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[科普中国]-齿轮马达

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简述

齿轮式液压马达简称齿轮马达,具有结构简单、体积小、重量轻、惯性小、耐冲击、维护方便,对油液过滤精度要求较低等特点。但其流量脉动较大,容积效率低、转矩小、低速性能不好。

齿轮马达可分为两种类型:一种是以齿轮泵为基础的齿轮马达;另一种是专门设计的齿轮马达。前者在结构上和齿轮泵差不多,而后者由于考虑到马达的一些特殊要求:如马达往往带负载启动,外载荷的冲击、振动比较严重,而且还要能正反两个方向旋转等。

齿轮马达和齿轮泵的结构基本一致,但由于齿轮马达需要带载起动,而且要求能够正、反方向旋转,所以齿轮马达在实际结构上和齿轮泵还是有差别的。

齿轮马达由于密封性较差,容积效率较低,所以输入的油压不能过高,转矩一般不大,并且它的转速和转矩都是随着齿轮的啮合情况而脉动的。因此,齿轮液压马达一般多用于高转速低转矩的情况。1

工作原理齿轮马达的工作原理如图1所示。当高压油进入齿轮马达的进油腔(由齿1、2、3和1'、2'、3'、4'的表面及其泵体和端盖的有关内表面组成)之后,由于啮合点半径x和y永远小于齿顶圆半径,因而在齿1和2'的齿面上,便产生如箭头所示的不平衡的液压力。该液压力就相对于轴线O1和O2产生转矩。在该转矩的作用下,齿轮马达就按图示箭头方向旋转,拖动外负载做功。

随着齿轮的旋转,齿1和1'所扫过的容积要比齿3和4'所扫过的容积小,这样随着啮合齿的不断变化,进油腔的容积不断增加,高压油便不断进入,同时又被不断地带入回油腔排出。这就是齿轮马达按容积变化进行工作的原理。

在齿轮马达的排量一定时,马达的输出转速只与输入流量有关,而输出扭矩随外负载而变化。

随着齿轮的旋转,齿轮啮合点是在不断变化的(即x和y是变量),这就是即使输入的瞬时流量一定时,也造成齿轮马达输出转速和输出扭矩产生脉动的原因。所以齿轮马达的低速性能不好。2

特点齿轮马达具有以下特点:

(1)进回油通道对称,孔径相同,以使正、反转时性能一样。

(2)采用外泄漏油孔,一方面因为齿轮马达回油有背压,另一方面因为齿轮马达正、反转时其进回油腔也互相变化。如果采用内部泄油容易将轴端油封冲坏。所以齿轮马达最好采用外泄漏油孔。

(3)对于轴向间隙自动补偿的浮动侧板的结构,必须适应正、反转时都能工作的要求,同时困油卸荷槽也必须是对称布置的结构。

(4)使用滚动轴承较多,主要是为了减少摩擦损失,改善启动性能。3

注意事项齿轮液压马达在使用过程中应注意以下几点。

(1)齿轮液压马达输出轴与执行元件间的安装采用弹性联轴器,大于0.1mm,其同轴度误差不得大于0.01mm,采用轴套式联轴器的轴度误差不得大于0.05mm。

(2)齿轮液压马达泄油口的背压不得大于0.05MPa。

(3)齿轮液压马达工作介质推荐使用46号液压油或其他运动黏度的中性矿物油。