液壓馬達的主要參數(shù)

    1.7.1  主要參數(shù)

    液壓馬達的主要參數(shù)有壓力、轉(zhuǎn)速、排量與流量、功率與效率等。

    (1)壓力

    ①工作壓力p液壓馬達實際工作時的輸入壓力稱為液壓馬達的工作壓力。液壓馬達的工作壓力取決于負載轉(zhuǎn)矩及排油壓力（背壓力）的大小。

    ②額定壓力p_n在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準規(guī)定能連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力，稱為液壓馬達的額定壓力，額定壓力又稱為公稱壓力。液壓馬達的額定壓力受馬達本身的結(jié)構(gòu)強度、泄漏等因素的制約，超過此值就是過載。

    ③最高允許壓力p_max按試驗標(biāo)準規(guī)定，超過額定壓力允許短暫運行的最高壓力，稱為液壓馬達的最高允許壓力（簡稱最高壓力）。

    ④壓力差△p馬達的進油口壓力與出油口壓力之差稱為液壓馬達的壓力差。當(dāng)馬達的排油壓力近似為零時，可用馬達的進口工作壓力p來代替△p。

    ⑤最低回油背壓為避免出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，液壓馬達排油腔必須保持的最低壓力。

    液壓馬達壓力的計量單位、壓力系列及壓力分級與液壓泵相同。

    (2)轉(zhuǎn)速

    ①額定轉(zhuǎn)速n_n  在額定壓力下，能夠長時間正常運轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達的額定轉(zhuǎn)速。

    ②最高轉(zhuǎn)速n_max  在額定壓力下，超過額定轉(zhuǎn)速允許短暫運行的轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達的最高轉(zhuǎn)速。

    ③最低轉(zhuǎn)速nmin  正常運轉(zhuǎn)所允許的最低轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達的最低轉(zhuǎn)速。

    (3)排量與流量

    ①排量V  液壓馬達軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（或一弧度），由其密封容腔幾何尺寸變化計算而得到的流人液體的體積，稱為液壓馬達的理論排量（簡稱排量），亦即在無泄漏的情況下，馬達軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能進入的液體體積。

    ②理論流量q_t  液壓馬達在單位時間內(nèi)由其密封容腔幾何尺寸變化計算而得到的輸入的液體體積，亦即在無泄漏的情況下單位時間內(nèi)所能輸入的液體體積，稱為液壓馬達的理論流量，一般是指不計液壓馬達輸入的液體的脈動性的平均理論流量。

    馬達流量的計量單位與液壓泵相同。

    液壓馬達理論流量qt與排量V之間的關(guān)系式如下：

                          q_t=(v_n/60) ×10^-6(m³/s)                (1-20)

式中  V——液壓馬達的排量，mL/r；

      n——液壓馬達的轉(zhuǎn)速，r/min。

    ③瞬時流量q_inst  馬達在每一瞬時的流量稱為液壓馬達的瞬時流量，一般指瞬時理論（幾何）流量，該流量具有一定的脈動性。

    ④平均流量q_av  按平均時間計算出的流量稱為液壓馬達的平均流量。

    ⑤額定流量q_n  在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，按試驗標(biāo)準規(guī)定，液壓馬達必須保證的輸人流量。

    ⑥實際流量q  液壓馬達工作時實際輸入的流量，稱為液壓馬達的實際流量。

    液壓馬達工作時由于泄漏等要損失部分流量，故液壓馬達實際流量q大于馬達的理淪流量q_t。實際流量可表示為

                                   q=q_t+q₁                      (1-21)

式中  q₁——液壓馬達向外部或低壓腔的泄漏等原因而損失的流量。

(4)功率與效率

液壓馬達用于驅(qū)動負載實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動，輸入的是液壓能，表現(xiàn)為液體的壓力p和流量q；輸出的是機械能，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速n（或角速度w）。液壓馬達運行中的能量轉(zhuǎn)換流程可用圖W所示的方塊圖表示。

    ①理論功率（理論輸入功率與理論輸出功率）  不考慮液壓馬達在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，液壓馬達理論上輸入的液壓功率稱為理論輸入功率；理論上所產(chǎn)生的機械功率稱為理論輸出功率。

    理論輸入功率與理論輸出功率相等，故可用同一符號P_t表示，其表達式為

             (1-22)

·

式中  △p——液壓馬達的進出口壓力差，Pa；

       q_t——液壓馬達的理論流量，m³/s；

       n——液壓馬達的轉(zhuǎn)速，r/min；

       V——液壓馬達的排量，mL/r；

      T_t——液壓馬達的理論輸出轉(zhuǎn)矩，N·m；

     ω——液壓馬達的轉(zhuǎn)動角速度，rad/s。

    ②實際功率（實際輸入功率P_i和實際輸出功率P₀）  液壓馬達實際輸入的液壓功率稱為液壓馬達的實際輸入功率，其表達式為

                               P_i=△pq (W)                      (1-23)

式中  △p——液壓馬達的壓力差，Pa；

        q——液壓馬達的實際輸入流量，m³/s。

    液壓馬達軸的實際輸出的機械功率稱為液壓馬達的實際輸出功率，其表達式為

                            P₀=T_ω=T（2πn/60）(W)                (1-24)

    ③理論轉(zhuǎn)矩T_t、實際轉(zhuǎn)矩T不計液壓馬達在能量轉(zhuǎn)換過程中的能量損失時，液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩（理論輸出轉(zhuǎn)矩）稱為液壓馬達的理論轉(zhuǎn)矩，根據(jù)反映能量守恒關(guān)系的式(1-22)，有

                       △pq_t=△pV_n/60×10^-6=T_tω=T_t2πn/60        (1-25)

    所以                     Tt=△pV/2π×l0^-6 (N·m)           (1-26)

    式中符號意義及單位與式(1-22)相同。

    在工作過程中，液壓馬達的實際輸出轉(zhuǎn)矩稱為實際轉(zhuǎn)矩。由于液壓泵工作時會因摩擦造成轉(zhuǎn)矩損失T₁，使實際轉(zhuǎn)矩T小于其理論輸出轉(zhuǎn)矩T_t，即液壓馬達的實際輸出轉(zhuǎn)矩為

                                T=T_t-T_l                        (1-27)

    ①效率由于液壓馬達在實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作過程中有流量損失（容積損失）和機械摩擦損失，故馬達的輸出功率小于輸入功率，兩者之間的差值即為功率損失。功率損失表現(xiàn)為流量損失和轉(zhuǎn)矩損失兩部分，功率損失的大小也用效率來表示。

    a．容積效率η_v  液壓馬達的理論流量q。與實際流量q之比稱為馬達的容積效率，即

                                η_v=q_t/q                        (1-28)

    將式(1-21)代入式(1-28)有

                           η_v=q_t/q=q_t/(q_t+q₁)                   (1-29)

式中q₁——因存在容積損失，為了保證液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)速符合要求而多輸入的流量。

    容積效率表示液壓馬達抵抗泄漏的能力。

    b．機械效率η_m  實際輸出轉(zhuǎn)矩T與理論轉(zhuǎn)矩T_t之比稱為液壓馬達的機械效率，即

                                η_m=T/T_t                        (1-30)

    將式(1-27)代入式(1-30)有

                            η_m=T/T_t=(T_t-T₁)/T_t                  (1-31)

    將式(1-26)代入式(1-31)有

                        η_m=(2πT/△pV) ×10⁶               (1-32)

c——總效率η液壓馬達輸出的機械功率與輸入的液壓功率之比，稱為液壓馬達的總效率，即

  (1-33)

·

即液壓馬達的總效率等于容積效率與機械效率的乘積。

按照GB/T 7935-1987《液壓元件通用技術(shù)條件》的規(guī)定，在液壓馬達的產(chǎn)品銘牌（裝于產(chǎn)品明顯部位）上，除了應(yīng)標(biāo)出馬達的名稱、型號及圖形符號外，通常還應(yīng)標(biāo)出液壓馬達的排量、額定壓力、最高壓力、額定流量、額定轉(zhuǎn)速、容積效率、總效率、輸出轉(zhuǎn)矩等主要技術(shù)參數(shù)。