动扭矩Mq×ΔPM=――――――――( Nm )2.04×π×ηm式中：ηm—泵的机械效率（一般取0.9）注意：双联泵或多联泵为单泵计算值之和2、马达选用计算公式：输入流量在一定转速n时，马达的输入流量Qq×nQ=―――――( L/min )1000ηVq—马达的理论排量( mL / r )n—转速( r / min )ηV—马达的容积效率（一般取0.9-0.95）输出功率在一定的压力ΔP时，马达的输出功率N随着输入流量Q的变化而变化Q×ΔP×ηtN=―――――――( kW )61.2ΔP—马达的进、出口压力差ηt —马达的总效率（一般取0.85）输出扭矩在不同的压力ΔP下，马达的输出扭矩Mq×ΔP×ηmM=―――――――( Nm ) or =0.159×ΔP（P1-P2）×q×ηm（N.m）2.04×πηm—马达的机械效率（一般取0.9）。
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：⎪⎭⎫⎝⎛+=max 3a D maxa T e 7614036001u A C u Gf P η max a u ——汽车的速度，km/h e P ——发动机功率，kw按照汽车理论：条件假定：F 迁=45000N,8.0=μ，v=0.12m/s ，r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁T η——效率系数，取为0.95P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 二、液压原理油马达的选择 一、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拟简单，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：112m D F M η⋅⋅=式中：1m η——传动的机械效率，取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η(N •m)(二)油马达理论每转排油量qmP Mq η⨯∆⨯=159式中：P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率，取m η=0.9所以，q=603.19.016159053.3671=⨯⨯(l/r)(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32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩 M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1 〔四〕油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v (r/min) (五)油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅式中，v η——油马达容积效率，取v η=0.9 所以，Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2(l/min) (六)油马达输出功率为：P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯〔kw 〕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、滑差率以与安装等因素和条件。
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
马达输出轴上输出的机械功率
P0=pQη
机械功率
Pt=πTn/30
P0=πTn/30
T?–?压力为p时泵的输入扭矩或马达的输出扭矩，N.m
扭
矩
理论扭矩
N.m
液体压力作用下液压马达转子形成的扭矩
实际扭矩
液压泵输入扭矩Tt
Tt=pq0/2πηm
液压马达轴输出的扭矩T0
T0=pq0ηm/2π
效
率
容积效率ηv
泵的实际输出流量与理论流量的比值
ηv=Q/Q0
马达的理论流量与实际流量的比值
ηv=Q0/Q
机械效率ηm
泵理论扭矩由压力作用于转子产生的液压扭矩与泵轴上实际输出扭矩之比
ηm=pT0/2πTt
马达的实际扭矩与理论扭矩之比值
ηm=2πT0/pq0
总效率η
泵的输出功率与输入功率之比
η=ηvηm
马达输出的机械功率与输入的液压功率之比η=ηvηm
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排
量
?、
流
量
排量q0
m3/r
每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
理论流量Q0
m3/s
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
Q0=q0n/60
在单位时间内为形成指定转速，液压马达封闭腔容积变化所需要的流量
Q0=q0n/60
实际流量Q
泵工作时出口处流量
Q=q0nηv/60
马达进口处流量
液压马达的计算
P= v液压马达的计算液压马达的选取依据汽车理论汽车理论发动机功率计算公式：1 Gf C D A 3匚,3600U amax76^u amaxU amax 一一汽车的速度，亦巾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 T――效率系数，取为0.95P=丹v=2-84kw1、液压原理油马达的选择、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、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内曲线液压马达。
内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，并根据目前国内内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:ml式中：mi ――传动的机械效率，取mi =0・95 n i iM=F「蔦=225。
0.155亟=3671.053(N?m)（二）油马达理论每转排油量qMq =159 P m式中：厶p——油马达压力差,MPaP =16MPa油马达机械效率，取m=0・所以， q= 3671.053 159 16 0.9= 1.603（l/r ）n=■ : 0.3（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qd 2 h z i x 10’ 4油马达实际输出扭矩M= 1.59 P mq（四）油马达转速 n7.2（五）油马达所需流量Q Q=q n 丄v式中，v ――油马达容积效率，取v=0.9所以，Q=1.603 7.4 击=13.2（l/min ）（六）油马达输出功率为： p^2p_Q=160 13.20.9 0.9 = 2.796 （ kw ）612 612在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速范围、运 行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排
量
、
流
量
排量
m3/r
每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
理论流量
Q0
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
Q0=q0n/60
在单位时间内为形成指定转速、液压马达封闭腔容积变化所需要的流量
Q0=q0n/60
p0=pQη
机械功率
pi=πTn/30
p0=πTn/30
T―压力为p时泵的输入转矩或马达的输入转矩，N·m
转矩Biblioteka 理论转矩液体压力作用于液压马达转子形成的转矩
实际转矩
液压泵输入转矩Ti
Ti=pq0/2πηm
液压马达输出的转矩T0
T0=pq0/2πηm
实际流量
Q
泵工作时实际出口处流量
Q0=q0nηV/60
马达进口处流量
Q0=q0nηV/60
压
力
额定压力
pa
在正常工作条件下,安试验标准规定能连续运转的最高压力
最高压力pmax
按试验标准规定允许短暂运行的最高压力
工作压力p
泵工作时的压力
转
速
额定转速n
r/min
在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速
最高转速
在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运转的最高转速
最低转速
正常运转允许的最低转速
同左（马达不出现爬行现象）
功
率
输入功率pi
w
驱动泵轴的机械功率
pi=pQ/η
马达入口处输出的液压功率
pi=pQ
全液压钻机动力头回转扭矩的计算方法
全液压钻机动力头回转扭矩的计算方法摘要：本文主要以HYDX-5A型钻机为例，介绍全液压钻机动力头回转扭矩、转速的计算方法。
关键词：回转扭矩；转速计算1.概述面对紧迫的形势，全液压钻机以其优良的性能，逐渐取代传统的立轴式岩心钻机。
现已HYDX-5A型钻机为例，阐述动力头扭矩、转速的计算方法。
2.动力头的设计计算方法2.1液压系统的计算2.1.1 柴油机的型号及参数HYDX-5A型钻机采用康明斯6CTA8，.3-C195型柴油机，额定功率/转速：145KW/1900rpm，最大扭矩/转速：820Nm/1500rpm。
2.1.2 液压泵型号及参数钻机采用萨澳90L75型闭式泵，最大排量：Vg泵=75ml/r，系统最高压力ΔP=320bar，泵输入转速n泵=1500rpm。
2.1.3 液压马达型号及参数钻机采用萨澳51L80型马达，最大排量：Vg马达max=80.7ml/r，最大排量：Vg马达max=，16.1ml/r。
2.1.4液压系统的计算假设液压系统无泄漏的情况下，液压泵的输出流量等于液压马达的输入流量。
Q泵=Qe马达=Vg泵×n泵×1/1000=75ml/r×1500rpm×1/1000=112.5L/min当Vg马达max=80.7ml/r时，获得最低输出转速nmin和最高输出扭矩Memaxnmin=Qe×1000×?v/Vg马达max=112.5L/min×1000×1/80.7ml/r=1394rpmMemax=Vg马达max×ΔP×?mh/20×3.14=80.7ml/r×320bar×1/62.8=411Nm当Vg马达min=16.1ml/r时，获得最高输出转速nmax和最低输出扭矩Meminnmax=Qe×1000×?v/Vg马达min=112.5L/min×1000×1/16.1ml/r=6988rpmMemin=Vg马达min×ΔP×?mh/20×3.14=16.1ml/r×320bar×1/62.8=82Nm2.2 机械系统的计算2.2.1 变速箱高速，主轴箱低速N1主轴=n马达输出转速×齿轮1（?92mm）/齿轮2（?180mm）×齿轮3（?156mm）/齿轮4（?116mm）×齿轮5（?80mm）/齿轮6（?235mm）×齿轮7（?174mm）/齿轮8（?342mm）=0.119×n马达输出转速M1主轴=M马达输出扭矩×齿轮2/齿轮1×齿轮4/齿轮3×齿轮6/齿轮5×齿轮8/齿轮7=8.4Me马达输出转速2.2.2 变速箱高速，主轴箱高速N2主轴=n马达输出转速×齿轮1/齿轮2×齿轮3/齿轮4×齿轮9（?165mm）/齿轮10（?150mm）×齿轮7/齿轮8=0.385×n马达输出转速M2主轴=M马达输出扭矩×齿轮2/齿轮1×齿轮4/齿轮3×齿轮10齿轮9×齿轮8/齿轮7=2.6Me马达输出转速2.2.3 变速箱低速，主轴箱低速N3主轴=n马达输出转速×齿轮1/齿轮2×齿轮11/齿轮12×齿轮5/齿轮6×齿轮7/齿轮8=0.045×n马达输出转速M3主轴=M马达输出扭矩×齿轮2/齿轮1×齿轮12/齿轮11×齿轮6/齿轮5×齿轮8/齿轮7=22Me马达输出转速2.2.4 变速箱低速，主轴箱高速N4主轴=n马达输出转速×齿轮1/齿轮2×齿轮11（?92mm）/齿轮12（?180mm）×齿轮9/齿轮10×齿轮7/齿轮8=0.146×n马达输出转速M4主轴=M马达输出扭矩×齿轮2/齿轮1×齿轮12/齿轮11×齿轮10/齿轮9×齿轮8/齿轮7=6.85Me马达输出转速2.3主轴理论输出转速、扭矩2.3.1 当nmin=1394rpm Memax=411Nm 时N1主轴=166rpm M1主轴=3452Nm N2主轴=537rpm M2主轴=1069NmN3主轴=62rpm M1主轴=9042Nm N2主轴=203pm M2主轴=2815Nm2.3.2 当nmin=6988rpm Memax=82Nm 时N1主轴=832pm M1主轴=688Nm N2主轴=2690rpm M2主轴=213NmN3主轴=315rpm M1主轴=1804Nm N2主轴=1020pm M2主轴=561Nm3.结论及建议通过对动力头结构及计算方法的深入剖析和计算，加深了钻机设计人员对钻机设计理念的理解，同时也便于钻机用户在实际使用时，更好地掌握钻机的操纵规律，创造出更好的钻探效果。
液压马达参数计算
（1）液压马达参数计算①液压马达理论输出扭矩T ：12m D F T η⋅⋅= 式中：1m η为传动机械效率，取95.01=m η则：m N T ·76.26695.0052.05400=⨯⨯=②液压马达理论每转排油量q ：mp T q ηπ⨯=2 式中：p 为液压马达工作压力，Mpa p 8=m η为液压马达机械效率，取9.0=m η则 r ml p T q m /2339.0815976.2662=⨯⨯=⨯=ηπ 故液压马达实际输出转矩为：m N pq T m ·7.2669.02338159.02s =⨯⨯⨯==πη ③液压马达转速n ：摩擦轮处转速：n 1min /7.36104.014.3602.0r d v =⨯⨯==π 由于马达转速较高，因此选择减速器作为中间减速装置，选取减速器传动比6.5=i ，传动效率为90%。
则液压马达转速：n i n ⨯=1min /5.2057.366.5r =⨯=④液压马达所需流量Q ：v n q Q η1⋅⋅=式中：v η为容积效率，取9.0=v η 则min /2.539.015.2051023313l n q Q v=⨯⨯⨯=⋅⋅=-η ⑤液压马达输出功率P ：2.612.61m v c q p q p P ηηηη⋅⋅⋅⋅=⋅⋅= 式中：c η为减速器传动效率，9.0=c ηv η为液压马达容积效率，9.0=v ηm η为液压马达机械效率，9.0=m η 则Kw q p q p P m v c 1.52.619.09.09.02.5382.612.61=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=ηηηη P ＞min P ，因此液压马达可使设备进行传动。
（2）液压马达型号的选择在对液压马达进行选型时需要考虑转速范围、工作压力、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。
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
马达的理论流量与实际流量的比值
ηv=Q0/Q
机械效率ηm
泵理论扭矩由压力作用于转子产生的液压扭矩与泵轴上实际输出扭矩之比
ηm=pT0/2πTt
马达的实际扭矩与理论扭矩之比值
ηm=2πT0/pq0
总效率η
泵的输出功率与输入功率之比
η=ηvηm
马达输出的机械功率与输入的液压功率之比η=ηvηm
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
液压泵和液压马达的主要参数及计算公式
参数名称
单位
液压泵
液压马达
排
量
、
流
量
排量q0
m3/r
每转一转，由其密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
理论流量Q0
m3/s
泵单位时间内由密封腔内几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积
Q0=q0n/60
单
位
换Байду номын сангаас
算
式
q0
ml/r
Q=q0nηv10-3
Pt=pQ/60η
Q=q0n10-3/ηv
T0=pq0ηm/2π
n
r/min
Q
L/min
p
MPa
Pt
kW
T0
转
速
额定转速n
r/min
在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速
最高转速
在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速
最低转速
正常运转所允许的最低转速
同左（马达不出现爬行现象）
功
率
输入功率Pt
W
驱动泵轴的机械功率
Pt=pQ/η
液压马达计算
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：⎪⎭⎫⎝⎛+=max 3a D max a T e 7614036001u A C u Gf P ηmax a u ——汽车的速度，km/h e P ——发动机功率，kw按照汽车理论：条件假定：F 迁=45000N,8.0=μ，v=0.12m/s ，r=155mm P=v F T⨯⋅η2迁T η——效率系数，取为0.95P=v F T⨯⋅η2迁=2.84kw 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内曲线液压马达。
内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，并根据目前国内内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：112m D F M η⋅⋅=式中：1m η——传动的机械效率，取1m η=0.95053.367195.01155.022500121=⨯⨯=⋅⋅=m D F M η(N •m) (二)油马达理论每转排油量qmP Mq η⨯∆⨯=159式中：P ∆——油马达压力差, MPaP ∆=16MPam η——油马达机械效率，取m η=0.9所以，q=603.19.016159053.3671=⨯⨯(l/r)(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32104-⋅⋅⋅⋅⋅=x i z h d q π油马达实际输出扭矩 M=q P m ⨯⨯∆⨯η59.1 （四）油马达转速n n=4.731.02.7=⨯=ππD v (r/min) (五)油马达所需流量Q Q=q vn η`1⋅⋅式中，v η——油马达容积效率，取v η=0.9 所以，Q=1.6039.014.7⨯⨯=13.2(l/min) (六)油马达输出功率为：P=m v Q p ηη612⋅∆=796.29.09.06122.13160=⨯⨯⨯（kw ）在选择液压马达时需要考虑工作压力、转速范围、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差率以及安装等因素和条件。