液压马达
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液压马达的基本概念
应用
转矩脉动小，径向力平衡，启动 转矩大，能在低速下稳定运转，普遍 用于工程、建筑、起重运输、煤矿、 船舶、农业等机械中。
液压马达的职能符号
液压马达的主要性能参数
1
工作压力
马达入口油液的实际压力称为马达的工
作压力，工作压力 p 大小取决于马达负
载，马达进出口压力的差值称为马达的
压差Δp。
液压马达输入液压能，并以旋转运动
向外输出机械能，得到的是输出轴上 的转速与扭矩。
视频： 液压缸与液压马达
马达分类（结构形式）
马达分类（运转速度）
高速马达（ns＞500r/min ）： 齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达
特点：转速高，转动惯量小，便于启动、 制动，调速和换向。 通常高速马达的输出扭矩仅数十至数百 牛顿米，转矩不大，故又称作小扭矩液 压马达。
视频： 叶片马达
应用
转动惯量小，反应灵敏，能适
应较高频率的换向。但泄漏大，低速
时不够稳定。适用于转矩小、转速高、
机械性能要求不严格的场合。
轴向柱塞马达
工作原理
结构特点
轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的。 配流盘为对称结构。
视频：轴向柱塞马达
应用
作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影 响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。 斜盘倾角越大，产生的转矩越大，转速越 低。
液压马达的主要性能参数
2
额定压力
额定压力
ps ——马达在正常工作条件下，
按试验标准规定连续运转的最高压力。
类似于泵，马达的额定压力受泄漏和强
度的制约，工作压力超过额定压力时就
会过载。
3
排量
马达排量VT是指其转轴每转一周，马
液压马达 原理
液压马达原理
液压马达是一种将液压能转化为机械能的设备。
它是由液压泵提供的流体压力驱动的，通过液压力将液体转化为旋转运动。
液压马达的工作原理与液压泵相反。
液体由外部液压系统提供的高压液体进入液压马达的进口口，然后通过液压马达的旋转阀分配给液压马达内部的液压室。
在液压室内，液体通过一个小孔进入柱塞或齿轮的工作腔。
在柱塞液压马达中，液体通过一个旋转齿轮驱动多个柱塞来转动输出轴。
当液体进入工作腔时，它会将柱塞推动，由于柱塞与齿轮之间的啮合关系，齿轮开始转动并输出机械能。
在齿轮液压马达中，液体通过高压液体进入工作腔，推动齿轮开始旋转。
与柱塞液压马达类似，液压力使齿轮开始转动，并通过输出轴输出机械能。
液压马达的输出转矩和转速与输入液压流量和压力有关。
通过调节液体流量和压力，可以控制液压马达的输出功率和速度。
总之，液压马达通过液压力将液体转化为旋转运动，将液压能转化为机械能。
它在工程机械、船舶、冶金和水泥行业等领域中得到广泛应用。
液压马达原理是什么
液压马达原理是什么
液压马达原理是利用液压力来产生动力，将液压能转化为机械能的装置。
液压马达通常由马达本体、马达转子和定子组成。
液压马达的工作原理是基于液压力传递的原理。
当液压系统的液体通过马达的进油口流入马达时，液体压力使马达转子产生转动。
转子内的活塞随即开始运动，并且通过连杆将动力传递给外部机械部件。
同时，在液压系统中提供足够的流量和压力以保持马达的持续运转。
液压马达中的转子通常由一系列槽和凸轮组成。
液压能量通过流入槽中的液压油产生扭矩，从而使转子旋转。
液压油流入槽所产生的压力差会推动转子的运动，并将动力传递给外部机械负载。
液压马达的转速和扭矩取决于液压系统的流量和压力。
通过调节液压系统中的压力和流量，可以控制液压马达的输出速度和输出扭矩。
此外，液压马达还可以通过改变转子的设计和凸轮的形状来实现不同的输出效果。
总之，液压马达的工作原理是利用液体流体的压力来推动转子旋转，将液压能转化为机械能，从而实现马达的动力输出。
液压马达
结构原理 – 壳体内环由 个导轨曲面组 壳体内环由x 每个曲面分为a、 两个 成，每个曲面分为 、b两个 区段； 区段； – 缸体径向均布有 个柱塞孔， 缸体径向均布有z 个柱塞孔， 柱塞球面头部顶在滚轮组横 梁上， 梁上，使之在缸体径向槽内 滑动 ； 柱塞、滚轮组组成柱塞组件， 段导轨对柱塞组件的 柱塞、滚轮组组成柱塞组件， a段导轨对柱塞组件的 法向反力的切向分力对缸体产生转矩； 法向反力的切向分力对缸体产生转矩； 个配流窗口， 配流轴圆周均布2x 个配流窗口，其中x 个窗口对应 于a段，通高压油，x 个窗口对应于 段，通回油 段 通高压油， 个窗口对应于b段 （x≠z )； ； 缸体与输出轴连成一体。 输出轴 ，缸体与输出轴连成一体。
内曲线低速大转距液压马达 内曲线低速大转距液压马达 结构特点： 结构特点： 定子的内表面由x(6)段形状相同且均匀分布的曲面组成，每一 段形状相同且均匀分布的曲面组成， ▲定子的内表面由 段形状相同且均匀分布的曲面组成 个曲面凹部的顶点分为对称的两半，一半为进油区段， 个曲面凹部的顶点分为对称的两半，一半为进油区段，另一半为 回油区段； 回油区段； ▲缸体上有z (8)个均布的径 缸体上有 个均布的径 向柱塞孔，内有柱塞， 向柱塞孔，内有柱塞，其头 部与横梁接触， 部与横梁接触，横梁可在径 向槽中滑动； 向槽中滑动； ▲安装在横梁两端轴径上的 滚轮可沿定子内便面滚动； 滚轮可沿定子内便面滚动； ▲缸体内每个柱塞孔底部都 有一配流孔与轴相通，配流 有一配流孔与轴相通， 轴固定不动； 轴固定不动；
液压马达的特性参数
工作压力与额定压力
– 工作压力 p 大小取决于马达负载，马达进出口压力 大小取决于马达负载，
的差值称为马达的压差∆p。 的差值称为马达的压差 。 – 额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。 能使马达连续正常运转的最高压力。
第三章 液压马达解读
配流轴圆周均布2x 个配流窗口，其中x 个窗口对应于 a段，通高压油，x 个窗口对应于b段，通低压油（x≠z )；
输出轴 ，缸体与输出轴连成一体。
13
• 排量公式 v =（πd 2/4）sxyz
– s 为柱塞行程； x 为作用次数； y 为柱塞排数； z 为每排柱塞数 。
• 应用 转矩脉动小，径向力平衡，启 动转矩大，能在低速下稳定运转，普 遍用于工程、建筑、起重运输、煤矿、 船舶、农业等机械中。
接方式被称为差动连接。
27
两腔进油,差动联接
A1 A2
A1 A2
F3 F3
P1
v3
ΔP
等效
P1
v3
q
q
活塞的运动速度为：
(c)差动联接
？
q 4q v3 v 2 v A1 A2 d
在忽略两腔连通油路压力损失的情况下，差动连 接液压缸的推力为：
2 F3 p1 ( A1 A2 ) m d p1 v 4
24
A1
A2
有杆腔进油
P1 P2
F2
q
v2
(b)有杆腔进油
活塞的运动速度 v2 和推力 F2 分别为:
q 4q v2 v v 2 2 A2 (D d )
2 2 F2 ( p2 A2 p1 A1 ) m [( D d ) p2 D 2 p1 ] m 4
14
液压泵及液压马达的工作特点
液压泵的工作特点
液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油不足、
异常噪声，甚至无法工作。 液压泵的工作压力取决于外负载，为了防止 压力过高，泵的出口常常要采取限压措施。 变量泵可以通过调节排量来改变流量，定量 泵只有用改变转速的办法来调节流量。 液压泵的流量脉动。 液压泵（齿轮泵） “困油现象”。
液压马达介绍
➢ 曲柄连杆式低速大扭矩液压马达应用较早， 国外称为斯达发液压马达。 （原理演示）
➢ 我国的同类型号为JMZ型，其额定压力 16MPa，最高压力21MPa，理论排量最大 值可达6.140L/r。下图是曲柄连杆式液压 马达的工作原理。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 液压马达
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达
➢ 以防止液压马达启动或空载运转时 柱塞底面与压力环脱开。高压油经 配流轴中心孔道通到曲轴的偏心配 油部分，然后经五星轮中的径向孔、 压力环、柱塞底部的贯通孔而进入 油缸的工作腔内。
➢ 在图示位置时，配流轴上方的三个 油缸通高压油，下方的两个油缸通 低压回油。
➢ 此外，这种液压马达工艺性好，并能做成壳转或双输出轴的型式。
但是五星轮运动时需要较大的空间，与连杆式液压马达相比，其曲轴的偏心距不能太 大，因此在每转排量相同的条件下，其外形尺寸和重量较大。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 液压马达
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
3. 多作用内曲线马达
➢ 在这种结构中，五星轮取代 了曲柄连杆式液压马达中的 连杆，压力油经过配流轴和 五星轮再到空心柱塞中去， 液压马达的柱塞与压力环、 五星轮与曲轴之间可以大致 做到静压平衡。在工作过程 中，这些零件还要起密封和 传力作用。由于是通过油压 直接作用于偏心轴而产生输 出扭矩，因此，称为静力平 衡液压马达。
➢ 常见的液压马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式；从转速、转矩 范围分，有高速马达和低速大扭矩马达。
➢ 马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵内输入压力油时，其轴就输出转速和 转矩成为马达。但由于二者的任务和要求有所不同，故在实际中只有少数泵能 作马达使用。
➢ 我国的同类型号为JMZ型，其额定压力 16MPa，最高压力21MPa，理论排量最大 值可达6.140L/r。下图是曲柄连杆式液压 马达的工作原理。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 液压马达
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达
➢ 以防止液压马达启动或空载运转时 柱塞底面与压力环脱开。高压油经 配流轴中心孔道通到曲轴的偏心配 油部分，然后经五星轮中的径向孔、 压力环、柱塞底部的贯通孔而进入 油缸的工作腔内。
➢ 在图示位置时，配流轴上方的三个 油缸通高压油，下方的两个油缸通 低压回油。
➢ 此外，这种液压马达工艺性好，并能做成壳转或双输出轴的型式。
但是五星轮运动时需要较大的空间，与连杆式液压马达相比，其曲轴的偏心距不能太 大，因此在每转排量相同的条件下，其外形尺寸和重量较大。
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
第三节 液压马达
二、 低速大扭矩液压马达的构造和工作原理
3. 多作用内曲线马达
➢ 在这种结构中，五星轮取代 了曲柄连杆式液压马达中的 连杆，压力油经过配流轴和 五星轮再到空心柱塞中去， 液压马达的柱塞与压力环、 五星轮与曲轴之间可以大致 做到静压平衡。在工作过程 中，这些零件还要起密封和 传力作用。由于是通过油压 直接作用于偏心轴而产生输 出扭矩，因此，称为静力平 衡液压马达。
➢ 常见的液压马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式；从转速、转矩 范围分，有高速马达和低速大扭矩马达。
➢ 马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵内输入压力油时，其轴就输出转速和 转矩成为马达。但由于二者的任务和要求有所不同，故在实际中只有少数泵能 作马达使用。
第三章 液压泵与液压马达
q max q min q
它是衡量容积式泵流量品质的一个重要指标。在 容积式泵中，齿轮泵的流量脉动最大，并且齿数愈少 ，脉动率愈大。这是外啮合齿轮泵的一个缺点。所以 ，齿轮泵一般用于对工作平稳性要求不高的场合，要 求平稳性高的高精度机械不宜采用齿轮泵。
第二节、外啮合齿轮泵的困油现象
一、困油现象 齿轮泵要平稳地工作，齿轮啮合的重合度必须大于 1，即有两对轮齿同时啮合的时刻，因此，就会有一部 分油液困在两对轮齿所形成的封闭容积之内，如图所示 。这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小（由图（a）到 图（b）），然后又逐渐增大（由图（b）到图（c）） 。
一、径向不平衡力： 在齿轮泵中，液体作用在齿轮外 缘的压力是不均匀的，从低压腔到高 压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递 增，因此齿轮和轴受到径向不平衡力 的作用。工作压力越高，径向不平衡 力也越大。径向不平衡力很大时，能 使泵轴弯曲，导致齿顶接触泵体，产 生摩擦；同时也加速轴承的磨损，降 低轴承使用寿命。为了减小径向不平 衡力的影响，常采取缩小压油口的办 法，使压油腔的压力油仅作用在一个 齿到两个齿的范围内；同时适当增大 径向间隙，使齿顶不和泵体接触。
第一节 外啮合齿轮泵工作原理及流量公式
吸排方向取 决于转向， 脱开啮合的 一侧与吸入 管连通，进 入啮合的一 侧与排出管 连通。
一、外啮合齿轮泵工作原理
密封工作腔：泵体、端盖和齿轮的各个齿 间槽组成了若干个密封工作容积。
配流：齿轮啮合线将吸油区和压油区隔开， 起配流作用。 吸油过程：轮齿脱开啮合→V ↑ → p ↓ →吸油； 排油过程：轮齿进入啮合→V ↓ → p ↑ →排油。
(2)输出功率
理论输出功率 Pot qt .p
实际输出功率 Pop q p .p
液压马达说明
油口
动力芯 轴封
波浪弹簧垫
压力侧板
2）工作原理 高压油从壳体油口进入后被内芯分成两路，通过A和 A1腰形窗到达相邻叶片间的工作腔。
A1 A
在对称的高压油窗范围内相邻叶片伸出长度不同，油 压作用力产生驱动力偶，驱动转子转动，通过花键传递给 输出轴使其转动。在排油窗范围内叶片逐渐缩回，相邻叶 片间容积逐步变小， 乏油通过腰形窗、 后盖油口排到油箱。 进出油口交换，则 转向相反。
口
斜轴式柱塞马达结构 万向传动轴
连杆 柱塞
带球窝盘 的输 出轴
低压油 窗
高压油 向轴 压迫下沿箭头方向回缩将乏
油排出
轴颈(装轴承)
输出轴端
排油窗 进油窗
柱塞缸 组件
进油压力作用在柱塞 底部
7
驱动力矩大体上相当于一个齿面油压作用力产生的力 矩，可见外啮合齿轮马达仅适用于小扭矩场合。
m
b
a
2、叶片式马达
9
1）结构
定子环 压力侧板
叶片 转子
后盖 定子环
弹簧摇臂
轴承 密封 轴承
弹簧挡圈
键
壳体
输出轴 10
伊顿M系列结构：动力芯由定子环、转子、12个叶片 和6对弹簧摇臂组成。摇臂弹簧保持叶片伸出并顶在定子 环内壁上，叶片随转子转动在定子环压迫下在转子槽内往 复滑动。转子与输出轴花键连接，输出轴由两付轴承支承。
液压马达
液压马达是将液压能转变为旋转机械能的一类执 行元件。
一、分类
定量马达
高速马达
液 压 马 达
变量马达
齿轮马达 螺杆马达 叶片马达 径向柱塞马达 轴向柱塞马达
叶片马达 径向柱塞马达 轴向柱塞马达
低速大扭矩马达
动力芯 轴封
波浪弹簧垫
压力侧板
2）工作原理 高压油从壳体油口进入后被内芯分成两路，通过A和 A1腰形窗到达相邻叶片间的工作腔。
A1 A
在对称的高压油窗范围内相邻叶片伸出长度不同，油 压作用力产生驱动力偶，驱动转子转动，通过花键传递给 输出轴使其转动。在排油窗范围内叶片逐渐缩回，相邻叶 片间容积逐步变小， 乏油通过腰形窗、 后盖油口排到油箱。 进出油口交换，则 转向相反。
口
斜轴式柱塞马达结构 万向传动轴
连杆 柱塞
带球窝盘 的输 出轴
低压油 窗
高压油 向轴 压迫下沿箭头方向回缩将乏
油排出
轴颈(装轴承)
输出轴端
排油窗 进油窗
柱塞缸 组件
进油压力作用在柱塞 底部
7
驱动力矩大体上相当于一个齿面油压作用力产生的力 矩，可见外啮合齿轮马达仅适用于小扭矩场合。
m
b
a
2、叶片式马达
9
1）结构
定子环 压力侧板
叶片 转子
后盖 定子环
弹簧摇臂
轴承 密封 轴承
弹簧挡圈
键
壳体
输出轴 10
伊顿M系列结构：动力芯由定子环、转子、12个叶片 和6对弹簧摇臂组成。摇臂弹簧保持叶片伸出并顶在定子 环内壁上，叶片随转子转动在定子环压迫下在转子槽内往 复滑动。转子与输出轴花键连接，输出轴由两付轴承支承。
液压马达
液压马达是将液压能转变为旋转机械能的一类执 行元件。
一、分类
定量马达
高速马达
液 压 马 达
变量马达
齿轮马达 螺杆马达 叶片马达 径向柱塞马达 轴向柱塞马达
叶片马达 径向柱塞马达 轴向柱塞马达
低速大扭矩马达
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液压马达图形符号
液压马达图形符号如图3－11所示
液压缸、液压泵、液压马达的共性
油缸油泵油马达，工作原理属一家： 能量转换共同点，均靠容积来变化， 出油容积必缩小，进油容积则扩大。 油泵输出压力油，出油当然是高压， 缸和马达与泵反，出油自然是低压。 工作压差看负载，负载含义要记下： 油泵不仅看外载，管路阻力也得加， 缸和马达带负载，压差只是克服它。 流量大小看速度，再看排量小与大， 单位位移需油量，排量含义就是它。
低速—额定转速小于500r/min
按照排量能否调节 定 量
变 量
按照输油方向能否改变
单 向
双 向
按照输出转矩是否连续
旋转式
摆动式
3、2 液压马达主要参数
转矩和机械效率
转速和容积效率
3、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
3、2 液压马达主要参数
1、排量 2、额定压力 3、最高压力 4、背压 5、额定转速 6、最低转速 7、额定转数 8、额定转数 8、最大转矩 9、攻率 10 容积效率 11、总效率
液压马达与液压泵的区别
从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异 1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同 2、结构上要求泵有自吸能力 3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称
4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作
5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动
气动马达的工作原理
当压缩空气从左气口进入气室后立即喷 向叶片，作用在叶片的外伸部分，产生 转矩带动转子作顺进针旋转运动，输出 旋转的机械能，废气从中间气口排出， 残余气体则从右气口排出；若左、右气 口互换，则转子反转，输出相反方向的 机械能。转子转动的离心力和叶片底部 的气压力、弹簧力使得叶片紧密地抵在 气动马达的内壁上，以保证密封，提高 容积效率。
气动马达的应用实例
叶片式马达的特点
具有防爆性能 ； 马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升 较小，且有过载保护的性能； 有较高的起动转矩，能带载启动； 换向容易，操作简单，可以实现无级调速；
与电动机相比，单位功率尺寸小，重量轻，适 用于安装在位置狭小的场合及手工工具上。
缺点：但气动马达也具有输出功率小，耗 气量大，效率低、噪声大和易产生振动等 缺点。
A
B
T
溢流阀
P
液压泵
液压马达作用
将液体的压力能转换为旋转形式的
机械能而对负载作功。
液压马达和液压泵的区别
作用上—相反 和液压泵的区别 < 结构上—相似（略有差别） 原理上—互逆
液压马达分类 按照转速分 按照排量能否调节 按照输油方向能否改变 按照输出转矩是否连续
按照转速分
高速—额定转速大于500r/min
3、6、3 液压马达常见障及其排除方法 见表3、6、1
四、气动马达（air motors）
气动马达是一种作连续旋转运动的气动 执行元件，是一种把压缩空气的压力能 转换成回转机械能的能量转换装置，它 输出转矩、驱动执行机构作旋转运动。 在气压传动中使用广泛的是叶片式、活 塞式和齿轮式气马达。
3.2液压马达
液压马达是使负载作连续旋转的执行 元件，其内部构造与液压泵类似，差别仅 在于液压泵的旋转是由电机所带动，输出 的是液压油；液压马达则是输入液压油， 输出的是转矩和转速。因此，液压马达和 液压泵在细部结构上存在一定的差别。
3、1 液压马达的Hale Waihona Puke 作原理作用 和液压泵的区别
分类
液压马达回路