機械設計畢業(yè)論文新型船用外行星擺線針輪液壓馬達設計基本理論及關鍵技術研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　新型船用外行星擺線針輪液壓馬達設計基本理論及關鍵技術研究</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 機械設計制造及自動化 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要<

3、;/b></p><p>　　傳統(tǒng)的擺線針輪液壓馬達的運動輸出機構結構比較復雜，循環(huán)油路設計也十分復雜，密封也不充分，而且采用軸向配流方式，其流量不斷變化，使液壓馬達的總效率和調速范圍難以提高。為了克服其中的不足，設計了一種新的行星針輪擺線液壓馬達。本文的研究步驟如下：</p><p>　　一.介紹擺線針輪液壓馬達的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢；二. 對行星擺線針輪進行研究，其中先分析行星擺線

4、針輪的工作原理，接著分析它的運動；三. 介紹外行星擺線針輪液壓馬達的基本理論問題；四.對外行星擺線針輪液壓馬達的主要結構進行分析，先介紹它的組成，接著分析它的工作原理，最后介紹新型液壓馬達的原理及應用。五. 研究外行星擺線針輪液壓馬達的關鍵技術，對液力傳動機構、油路循環(huán)機構、油路密封機構、端面配流機構進行研究，最后對整體機構進行研究。</p><p>　　此馬達采用孔銷輸出機構，實現(xiàn)了同步端面配流，縮短了軸向尺寸

5、，大大減輕了重量?？傮w結構相對簡單和緊湊，提高了轉速和效率，且密封性能良好。</p><p>　　關鍵詞：針輪擺線液壓馬達；孔銷輸出機構； 端面配流； 密封性能</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　tradition's the motion output organization structur

6、e laying bare the line needle wheel hydraulic pressure motor is comparatively complicated，circulation oil road design is also very complicated，hermetic sealing is neither sufficient，adopt axial to mating stream way，whose

7、 ceaseless change of rate of flow，overall efficiency and speed regulation range using the hydraulic pressure motor to be difficult to improve. For overcoming deficiency among them， motor having designed that the new plan

8、et needle</p><p>　　1st chapter introduces the general situation and developing trend laying bare; 2nd chapter arranges the line needle wheel to the planet being in progress studying， analyses a planet among

9、them first laying bare line needle wheel operating principle， proceed to analyse its motion; 3rd chapter introduces that the outer planet lays bare the fundamental line needle wheel hydraulic pressure motor theory proble

10、m; 4th external chapter planet lays bare main line needle wheel hydraulic pressure motor str</p><p>　　This motor has adopt a hole to sell the organization outputing，has realized synchro end face matching str

11、eam，has shortened the axial dimension，has lightened weight greatly. Population structure is relatively simple and compact，have improved the rotation rate and efficiency，the hermetic sealing function is fine and.</p>

12、;<p>　　Keywords: The needle wheel lays bare the line hydraulic pressure motor; The hole sells the organization outputing; End face matches stream; Seal off a function</p><p><b>　　目錄</b><

13、;/p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章 擺線針輪液壓馬達發(fā)展2</p><p>　　1.1擺線針輪液壓馬達發(fā)展概況2</p><p>　　1.2擺線針輪液壓馬達發(fā)展趨勢3</p><p>　　第2章行星擺線針輪的研究7</p><p>

14、　　2.1擺線行星針輪傳動7</p><p>　　2.2擺線行星針輪傳動的工作原理7</p><p>　　2.3擺線行星針輪傳動的運動分析8</p><p>　　第3章 外行星擺線針輪液壓馬達的基本理論問題11</p><p>　　3.1擺線的形成及嚙合基本公式11</p><p>　　3.2.擺線嚙合的主要

15、幾何關系12</p><p>　　3.3液壓擺線齒輪馬達排量計算13</p><p>　　3.4受力扭矩的產(chǎn)生13</p><p>　　3.5容積效率問題分析14</p><p>　　3.6啟動扭矩和最低轉速14</p><p>　　3.7流量脈動率15</p><p>　　第4章

16、外行星擺線針輪液壓馬達主要結構分析16</p><p>　　4.1外行星擺線針輪液壓馬達組成16</p><p>　　4.2外行星擺線針輪液壓馬達的工作原理17</p><p>　　4.3新型液壓馬達原理及應用17</p><p>　　4.3.1新型液壓馬達的原理17</p><p>　　4.3.2新型液壓馬

17、達的特性17</p><p>　　4.3.3 新型液壓馬達的應用18</p><p>　　第5章 外行星擺線針輪液壓馬達傳動研究19</p><p>　　5.1　液力傳動機構的研究19</p><p>　　5.1.1液力傳動的自身特點19</p><p>　　5.1.2液力傳動在使用中注意事項19</

18、p><p>　　5.2運動輸出機構的研究20</p><p>　　5.2.1擺線輪柱銷孔和柱銷之間初始間隙的計算20</p><p>　　5.2.2受力分析的基本原則21</p><p>　　5.2.3最先接觸位置處柱銷接觸力的計算21</p><p>　　5.2.4最先接觸位置處柱銷總變形的計算22</

19、p><p>　　5.3 油路循環(huán)結構22</p><p>　　5.4油路密封結構22</p><p>　　5.5端面配流分析23</p><p><b>　　結 論24</b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p&g

20、t;<b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　開發(fā)海洋，船舶先行，而船舶行業(yè)發(fā)展的前提是船舶設計、制造、與維修行業(yè)首當其沖。老式的船用擺線針輪液壓馬達，目前在各類運輸船上被廣泛使用。</p><p>　　老式的船用擺線針輪液壓馬達，其結構采用以針輪固定為太陽輪，以擺線

21、齒輪為行星輪，行星輪繞著太陽輪公轉相嚙合的液力傳動機構。同時，其運動輸出機構結構較復雜，是采用一套球形內齒外套萬向節(jié)軸來連接花鍵軸頭，軸向尺寸大。其循環(huán)油路設計也十分復雜，其密封也不充分，而且采用軸向配流方式，其流量不斷變化，使液壓馬達的總效率和調速范圍難以提高。這些都嚴重阻礙了實現(xiàn)浙江船舶工業(yè)“十一五”規(guī)劃，以我省船舶工業(yè)發(fā)展的主攻方向是船舶修造，以修起步，基本形成國際化修船體系，具備雙高船舶修理或改裝能力和海洋工程平臺塢修能力，修船

22、塢容量達400萬噸，具備30萬噸級船舶塢修能力，修船量占國內總量的20％以上的目標。</p><p>　　為了彌補老式船用擺線針輪液壓馬達使用中存在的不足，設計了一種新型的行星針輪擺線液壓馬達，其基本原理主要采用帶左右軸頭上裝有角接觸軸承的擺線齒輪(內齒輪) 固定為太陽輪，而行星針輪為行星輪活套組合構成的液力傳動機構，另借助4根圓柱銷軸組件的圓柱銷軸和滾針軸承，把行星針輪與左右端蓋串聯(lián)裝配在一起，用螺母擰緊成一個

23、整體，即孔銷機構為運動輸出機構，然后通過左右端蓋上的內孔，與擺線齒輪上2個角接觸軸承定位，裝成一只新型的液壓馬達機體，又利用行星針輪擺線齒輪的嚙合付原理結構特點，和孔銷機構中方式，和具有全方位充分密封結構循環(huán)油路，形成這種各相關零件的裝配關系的條件，新型的行星針輪擺線液壓馬達是一條空間結構同步同心旋轉的端面配流的馬達。新型船用擺線針輪液壓馬達以此來更好地解決船舶動力與阻力及航速的問題。擺線馬過就是通過將高壓油轉化轉動力矩一種動力機。它可

24、用在大多數(shù)的機械交通工具上，而且運轉平穩(wěn)，不會有太大的振動，高效率的轉化使資源得以充分利用。</p><p>　　第1章 擺線針輪液壓馬達發(fā)展</p><p>　　1.1擺線針輪液壓馬達發(fā)展概況</p><p>　　液壓技術滲透到很多領域，不斷在民用工業(yè)、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農(nóng)林機械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控

25、制和檢測在內的一門完整的自動化技術?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。如發(fā)達國家生產(chǎn)的95%的工程機械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術。</p><p>　　液壓傳動是以流體作為工作介質對能量進行傳動和控制的一種傳動形式。利用有壓的液體經(jīng)由一些機件控制之后來傳遞運動和動力。相對于電力拖動和機械傳動而言，液壓傳動具有輸出力大，重量輕，慣性小，調速方便以及

26、易于控制等優(yōu)點，因而廣泛應用于工程機械，建筑機械和機床等設備上。     由于要使用原油煉制品來作為傳動介質，近代液壓傳動技術是由19世紀崛起并蓬勃發(fā)展的石油工業(yè)推動起來的，最早實踐成功的液壓傳動裝置是艦船上的炮塔轉位器，其后出現(xiàn)了液壓六角車床和磨床，一些通用車床到20世紀30年代末才用上了液壓傳動。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些兵器上用上了功率大，反應快，動作準的液壓傳動和控制裝置，大大

27、提高了兵器的性能，也大大促進了液壓技術的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術迅速轉向民用，并隨著各種標準的不斷制訂和完善，各類元件的標準化，規(guī)格化，系列化而在機械制造，工程機械，材料科學，控制技術，農(nóng)業(yè)機械，汽車制造等行業(yè)中推廣開來。由于軍事及建設需要的刺激，液壓技術日益成熟。20世紀60年代后，原子能技術，空間技術，計算機技術等的發(fā)展再次將液壓技術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動，控制，檢測在內的一門完整的自動化技術，在國民經(jīng)</p>&

28、lt;p>　　我國的液壓工業(yè)開始于20世紀50年代，目前正處于迅速發(fā)展，提高的階段。其產(chǎn)品最初只用于機床和鍛壓設備，后來才用到拖拉機和工程機械上。自從1964年從國外引進一些液壓元件生產(chǎn)技術，同時進行自行設計液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。80年代起更加速了對國外先進液壓產(chǎn)品和技術的有計劃引進，消化，吸收和國產(chǎn)化工作，以確保我國的液壓技術能在產(chǎn)品質量，經(jīng)濟效益，研究開發(fā)等各

29、個方面全方位地趕上世界水平。隨著工業(yè)迅猛發(fā)展逐日發(fā)展壯大，相繼建立了科研機構和專業(yè)生產(chǎn)廠家，從事液壓技術研究和液壓產(chǎn)品生產(chǎn)。    傳統(tǒng)的擺線針輪液壓馬達，目前在各類機械設備上廣泛使用。其結構采用以針輪固定為太陽輪，以擺線齒輪為行星輪，行星輪繞著太陽輪公轉相嚙合的液力傳動機構；其運動輸出機構結構比較復雜，是采用一套球形內齒外套萬向節(jié)軸來連接花鍵軸頭，軸向尺寸大，其循環(huán)油路設計也十分復雜，其密封也

30、不充分，而且采用軸向配流方式，其流量不斷變化，使液壓馬達的總效率和調速范圍難以提高。</p><p>　　目前我國擺線馬達按照配流方式可分為兩類: 一類為軸配流式, 有3個系列: BM1、BM 2、BM 3,以南京某廠為代表; </p><p>　　圖1.1 BM1擺線馬達 圖1.2 BM2擺線馬達 圖1.3 BM3擺線馬達</p><

31、;p>　　另一類為端面配流結構, 有4個系列:BM - C、BM - D、BM - E、BM - F, 以上海某廠為代表。</p><p>　　圖1.4 BM-C 擺線馬達 圖1.5 BM-D 擺線馬達</p><p>　　圖1.6 BM-E擺線馬達 圖1.7BM-F擺線馬達</p>&

32、lt;p>　　其它還有鎮(zhèn)江、石家莊、山東等地廠家生產(chǎn)。其結構采用以針輪固定為太陽輪，以擺線齒輪為行星輪，行星輪繞著太陽輪公轉相嚙合的液力傳動機構；其運動輸出機構結構較復雜,是采用一套球形內齒外套萬向節(jié)軸來連接花鍵軸頭,軸向尺寸大，其循環(huán)油路設計也十分復雜，其密封也不充分，而且采用軸向配流方式，其流量不斷變化，使液壓馬達的總效率和調速范圍難以提高，新型的行星針輪擺線液壓馬達，其基本原理主要采用帶左右軸頭上裝有角接觸軸承的擺線齒輪(內

33、齒輪) 固定為太陽輪，而行星針輪為行星輪活套組合構成的液力傳動機構，另借助4根圓柱銷軸組件的圓柱銷軸和滾針軸承，把行星針輪與左右端蓋串聯(lián)裝配在一起，用螺母擰緊成一個整體，即孔銷機構為運動輸出機構，然后通過左右端蓋上的內孔，與擺線齒輪上2個角接觸軸承定位，裝成一只新型的液壓馬達機體，又利用行星針輪擺線齒輪的嚙合付原理結構特點，和孔銷機構中方式，和具有全方位充分密封結構循環(huán)油路，形成這種各相關零件的裝配關系的條件，新型的行星針輪擺線液壓馬達

34、是一條空間結構同步同心旋轉的端面配流的馬達。</p><p>　　1.2擺線針輪液壓馬達發(fā)展趨勢</p><p>　　21世紀是一個高度自動化的社會，隨著科技的發(fā)展和人類的新需要，大型智能型行走機器人將應運而生。資料表明，液壓技術作為能量傳遞或做功環(huán)節(jié)是其中必不可少的一部分。故無論現(xiàn)在還是將來，液壓技術在國民經(jīng)濟中都占有重要的一席之地，發(fā)揮著無法替代的作用?，F(xiàn)代液壓技術廣泛應用了高科技成果

35、，如：自控技術、計算機技術、微電子技術、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。下面從考查其主要服務領域需求人手，來展望液壓技術的發(fā)展趨勢。</p><p>　?。?）減少能耗,充分利用能量</p><p>　　液壓技術在將機

36、械能轉換成壓力能及反轉換方面，已取得很大進展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個問題：</p><p>　?、贉p少元件和系統(tǒng)的內部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進元件內部流道的壓力損失,采用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失,同時還可減少漏油損失。</p>&l

37、t;p>　?、跍p少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調節(jié)流量和壓力。</p><p>　?、鄄捎渺o壓技術，新型密封材料，減少磨擦損失。</p><p>　?、馨l(fā)展小型化、輕量化、復合化、廣泛發(fā)展3通徑、4通徑電磁閥以及低功率電磁閥。</p><p>　?、莞纳埔簤合到y(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)，二次調節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。<

38、;/p><p>　?、逓榧皶r維護液壓系統(tǒng)，防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測方法，對污染進行在線測量，要及時調整，不允許滯后，以免由于處理不及時而造成損失。</p><p><b>　　（2）主動維護</b></p><p>　　液壓系統(tǒng)維護已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預先進行維修，清除故障隱患，

39、避免設備惡性事故的發(fā)展。</p><p>　　要實現(xiàn)主動維護技術必須要加強液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當前，憑有經(jīng)驗的維修技術人員的感宮和經(jīng)驗，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的研究，要總結專家的知識,建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識，用推理機中存在的推理方法，推算出引出故障的原

40、因，提高維修方案和預防措施。要進一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。</p><p>　　另外，還應開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調整、自潤滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進市補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。</p><p>　?。?）增強對環(huán)境的適應性、拓寬應用范圍</p><p>　　泄漏控制包括：防止液體泄漏到外

41、部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復合化的元件和系統(tǒng)，實現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機油泵組合裝置等。無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。 過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應重視解決：嚴格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應改進元件和系統(tǒng)設計，使之具有更大的耐污染能力。同時開發(fā)

42、耐污染能力強的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學物質和微生物的過濾元江及檢測裝置。 </p><p>　?。?）數(shù)字化液壓技術的應用實現(xiàn)機電一體化</p><p>　　充分利用現(xiàn)有的液壓CAD設計軟件，進行二次開發(fā)，建立知識庫信息系統(tǒng)，它將構成設計-制造-銷售-使用-設計的閉環(huán)系統(tǒng)。將計算機防真及適時控制結合起來，在

43、試制樣機前，便可用軟件修改其特性參數(shù)，以達到最佳設計效果。下一個目標是，利用CAD技術支持液壓產(chǎn)品到零不見設計的全過程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計算機制造系統(tǒng)（CIMS），使液壓設計與制造技術有一個突破性的發(fā)展。電子技術和液壓傳動技術相結合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術增加了活力，擴大了應用領域。實現(xiàn)機電一體化可以提高工作可靠性，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差

44、等缺點，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、貫性小、響應快等優(yōu)點，其主要發(fā)展動向如下：</p><p>　　a.電液伺服比例技術的應用將不斷擴大。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓on-oE系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng)，為適應上述發(fā)展,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應實現(xiàn)標準化。計算機接口也應實現(xiàn)統(tǒng)一和兼容。</p><p>　　b.發(fā)展和計算機直接接口的功耗為5mA以下電磁閥，以

45、及用于脈寬調制系統(tǒng)的高頻電磁閥(小于3mS)等。</p><p>　　c.液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實現(xiàn)自動測量和診斷，由于計算機的價格降低，監(jiān)控系統(tǒng)，包括集中監(jiān)控和自動調節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。</p><p>　　d.計算機仿真標準化，特別對高精度、“高級”系統(tǒng)更有此要求。</p><p>　　e.由電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓

46、泵，采用通用化控制機構也是今后需要探討的問題，液壓產(chǎn)品機電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展。</p><p><b>　　液壓行業(yè)：</b></p><p>　　液壓元件將向高性能、高質量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質等適應環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料

47、和電子、傳感等高新技術。 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質調速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術；液粘調速離合器應提高產(chǎn)品質量，形成批量，向大功率和高轉速方向發(fā)展。</p><p><b>

48、;　　氣動行業(yè)：</b></p><p>　　產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結構緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術相結合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達到40Mpa，瞬間最高壓力達到48Mpa；調節(jié)和控制方式多樣化；進一步改

49、善調節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；發(fā)展與機械、液力、電力傳動組合的復合式調節(jié)傳動裝置；發(fā)展具有節(jié)能、儲能功能的高效系統(tǒng)；進一步降低噪聲；應用液壓螺紋插裝閥技術，緊湊結構、減少漏油。 </p><p>　?。?）新材料、新工藝的應用 </p><p>　　新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂

50、基或者水及海水等介質替代礦物液壓油。鑄造工藝的發(fā)展，將促進液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內部流動，減少壓力損失和降低噪聲，實現(xiàn)元件小型化。</p><p>　?。?）可靠性和性能穩(wěn)定性逐漸提高</p><p>　　可靠性和性能穩(wěn)定性是涉及面最廣的綜合指標，它包括元、 器、 輔、附件的可靠性，系統(tǒng)的可靠性設計、制造以及可靠性維護三大方面。隨著諸如工程塑料

51、、復合材料、高強度輕合金等新材料的應用，新工藝新結構的出現(xiàn)，元、器件性能的可靠性得以大大增加。系統(tǒng)可靠性設計理論的成熟與普及，使合理地進行元器件的選配有了理論依據(jù)。此外，過濾技術的完善和精度的提高（過濾器精度可達1-3 μm ，而典型現(xiàn)代液壓元件的動態(tài)間隙為0.5-5 μm ) ，除了能徹底清除固體雜質外，還能分離油中的氣體和水分。在線實時油污檢測器和電子報警邏輯系統(tǒng)的應用，使得液壓系統(tǒng)的維護從過去的簡單拆修發(fā)展到主動維護，對可預見的諸

52、因素進行全面分析，最大限度地提前消除誘發(fā)故障的潛在因素。</p><p>　　近年來，我國的工程機械取得了蓬勃的發(fā)展，其中， 液壓傳動技術起到了至關重要的作用。而且，隨著液壓傳 動技術的快速發(fā)展和廣泛應用，它已成為下業(yè)機械、下程 建筑機械等行業(yè)小可缺少的重要技術。 然而，盡管液壓技術在機械能與壓力能的轉換方而， 已取得很大進展，但它在能量損失和傳動效率上仍然存在 著問題。因為，在液壓系統(tǒng)中，隨著油液的流動，有相當

53、 多的液體能量損失掉，這種能量損失不僅體現(xiàn)在油液流動 過程中的內摩擦損失上，還反映在系統(tǒng)的容積損失上，使 系統(tǒng)能量利用率降低，傳動效率無法提高。高能耗和低效 率又使油液發(fā)熱增加，使性能達小到理想的狀況，給液 壓技術的進一步發(fā)展帶來障。因此，探索和研究高效 液壓傳動技術，提高其綜合性能就成為了液壓技術領域研 究的重點之一。外行星擺線針輪液壓馬達是一種新的馬達，有著與其他液壓馬達不同的地方，其優(yōu)點較多，超越了以前的傳統(tǒng)，有很大的發(fā)展空間。&

54、lt;/p><p>　　第2章行星擺線針輪的研究</p><p>　　2.1擺線行星針輪傳動</p><p>　　1．組成：1為針輪，2為擺線行星輪，H 為系桿，3為輸出機構。運動由系桿H輸入，通過輸出機構3由軸V輸出。其傳動也是一種K-H-V型一齒差行星傳動，行星輪的齒廓曲線是變態(tài)外擺線。</p><p><b>　　2．主要優(yōu)點：&

55、lt;/b></p><p><b>　　傳動比大；</b></p><p>　　結構簡單緊湊，傳動效率高；</p><p><b>　　體積小，重量輕；</b></p><p>　　傳動平穩(wěn)，承載能力高，使用壽命長；</p><p>　　與漸開線少齒差行星傳動相比，無

56、齒頂相碰和齒廓重迭干涉等問題。</p><p>　　3．主要缺點： 加工工藝復雜，制造精度要求高，必須用專用的機床和刀具來加工其擺輪，成本較高。</p><p>　　4．應用：在軍工、礦山、冶金、化工、造船等工業(yè)部門得到廣泛應用。</p><p>　　圖2.1 擺線行星針輪</p><p>　　2.2擺線行星針輪傳動的工作原理</p&g

57、t;<p>　　與漸開線少齒差行星傳動不同，擺線針輪行星傳動除具有傳動比大、結構緊湊、體積小、重量輕的優(yōu)點外，還因為同時承擔載荷的齒數(shù)多，以及齒廓之間為滾動摩擦，所以傳動平穩(wěn)、承載能力大、效率高、輪齒磨損小、使用壽命長。擺線針輪行星傳動廣泛地應用于軍工、礦山、冶金、化工及造船等工業(yè)的機械設備上。</p><p>　　擺線針輪行星傳動的工作原理和結構與漸開線少齒差行星傳動基本相同。如圖2.1所示，它也

58、由行星架Ｈ，行星輪2和內齒輪1組成。行星輪的運動也依靠等角速比的銷孔輸出機構傳到輸出軸上 V。因為這種傳動的齒數(shù)差總是等于1，　</p><p><b>　　圖2.2 擺線針輪</b></p><p>　　此類輪系的傳動比用可用下式計算：</p><p><b>　　式（2-1）</b></p><p&

59、gt;　　解得 式（2-2）</p><p>　　故 式（2-3）</p><p>　　由上式可知：兩輪齒數(shù)差愈少，傳動比愈大，當齒數(shù)差 時，稱為一齒差行星傳動，這時傳動比出現(xiàn)最大值而擺線針輪傳動的齒數(shù)差總是等于1，所以其傳動比為</p><p><b&

60、gt;　　式（2-4）</b></p><p>　　擺線針輪行星傳動與漸開線少齒差行星傳動的不同處是齒廓曲線不同。在漸開線少齒差行星傳動中，內齒輪１和行星輪２都是漸開線齒廓；而擺線針輪行星傳動中，輪１的內齒是帶套筒的圓柱銷形針齒，行星輪２的齒廓曲線則是短幅外擺線的等距曲線。</p><p>　　2.3擺線行星針輪傳動的運動分析</p><p><b

61、>　　1.嚙合狀態(tài)</b></p><p>　　如圖2所示，當擺線行星輪在某個齒的A點開始達到靜態(tài)平衡狀態(tài)時，只需徑向力向逆時針方向偏轉一個</p><p>　　角度（指向平衡點A左邊），就能形成逆時針方向的起動力矩，克服摩擦力，擺線行星輪就會沿著針齒輪向逆時針方向滾動（公轉運動），嚙合點不斷由A向B點移動。當嚙合點移動到" 點時，嚙合點將向下一個齒的B點過渡，

62、這一瞬間B、C兩點同時接觸。與此同時，擺線行星輪還要作順時針方向的自轉運動，并驅動負載。但由于齒形有修正，滾動時角速度并不能保持恒定，其變化幅度的大小取決于嚙合間隙（修正量）的大小。</p><p><b>　　2.死區(qū)</b></p><p>　　當B、C兩點同時接觸時，徑向作用力和負載的合力指向C點的右邊，同時又指向B點左邊。根據(jù)上面的分析，徑向作用力指向C點右邊

63、的時候，是根本不能推動機構運轉和驅動負載的，它力圖退回到原來的狀態(tài)，也就是回復到B點時的狀態(tài)。對于B點來講，這時的徑向作用力和負載的合力仍然指向B點左邊，有繼續(xù)讓擺線行星輪向逆時針方向公轉的趨勢，但是又受到# 點的阻礙。由此可見，此刻徑向作用力在B點和C點對擺線行星輪的作用是相反的，是相互矛盾的，擺線行星輪不可能同時既向左轉又向右轉，陷入由B和C構成的“陷阱”之中。只要徑向作用力和負載的合力的方向不能夠指向C點左側，僅僅增大徑向作用力，

64、傳動系統(tǒng)的運轉不可能繼續(xù)進行下去。在有彈性變形時，情況也類似。從理論上講，這是因為該類傳動違背機械傳動基本原理而產(chǎn)生的問題，是結構特點帶來的問題，是不可能避免的。這一現(xiàn)象正如手推車一樣，當車輪卡在溝中時，要想爬出溝外，只有改變推力方向，減小推力與地平線的夾角，再加把力就可以推出來了。</p><p><b>　　3.過渡</b></p><p>　　為了將擺線針輪行星

65、傳動繼續(xù)進行下去，必須改變徑向作用力和負載的合力的方向，使指向C點左側?？梢姡搨鲃酉到y(tǒng)正常工作的必要條件是改變徑向力的方向，對支點C形成一個能使擺線齒輪向逆時針方向公轉的力矩。</p><p><b>　　4.平穩(wěn)性分析</b></p><p>　　徑向作用力的方向取決于轉臂軸承的間隙和實際工作間隙的大?。▍㈤啞笆芰Ψ治觥保?。間隙越小，徑向作用力方向的變化越敏感，越

66、容易改變；間隙越大，徑向作用力方向的變化越遲鈍。如果轉臂軸承的間隙（或外圈間隙）很大，徑向作用力的方向的變化非常遲鈍，即使間隙有較大變化，徑向作用力的方向也不能指向C點左邊，擺線針輪行星傳動就不能繼續(xù)進行下去。與此相反，如果轉臂軸承的間隙（游隙）很小，只要C點有極小的變形（包括構件彈性、間隙、油膜等因素），就能使實際工作間隙得到足夠大的改變，從而迅速改變徑向作用力的方向，達到指向C點的目的。當徑向作用力方向指到C點時，C點就是這一個嚙合

67、周期的終點，完成了一個小的嚙合周期。這時C點又成為下一個嚙合周期的始點（A），開始進入下一個循環(huán)。如圖3所示，擺線行星輪每公轉一轉有Z個（擺線行星輪齒數(shù)）這樣的小周期，也就是說擺線行星輪每自轉一個齒時，有Z個嚙合小周期。那么，擺線行星輪每自轉一轉時（輸出軸轉一轉），就會有 個這樣的小周期來描繪這一運動，這是該傳動形式運動比較平穩(wěn)的理論依據(jù)。</p><p>　　由此看來，擺線針輪行星傳動是根本不符合機械傳動原理要

68、求的，它是一種與一般傳動機構的傳動機制根本不同的“另類”傳動型式。是由非常短小的、變動頻率很高的、與理論狀態(tài)相近的傳動片斷組成的傳動型式。</p><p>　　第3章 外行星擺線針輪液壓馬達的基本理論問題</p><p>　　3.1擺線的形成及嚙合基本公式</p><p>　　擺線齒輪馬達的工作原理依據(jù)于擺線針齒內嚙合行星齒輪傳動。 其瞬時嚙合傳動狀況如圖3-1所示

69、， 內齒圈（即定子）的輪齒齒廓（即針輪）是以為直徑的圓弧構成；小齒輪（即轉子）的輪齒齒廓是圓弧的共軛曲線， 即圓弧中心軌跡（整條的短幅 外擺線）的等距曲線， 轉子和定子之間有信心距A。當兩輪齒數(shù)差1時， 兩輪所有的輪齒都能嚙合， 并形成定子針齒數(shù)目的容積進行變化的密封腔。</p><p>　　圖3.1擺線針輪馬達的嚙合狀態(tài) 圖3.2 擺線的形成</p><p>　

70、　擺線嚙合轉子所采用的短幅外擺線和其等距曲線，分別稱為轉子的理論郭線和實際廓線。如圖2—2所示， 導圓1在生成圓2內， 它們相切于P點。 定子的圓弧齒（針齒）中心M分布于半徑為r的分度圓上。當生成圓2相對于導圓作純滾時，針齒中心M點的軌跡即為短幅外擺線。</p><p>　　轉子實際齒廓曲線是短幅外擺線的等 距曲線。兩曲線的法向距離處處相等，均等于針齒半徑。</p><p>　　因此理論廓

71、線的方程式為：</p><p><b>　　式（3-1）</b></p><p>　　轉子實際廓線的方程為：</p><p><b>　　式（3-2）</b></p><p>　　3.2.擺線嚙合的主要幾何關系</p><p>　　擺線針輪液壓馬達輪齒主要幾何計算公式如下：&

72、lt;/p><p><b>　　1.短幅系數(shù)，</b></p><p>　　2. 導圓半徑 ，</p><p>　　3. 生成圓半徑，</p><p><b>　　4. 偏心矩 ，</b></p><p>　　5. 會徑系數(shù) ，</p><p>　

73、　6. 轉子齒頂圓半徑，</p><p>　　7. 轉子齒根圓半徑，</p><p><b>　　8. 齒高 ，</b></p><p>　　9. 針齒分度圓半徑 ，</p><p><b>　　10. 針齒齒數(shù)，</b></p><p>　　式中—針齒中心分度圓半徑

74、；</p><p><b>　　——導圓半徑；</b></p><p><b>　　——生成圓半徑；</b></p><p><b>　　——偏心距；</b></p><p>　　——生成圓中心繞導圓中心滾動時的變化角；</p><p><b>

75、;　　——針柱體齒數(shù)；</b></p><p><b>　　——針柱體直徑；</b></p><p><b>　　——轉子齒數(shù)。</b></p><p>　　短幅系數(shù)又叫做輪寬放大系數(shù)或變態(tài)系數(shù)， 其數(shù)值的確定是擺線馬達設計計算中的一個重要問題。為保證擺線馬達在運轉中能正確嚙合，擺線轉子齒形曲線（整條的短幅外擺

76、線的等距曲線）不受干涉的條件必須得到滿足， 否則將主生根切。各密封腔由于不能產(chǎn)生良好的擺線嚙合而漏油，失去容積式液壓元件工作的基礎。對于，，，的條件，值不能有大于0.8否則產(chǎn)生根切。這是必要條件。</p><p>　　其次，為了保證在排量參數(shù)相同的條件下，使擺線齒輪馬達嚙合副在嚙合時的接觸應力最小， 以提高馬達壽命， 設計時值選得合適。也就是說值的選擇，不僅要使擺線轉子齒形曲線不產(chǎn)生干涉，而且要選擇最佳的值，使馬

77、達工作時的接觸應力最小。擺線齒輪馬達嚙合副的其他參數(shù)，特別是針齒直徑d的組合，對值的選擇也有很大的關系。</p><p>　　3.3液壓擺線齒輪馬達排量計算</p><p>　　查資料得擺線齒輪馬達排量計算公式如下</p><p><b>　　式（3-3）</b></p><p><b>　　式中：</b

78、></p><p><b>　　式（3-4）</b></p><p>　　3.4受力扭矩的產(chǎn)生</p><p>　　從力學角度分析（見圖3.3），內嚙合行星擺線馬達產(chǎn)生較大的扭矩是理所當然。外轉子式馬達，液壓合力推動轉子為中心反時針旋轉，其力臂為；對行星馬達，外齒圈固定不動，轉子以內、外齒輪的節(jié)點（節(jié)圓和相切點）為瞬心轉動，液壓合力的作用

79、力臂為，它遠比大。所以， 行星擺線齒輪馬達的扭矩遠遠大于內外轉子式擺線齒輪馬達的扭矩。</p><p>　　圖3.3 扭矩的產(chǎn)生</p><p>　　在結構上（圖2.4），為了將轉子14的自轉運動和扭矩傳遞到輸出軸7而又不妨礙轉子的公轉運動，采用了雙頭的球面花鍵聯(lián)軸節(jié)8把轉子和輸出軸聯(lián)接起來，聯(lián)軸節(jié)中心線以為頂點完成錐面的運動軌跡。</p><p>　　3.5容積

80、效率問題分析</p><p>　　容積效率是液壓元件的重要性能指標之一。 擺線齒輪馬達是以屬于齒輪馬達范疇的。眾所周知，齒輪馬達與齒輪泵就泄漏來說有很大不同，即使間隙相同，壓差相同，馬達的泄漏要比泵大。這是因為對于齒輪泵來說， 輪齒間隙的泄漏和齒端的牽連流動與兩者可以相互抵消，而馬達則相反，即馬達齒端牽連流動更增大了泄漏量。所以要大量生產(chǎn)高壓高效率的擺線齒輪馬達，必須滿足極微小的齒端間隙的離散度要求。換句話說，擺

81、線轉子幾何精度的提高，對提高擺線齒輪馬達的容積效率具有十分重要的意義。馬達入口處的流量稱為馬達的實際流量。馬達密封腔容積變化所需要的流量稱為馬達的理論流量。實際流量與理論流量之差即為馬達的泄漏量，則。馬達排量是指在沒有泄漏的情況下，馬達軸每轉一周，由其密封容腔幾何尺寸變化計算所得到的排出液體體積。</p><p>　　液壓馬達的理論流量與實際流量之比為馬達的容積效率</p><p><

82、;b>　　式（3-5）</b></p><p>　　3.6啟動扭矩和最低轉速</p><p>　　液壓馬達的起動必能主要由起動扭矩和起動機械效率來描述。起動扭矩就是馬達同靜止狀態(tài)起動時，馬達軸上所軸出的扭矩。起動扭矩通常小于同一工作壓差時處于運行狀態(tài)下的扭矩。起動機械效率是指馬達由靜止狀態(tài)起動時，馬達實際輸出的扭矩與它同一工作壓差時的理論扭矩之比，</p>

83、<p><b>　　式（3-5）</b></p><p>　　起動扭矩和起動效率的大小，除了與摩擦力矩有關外，還受扭矩脈動必的影響，當輸出軸處于不同位置進行起動時，其起動扭矩的數(shù)值稍有差別。</p><p>　　擺線齒輪馬達的啟動扭矩，在額定壓力條件下約為理論扭矩的70%左右，有的資料表明該值還要高一些。南就液壓機械制造廠生產(chǎn)的BM系列馬達，啟動扭矩為理論扭

84、矩的76%左右（在額定壓力下）。</p><p>　　最低穩(wěn)定轉速是指液壓馬達在額定負載下，不出現(xiàn)爬行（抖動或時轉時停）現(xiàn)象的最低轉速。</p><p>　　液壓馬達在低速時產(chǎn)生爬行的原因如下：</p><p>　　摩擦力的大小不穩(wěn)定 摩擦力的大小與工作壓差、油液的粘度、馬達的結構形式、排量大小以及加工裝配質量等因素有關。馬達理論扭矩的不均勻性泄漏量大小不穩(wěn)定泄漏

85、量大小與工作壓差、油液粘度、馬達的結構形式、排量大小以及加工裝備等因素有關。事實上馬達內部的泄漏量不是每個瞬間都相同。由于低速時進入馬達的流量小，泄漏所占比重就增大，泄漏量的不穩(wěn)定就會明顯影響到參與馬達工作流量數(shù)值，從而造成轉速的波動。</p><p>　　液壓馬達轉速較高時，其轉動部分及所帶的負載慣性大，上述影響不太明顯；而在低轉速，其轉動部分及所帶負載表現(xiàn)慣性較小，所以上述影響比較明顯，因而出現(xiàn)轉動不均勻，抖

86、動或時轉時?，F(xiàn)象。實際工作中一般都希望最低轉速起小越好。這樣就可以擴大馬達的變速范圍。擺線齒輪馬達的最低轉速，在額定壓力下約為額定轉速的1/10~1/20左右。</p><p><b>　　3.7流量脈動率</b></p><p>　　由于實際嚙合過程中壓油腔的容積變化率是不均勻的，因此馬達瞬時流量是脈動的。設和分別表示最大和最小瞬時流量，流量脈動率可用下式表示<

87、;/p><p><b>　　式（3-6）</b></p><p>　　擺線針輪馬達的內齒環(huán)一般為奇數(shù)，通常為7齒或9個齒，若選為偶數(shù)時，流量脈動比奇數(shù)時大，故不選用。</p><p>　　擺線馬達的流量脈動主要取決于，大，脈動率大，小，脈動率大。此外脈動率還與和值關，隨著減小或增大，脈動率變小，反之，則變大。BM系列擺線馬達，，脈動率一般在2%-2

88、.5%。另據(jù)資料介紹，當時，脈動率多在3.4%-4.8%。這一數(shù)值比齒輪馬達和徑向曲軸連桿馬達的流量脈動要小得多。</p><p>　　第4章 外行星擺線針輪液壓馬達主要結構分析</p><p>　　4.1外行星擺線針輪液壓馬達組成</p><p>　　外行星針輪擺線液壓馬達的最大運動特點是孔銷輸出機構，這種機構的工作原理如圖4—1 。在行星針輪 () 的輪輻板上,

89、沿半徑為的圓周上制有4 個孔，的半徑為，</p><p>　　圖4.1外行星針輪擺線液壓馬達原理圖</p><p>　　1. 行星針輪　3. 擺線齒輪　6. 圓柱銷軸　7. 滾針軸承　8. 左端蓋</p><p>　　繞中心旋轉而在輸出軸的圓盤上(圖5—2 的左右端蓋8 、9) 沿半徑亦為繞中心旋轉而在輸出軸的圓盤上的圓周上也均布有4 個圓柱銷軸(圖5—2的6)，

90、在該圓柱銷上再套上外半徑為的銷套(圖5—2 中的滾針軸承7) ，繞旋轉。這些帶滾針軸承的圓柱銷分別插在行星針輪1 的圓孔中,從而將行星針輪和輸出軸連接起來。設計時取 = 中心距 = 中心距，又因，故四邊形 為一平行四邊形。因此,不論行星針輪1轉到任何位置，總平行于，這就表明輸出軸5的轉速始終與行星針輪1的轉速相同。當行星針輪獲得一絕對角速度時，4 個W孔通過滾針軸承7，牽連圓柱銷軸帶動左右端蓋8、9繞中心也以等角速度旋轉，使系統(tǒng)輸出轉速

91、和轉矩 ,利用輸出軸傳動連接設備。</p><p>　　圖4.2 　行星針輪擺線液壓馬達結構</p><p>　　1. 行星針輪　2. 針齒　3. 擺線齒輪　4. 角接觸軸承 5. 輸出軸　6. 圓柱銷軸　7. 滾針軸承　8. 左端蓋9. 右端蓋　10. 徑向O 形密 11. 殼體及蓋</p><p>　　4.2外行星擺線針輪液壓馬達的工作原理</p>

92、<p>　　如圖4-2 所示，行星針輪1 中的針齒2與擺線齒輪3 相嚙合。各齒腔都獨立密封,其中心連線分界為高低壓油齒腔區(qū)。當高壓油齒腔中輸入壓力油時，行星針輪1 便以為旋轉中心,以偏心距A為半徑,沿齒腔擴大方向作連續(xù)的牽連運動，于此同時，低壓齒腔區(qū)中油液按回油路回油箱。</p><p>　　4.3新型液壓馬達原理及應用</p><p>　　4.3.1新型液壓馬達的原理<

93、/p><p>　　如圖4-2 所示，行星針輪1 中的針齒2與擺線齒輪3 相嚙合。各齒腔都獨立密封,其中心連線分界為高低壓油齒腔區(qū)。當高壓油齒腔中輸入壓力油時，行星針輪1 便以為旋轉中心,以偏心距A為半徑,沿齒腔擴大方向作連續(xù)的牽連運動，于此同時，低壓齒腔區(qū)中油液按回油路回油箱。</p><p>　　4.3.2新型液壓馬達的特性</p><p>　　a) 結構簡單、緊湊、

94、體積和質量小，便于設計布局，制造成本低;</p><p>　　b) 該裝置的功率可通過在進油管設置流量控制閥調節(jié)液壓油的流量進行調節(jié)或關閉，進而實現(xiàn)所驅動設備的無級變速;</p><p>　　c) 通過給新型液壓馬達安裝壓力控制閥可確保設備安全;</p><p>　　d) 新型液壓馬達具有防爆功能，無須配備專門防爆電動機和開關，相對于電動機成本低。其防爆性遠優(yōu)于防爆

95、電動機。通過分別安置的液壓泵和由新型液壓馬達帶動的生產(chǎn)設備，可以完全消除因電動機、電纜或其他電器設備故障引發(fā)的事故隱患;</p><p>　　e) 通過設計不同的轉輪直徑和液壓油的流量或弧形油道可獲得不同的力矩和轉速，從而減少減速機的使用范圍，獲得較高的機械效率。而電動機轉速較高,傳遞較大扭矩動力時需配備相應型號減速機，使機械效率降低。需高速運行時可以連接變速齒輪以達到生產(chǎn)要求;</p><p

96、>　　f) 由于是全密封結構，且工作時產(chǎn)生的大部分熱量會被液壓油帶走,所以對工作環(huán)境條件的要求不高，也不需要專門的散熱機構，適用面廣;</p><p>　　g) 在無電網(wǎng)供電的情況下使用內燃機發(fā)電機組為電動機提供電力效率相對較低:內燃機機械能轉化為電能效率約為75 % ，電能再經(jīng)電動機轉化為機械能效率進一步降低約10 %(電動機效率約85 %)，轉輪裝置可以直接將內燃機動力通過簡單的液壓機構轉化為機械能，效

97、率至少可提高20 %;</p><p>　　h) 使用一臺液壓泵為多臺轉輪裝置提供動力的方式組織規(guī)模生產(chǎn)，投資少，效率高。該裝置通過定期的鏜缸可以延長設備使用壽命。</p><p>　　4.3.3 新型液壓馬達的應用</p><p>　　廣泛適用于油污、粉塵、水下、高溫、易燃易爆等場所,如礦山、井下、石油開采運輸冶煉和化工等領域。在石化工業(yè)中,新型液壓馬達最廣泛地用

98、途是在普通工業(yè)泵組和化工泵組中替代電動機的使用。新型液壓馬達在工業(yè)泵組中應用時需配備一臺液壓泵用以向轉輪裝置提供所需動力,液壓泵功率的大小應為各工業(yè)泵所需功率的總和。液壓泵型號的選擇可參照各生產(chǎn)廠家的不同產(chǎn)品型號進行確定。該裝置也可應用于面粉生產(chǎn)機組、污水處理設備、管道運輸設備、標準件生產(chǎn)設備以及車床等的動力供應。該裝置還可以用在地質勘探設備中。地質勘探設備在野外施工大多沒有電網(wǎng)支持,需自帶發(fā)電設備。安裝大扭矩低轉速的新型液壓馬達后內燃

99、機驅動液壓油泵,將機械能直接轉化為液體壓力能,油泵輸出的高壓液壓油通過油管驅動新型液壓馬達,從而實現(xiàn)鉆機的旋轉、加壓和提升等動作,整機效率將提高20 %左右。新型液壓馬達在重型特種車輛中可以直接用做各部分的驅動。</p><p>　　第5章 外行星擺線針輪液壓馬達傳動研究</p><p>　　5.1　液力傳動機構的研究</p><p>　　它含有帶左右軸上裝角接觸軸

100、承4的擺線齒輪被固定為太陽輪，裝著活動針齒2的行星針輪為行星輪，它們相互嚙合構成,針輪上近外圓設4個均布的w通孔，擺線齒輪3的右軸端到左軸端底部設中心盲孔W，又設3只均布徑向孔，通到左軸頭外圓上環(huán)形槽。</p><p>　　5.1.1液力傳動的自身特點</p><p>　　(1)具有良好的濾波性能和過載保護性能</p><p>　　以油為介質的變矩器取代機械連接的主

101、離合器，工作液力油吸收和消除了來自發(fā)動機和外載兩方面的振動和沖擊，保護了柴油機和傳動系統(tǒng)，提高了工程機械的使用壽命，減少了維修工作量和費用。當外載荷突然增大或不可克服時，發(fā)動機也不會熄火，保證了各個油泵的工作，提高了裝載機的安全性和可靠性。</p><p>　　(2)具有極強的自動適應性能</p><p>　　能自動調節(jié)輸出扭矩和轉速。使工程機械可以根據(jù)道路狀況和阻力大小自動變更速度和牽引

102、力以適應不斷變化的各種工況。掛檔后，從起步到該擋的最大速度之間可以自動無級變速，起步平穩(wěn)加速性能好。遇有坡度或突然的道路障礙，無須換檔而能夠自動減速增大牽引力并以任意小的速度行駛，越過障礙。外阻力減小后又能很快地自動增速以提高作業(yè)效率;當鏟裝物料時，能以較大的速度切入料堆，并隨著阻力增大而自動減速提高輪邊牽引力以保證切入。由于上述優(yōu)越性而使工程機械的平均行駛速度提高，縮短了每一循環(huán)的周期，提高了生產(chǎn)率。</p><p

103、>　　(3)變矩比大、高效區(qū)域寬</p><p>　　液力機械變矩器的采用，使工程機械能夠充分利用發(fā)動機的功率，發(fā)揮牽引力和速度，經(jīng)濟性能好。</p><p>　　(4)簡化了工程機械的結構</p><p>　　雙渦輪液力機械變矩器有兩個渦輪，從低速重載工況過渡到高速輕載工況，相當于兩檔速度，并且是自動實現(xiàn)的。使變速箱的排檔數(shù)顯著減少，簡化了結構降低了制造成本

104、。</p><p>　　(5)提高了工程機械的舒適性</p><p>　　由于振動和沖擊的消除、主離合器的省略、無級變速和換檔次數(shù)的減少，大大減輕了司機操作的勞動強度，精神上不致于過度緊張，從而提高了操作工程機械的舒適性。</p><p>　　(6)成本高、變矩器本身的效率比較底</p><p>　　液力傳動與一般的機械傳動相比，成本高，液力

105、變矩器本身效率也比較低。</p><p>　　5.1.2液力傳動在使用中注意事項</p><p>　　(1) 　液力油的使用</p><p>　　液力油的使用數(shù)量和牌號應嚴格要照工程機械使用說明書的要求執(zhí)行。在第一次加油后，應啟動發(fā)動機，運轉幾分鐘后,檢查油液面高度。在使用中必須按規(guī)定時間檢查油位，保證用油量。在啟動發(fā)動機前,應進行冷油平面檢查。在啟動時必須有足夠的

106、油量，定期檢查油液質量,定期換油。如果發(fā)現(xiàn)油液中有污物或油液變質,應提前換油。換油一般在作業(yè)完后，立即進行。此時易于清洗油中污物。</p><p>　　(2) 　液力機械變矩器的壓力補償</p><p>　　在液力變矩器中，因為泵輪的進口處壓力最低，所以容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。由于液體經(jīng)泵輪后壓力升高，所以在渦輪中通常不可能產(chǎn)生氣蝕。如果有氣蝕發(fā)生，則會破壞工作輪的正常工作， 效率降低，傳遞功率

107、減小。為消除氣蝕，需采用補償泵將工作液體以一定的壓力輸送到變矩器內，以防止循環(huán)圓內壓力過低。</p><p>　　(3) 　液力機械變矩器的油液冷卻</p><p>　　液力變矩器在工作時，由于能量的損失，會產(chǎn)生很多熱量，這和液力變矩器傳遞的功率和效率有關。補償泵補償壓力的同時，也不斷將工作液體從變矩器中引出進行冷卻。目前多采用水冷式的油冷卻器。</p><p>　

108、　5.2運動輸出機構的研究</p><p>　　運動輸出機構含有4根圓柱銷軸6，其上裝有固定的等長粉末冶金套，支承滾針軸承7靈活旋轉，成為圓柱銷軸組件。由它串聯(lián)行星針輪1上4個W孔和左右端蓋8、9上的4個孔,裝配定位，用螺母擰緊所構成。左右端蓋8、9的內孔中設3 只隔角為徑向孔，與內側面上的月牙槽相通。槽的所在面積大小和位置，可各自包容高低油齒腔區(qū),左端蓋上的 槽弧度尺寸應小于 (即兩針齒所對嚙合角)，右端蓋9

109、上的槽弧度尺寸，可按旋轉方向略大2 輸出機構的受力分析于。左右端蓋8、9上的月牙槽裝配的空間相位角差為。</p><p>　　5.2.1擺線輪柱銷孔和柱銷之間初始間隙的計算</p><p>　　理論上，擺線輪柱銷孔的半徑和柱銷套外半徑及偏心距之間存在如下關系: 。如果柱銷的個數(shù)為 ， 此時理論上有半數(shù)柱銷同時參與傳動,但為補償尺寸鏈誤差, 實際上柱銷孔要稍大一些,即 ( 值的大小根據(jù)加工