液压马达的选择原则和关键点

创建于05.08

液压马达的选择原则和关键点

(l) 选择原则和依据：由于液压马达本质上与液压泵结构相似，因此选择原则也是相同的。但液压马达与液压泵在工作上存在许多差异（见下表）。特别是考虑到液压马达的功能是将液压能转化为机械能以驱动负载旋转，输出扭矩（包括起始扭矩）和速度成为选择液压马达时最重要的因素。此外，选择液压马达时需要考虑的依据或问题包括效率、低速稳定性、使用寿命、调速比、噪音、形状和连接尺寸、重量、价格、货源、使用和维护的便利性等。

液压泵与液压马达的区别

序列号	液压泵	液压马达
1	提供压力和流量，强调容积效率	产生转矩驱动负载，强调机械效率
2	通常在相对恒定的高转速条件下运转	大部分马达转速范围变化大，有的要求在很低的转速下运转
3	泵轴通常一个方向运转，但液流方向及压力有可能变化	液压马达大多要求正、反两方向运转，某些液压马达还要求能以泵的方式运转（泵工况），以达到制动负载的目的
4	在大部分系统中是连续运转的，工作液温度的变化相对很小	按工况，运转可能断续进行，将会遭到频繁的温度冲击
5	大部分液压泵与原动机安装在一起时，主轴不承受额外负载	许多液压马达直接装在车轮内或者与带轮、链轮或齿轮相连接时，有时主轴将承受较高的径向负载

(2) 有许多类型的液压马达，具有不同的特性，因此我们应根据具体的使用和工作条件选择合适的液压马达。有关各种液压马达的适用条件和应用范围，请参见表1-18。对于低速操作，可以选择低速马达或高速马达的加速和减速装置。两种方案的选择应基于结构和空间条件、设备成本以及驱动扭矩是否合理。

(3) 规格（排量）的选择 排量是液压马达的主要规格参数，选择主要基于马达的工作负载特性。

工作负载特性可以通过主机的工作条件分析（运动分析和动态分析）用速度时间循环图（N-t图）和扭矩时间循环图（T-T图）表示（图J）。电机的负载扭矩可以根据主机的工作机制及其技术目的通过计算或测试来确定。从T-T图和N-t图中，我们可以清楚地了解液压电机在整个工作循环中从启动到正常运行再到停止的负载扭矩和负载速度的变化，即电机在实际运行中的峰值负载扭矩和长期连续运行的负载扭矩值，以及相关的最大负载速度和长期运行的负载速度，从而为计算和确认提供参考，设定液压电机的排量规格，为后续奠定基础。

在选择位移之前，应根据上述工作负载特性计算名义位移的参考值。根据不同的使用重点，液压马达的名义位移参考值有以下两种计算方法。

① 当电动机的主要目的是驱动负载时，参考值 VG (ml / R) 可以根据最大负载扭矩 Tmax (n · m)、预选工作压力 P (MPA) [或差压 △ P (MPA)] 和机械效率 η m (η m = 0.90 ~ 0.95) 进行计算，即

Vg≥（2πTmax）/pηm                   (1-45)

② 当电动机的主要目的是速度及其变换时，参考值 VG (ml / R) 可以根据最小速度 Nmin (R / min)、已知的输入流量 QV (L / min) 和电动机的容积效率 η V（可以根据产品样本选择或在 η v = 0.85-0.9 之间选择）进行计算，即电动机的速度可以根据电动机速度进行调整。

Vg≥（1000qvηv）/nmin                   (1-46)

根据计算出的位移和产品样本，标称位移是根据接近原理确定的。

(4) 实际工作压力（或压力差）的计算应基于峰值扭矩和连续工作扭矩来计算峰值压力和连续工作压力。如果计算值在电机性能参数的范围内，则位移选择是合理的。一般来说，实际连续工作压力应比产品样本中推荐的额定压力低20% - 25%，以提高使用寿命和工作可靠性。当峰值扭矩在启动时出现时，最大压力可以是样本中提供的最大压力的80%，这样20%的储备是理想的。

(5) 在确定排量和实际工作压力后，可以根据功率计算公式检查电机的输出功率。

(6) 在确定电机的型号和规格后进行寿命评估或检查计算，参考制造商提供的样本数据，以评估或检查液压电机在实际工作条件下的可能寿命，从而确定上述选择是否满足主机的要求。如果服务寿命不足，则必须选择规格更大的产品。

(7) 其他

① 液压马达通常允许在额定压力的20% - 50%的压力下短时间工作，但瞬时最大压力和最大速度不能同时出现。液压马达的油回路背压受到一定程度的限制。当背压较大时，必须设置漏油管。

② 一般来说，液压马达的最大扭矩和最大速度不应同时出现。实际速度不应低于马达的最低速度，以避免爬行。当系统要求的速度较低，而马达的速度、扭矩及其他性能参数难以满足工作要求时，可以在马达与其驱动主机之间增加减速机制。为了在非常低的速度下平稳运行，马达的泄漏必须保持恒定，具有一定的回油背压，并且油的粘度至少为35mm2gs。如果马达需要以低速运行，则应检查其最低稳定速度。

③ 为了防止气蚀或制动电机作为泵工作时制动能力的丧失，必须确保此时电机油吸入口有足够的补油压力，这可以通过闭路中的补油泵或开路中的背压阀来实现；当液压电机驱动大惯性负载时，液压系统中应设置与电机并联的旁通止回阀以补充油液，以避免在过程中惯性运动的电机缺油而停机。

④ 对于不能承受额外轴向和径向力的液压马达，或者液压马达可以承受额外轴向和径向力，但负载的实际轴向和径向力大于液压马达的允许轴向或径向力，应考虑使用弹性联轴器连接马达输出轴和工作机构。

⑤ 当电动机需要长时间锁定以防止负载移动时，应使用带有弹簧上制动和液压释放制动的机械制动器，安装在电动机轴上（图 K）。

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