斜轴式轴向柱塞泵与轴向柱塞马达

处于压油区内每个柱塞 T Mi F T h F T R sin 马达输出平均转矩 TM pMVN 2
'
上的分力对缸体产生的
瞬时转矩
Mm
而 VM 所以 TM 1 4 pd
2

4
d
2
2 R tan Z
R tan Z m
马达平均转速计算式 nM qM VM
Mv
但所形成扭矩的方向是相同的，其合力矩通过柱塞、 缸体驱动传动轴转动。所以当连续向液压马达提供 压力油时，液压马达将带动负载连续的回转。将液 压马达的进出油口对调液压马达将反向旋转，工作 原理同上。若减小斜盘的倾斜角度γ，液压马达的 排量减小，由公式
Q qn mv M 0 . 159 pq mv
斜轴式轴向柱塞泵 与 轴式柱塞马达
通常把利用柱塞底部密封空间工作的液压泵称 为柱塞泵。
优点：具有结构紧凑、单位功率体积小、重量 轻、工作压力高、容易实现变量和变量方式多等。
缺点：对油液污染较敏感、对油液清洁度要求 较高、对材质和加工精度要求亦较高、使用和维护 要求比较严、价格昂贵。
应用：广泛应用于在工程机械、船舶甲板机械、 冶金设备、火炮和空间技术等领域。
流量计算
1） 斜轴泵的排量q
由图可以看出 ，转子转动一周，每一柱塞的排油 行程L均为 L 2 r sin 所以，斜轴泵的排量
q

4
d LZ
2
2

4
d rZ sin
流量Q
Q qn

4
d rZn sin
2
式中 L——柱塞行程； D——柱塞分布圆直径； γ ——斜盘倾角； d——柱塞直径； z——柱塞数； n——转速；
可知，当输入流量不变时，转速将提高。但是当负 载力矩不变时，系统压力也将提高。另外，不改变 进出油口而改变斜盘的倾斜方向时液压马达的旋转 方向将发生变化。
斜盘对柱塞的反作用力 平行柱塞轴线，与柱塞 垂直柱塞轴线。 S p
N ，其轴向分力
S, 力 FT ，
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油压力平衡；另一个分

4
d
2
F T S tan
α ——传动轴与缸体夹角。
轴向柱塞马达 斜盘式轴向柱塞马达的工作原理
F F F
D
γ
F
N Ff
P
上图所示为斜盘式轴向柱塞马达的工作原理图。 当通过配流盘左侧的配流窗口向柱塞底部的密封工 作腔注入高压油时，油液压力推动柱塞将滑靴压向 斜盘，斜盘将对滑靴产生一个反作用力N，反作用 力N可以分解成沿柱塞轴线方向的分力Ff和与柱塞 垂直的分力F，其中分力F对回转中心形成力矩。由 于斜盘的上死点（柱塞伸出最大值）和下死点（柱 塞缩回的最大值）的连线与配流盘两腰型槽的对称 轴线在同一平面上，且柱塞在缸体上是均匀分布的， 因而在任意瞬时高压区总有3～4（若柱塞数为9时， 则由4～5个柱塞）处在高压区。处在高压区的柱塞 均受到力N的作用，因而也均存在分力F，各柱塞 的分力F到轴心的距离虽然不同，
工作原理 斜轴式轴向柱塞泵的柱塞通过连杆与交接盘（主轴 法兰）铰接，并由于连杆的强制作用使柱塞产生往 复运动。
5a 4 3 2 1
α
5b
排油腔
吸油腔
如图所示，法兰传动轴1为输入轴，轴的前端做成法兰盘 状，盘上有Z个球窝（Z为柱塞数），均布在同一个圆周上， 用以支承连杆2的球头，并用压板与法兰盘连在一起形成 球铰，连杆2的另一端球头铰接在柱塞4上，柱塞装在缸体 3的柱塞缸孔中。 这种泵的传动轴和缸体轴线倾斜一个角度，故称斜轴式轴 向柱塞泵。当传动轴转动时，连杆2推动柱塞在缸孔中作 往复运动，同时连杆的侧面带动柱塞连同缸体一起旋转， 只要设计得当，可以使连杆2的轴线和缸孔轴线间的夹角 很小，因而柱塞4上的径向作用分力以及缸体上的径向作 用分力都很小。这对于改善柱塞和缸体间的摩擦、磨损以 及减小缸体的倾覆力矩都有很大好处。由于上述径向力的 减小，传动轴和缸体轴线的倾角γ可以做得较大，一般γmax 可达25°个别达40°。