S38《车辆与行走机械的静液压驱动》| 静液压驱动功率传输元件的 分类及发展沿革

【第四章】

静液压驱动功率传输元件的

分类及发展沿革

静液压驱动液压元件的基本态势

由于结构比较紧凑以及零部件制造工艺与斜盘泵多有相同之处，高速定量马达特别是中、轻系列的元件采用斜盘型结构的很多。斜轴型定量马达主要用于高压力级的重系列领域，罕有这种结构的经济型元件。

变量马达方面的情况则有所不同。受机构原理的限制，斜盘型元件的斜盘允许的最大倾角均不超过22.5°，一般取为17 – 19°；斜轴型元件的缸体最大倾角却可达45°。

从原则上说，轴向柱塞元件中柱塞运动方向与驱动轴的夹角越大，机械效率和容积效率就越容易提高，此点对于变量马达性能的影响尤其明显。

这个角度进一步再加大就进入径向柱塞元件的范畴了。

又由于多数液压马达仅需要单向变量，斜轴型定量马达反而可以比斜轴型变量泵做得更为紧凑和轻巧，与之相比，斜盘型变量马达在体积、重量、有效变量比等方面都不具有优势。

现在斜盘型液压马达也有了一些新的研发成果，特别是低速性能进步明显。

但它们都还难以摆脱机构学方面一些基本原理性的制约。中、轻系列的轴向柱塞液压马达很少有无级变量的。

在静液压驱动装置的输出端元件中还有多种能够贴近驱动轮安装的各种低速大转矩马达可资选用，所以构成静液压驱动装置的液压马达的类型要远比液压泵远为更加多样。

业界一般按额定转速的高低将它们分为高速马达和低速马达两类，两者额定转速的分界大体在1000r/min。

不过虽然最高转速超过每分钟1万转的高速马达与额定转速不到100转的低速马达的结构和性能差异十分明显，

但在这两个极端事例之间，许多液压马达的结构和参数对于这种高低速的分类都是“跨界”的。

前已述及，现代静液压驱动装置的重、中、轻三个系列元件主要是按工作压力区分的。

重系列元件集中了当今行走液压技术的精华，工作压力、效率、寿命和比功率都较高，并有多种变量控制形式。

中、轻系列则从提高经济性的角度适当简化了部件结构而牺牲了某些次要性能，其马达主要为定量型的。

但这些“低挡”元件却对整个静液压技术的普及和推广作出了贡献，由此获得的经验对于重系列元件的发展和提高同样具有重要意义。

重、中、轻三个系列元件并存的格局今后还将继续延续。不同性能级别的元件各拥有针对性的用户群体定位。

在按照重、中、轻三个系列基本区分了工作压力等级以后，排量就成为了静液压驱动用变量泵和马达的规格主参数。

很多品牌的液压元件都采用了模块化、通用化的设计方法。

各厂商在一个系列的液压元件产品中，常使邻近的几个规格的产品具有基本相同的壳体以及通用的安装和连接油口尺寸。

通过改变柱塞直径、内曲线轨道升程和在摆线马达中改变齿轮厚度等方式，能够为这些液压元件扩展出较多的排量规格。

这种其实早已广泛用于多种产品生产的模式，其显著的优点是能用较少品种的通用零部件覆盖较大的规格范围，在经济性方面更有利于获得零部件制造中的规模效益。

但液压元件的性能对于材料强度的依赖性很高，从结构经过优化的基本型号参数出发，向上扩大缸径增大排量后开发延伸规格的元件的许用压力和转速都往往偏低；

而在向下减小排量的规格中却往往不能同时成比例地提高压力和转速。

这两种情况都可能使非优选规格元件的综合性能，特别是功率密度有所下降。

这种偏离优选参数构成的多规格系列产品的方式对于液压元件负面影响的程度要比许多别的产品更为明显一些。

不过权衡利弊，至少是在今天这样成本因素常常决定成败的条件下，采用模块化、通用化的设计模式仍然是适宜的。

整机设计者在评估和选择静液压驱动元件时，离不开对元件技术参数的慎密比较。

但各元件制造厂商基于营销策略的差异和所强调的价值取向，所提供参数的原始运行条件却往往不尽相同，也不够详细。

所以这些产品样本参数之间的比较仅有粗略大致的参考价值，详细设计时还应进一步与元件供货商进一步沟通了解细节。

特别是要尽可能详尽地知晓所给出的参数，尤其是各种效率值所对应的运转环境和边界条件。

业界对高低速马达的

划分依据是什么 ？