【第五章】
静液压驱动功率
传输元件的典型构造
整体式静液压无级变速驱动
装置的构造
经过前边的各篇转载，我们已经了解了液压泵和液压马达作为静液压系统的核心元件，具有不同结构型式和相应的产品特征。
同元件一样，静液压传动系统的结构型式，除元件独立布置组成的传动系统之外，还有整体式静液压驱动装置。
整体式静液压驱动装置由安装在公共壳体内或刚性支座上的液压变量泵和定量或变量液压马达构成，输入输出元件之间的主回路由内部流道联通，外接管道仅供辅助和保障系统使用。
以重系列柱塞式液压元件为核心的整体式静液压驱动装置一般需要由液压元件厂商与整机厂联手针对具体的整机产品配套开发
历史上典型的事例如第三章所述的Dowty与Echer、IH与 Sundstrand合作研制的拖拉机纯静液压无级变速箱，以及Fendt与Sauer Danfoss、Linde与Steye共同开发并已大批生产的多种拖拉机静液压机械功率分流无级变速箱和军民用履带车辆使用的静液压机械功率分流变速箱和转向装置等，它们都和特定的拖拉机等整机结构密不可分。
再有一个特例就是Linde为自己的几个叉车系列产品制造的专用整体式静液压驱动桥。除此以外，迄今市场上具有像汽车的手动换挡式或自动变速箱那样形态的通用化、系列化的重系列整体式静液压驱动装置的独立产品并不多见。
但是由中、轻系列变量液压泵和液压马达构成的整体式静液压驱动装置（静液压无级变速箱）则有较多的货架商品，它们被大量应用于园艺拖拉机、水稻联合收割机、市政维修机械等中小型车辆与行走机械等领域。
有关整体式静液压机械功率分流无级变速箱的原理和结构本书将在第十三章中专门讨论。
按照输入、输出液压元件轴伸的相对位置关系，可以用拉丁字母形像地把整体式静液压驱动装置分为I型（一线式）、L（直角式）、U型和T型等几种构型。输入元件一般为斜盘型的轴向柱塞变量泵或径向柱塞式变量泵，输出元件（液压马达）则有更多可能的选择。
让我们继续研读王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书的第五章：静液压驱动功率传输元件的典型构造。了解整体式静液压无级变速驱动装置的构造：I型（一线式）静液压驱动装置。
I 型背靠背式驱动装置
I型（或称背靠背式）驱动装置的输入和输出轴的配置与车用机械变速箱最为接近，为车辆设计者们提供了一种直接替代机械变速箱的选择。
此种配置的主回路流道最为短捷，但设置补油泵和构成多联泵则较为困难。除用于早期的IH公司的农用拖拉机和联合收割机外，重系列的这种整体式传动装置还常用作静液压机械功率分流型无级变速箱中的液压功率流的传输部件。
在20世纪70-80年代，某些供联合收割机等使用具有公共配流装置外壳的“背靠背”形态的通轴泵和马达的组合变速驱动单元（图5-55），它们曾被用来直接替换原有的楔形皮带式机械无级变速装置。
图5-55 早期联合收割机用重系列整体式静液压变速单元，两者结构大同小异却各具特色
a) 据Sundstrand b) 据Dynapower
1-输入轴 2-斜盘型变量液压泵 3-变量控制装置
4-中间连接体 5-斜盘型定量液压马达
6-输出轴 7-安全阀、冲洗阀组 8-补油泵
图中结构a需要外设补油泵。
现今这种方式已不再流行，大多为用外设管道连接的通用型单个液压泵和液压马达的分置式所取代。
不过一些元件厂可提供一些不带外壳的液压泵和液压马达的芯部总成，供给具有整体研发能力的厂商自行集成和组装成为静液压驱动的变速箱。
当采用液压机械功率分流技术时，还需要将数量不等的行星齿轮差速器和相关的离合器、制动器等操纵控制机构及附件与液压泵和液压马达包容在同一个壳体内。
此类传动装置通常也使用同一种油液兼顾液压动力传输、齿轮润滑和整个系统冷却的功能。有时还将整个传动装置的公共壳体兼作为液压油箱使用。
美国M2/M3装甲车的HMPT-500系列多段式静液压机械功率分流无级变速箱使用的静液压驱动单元（图5-56），就是以由不带壳体的大功率径向柱塞变量液压泵和液压马达连同行星齿轮排一起构成的整体式静液压驱动装置的形式单独供应的。
图5-56 由重系列径向球塞变量液压泵和定量球塞马达构成的静液压驱动单元体（GE）
1-变量泵调节装置 2-球塞 3-变量泵缸体 4-输入轴
5-变量泵偏心环 6-偏心环轴销 7-马达排量微调装置
8-输出构件 9-马达偏心环
美国M1A2型主战坦克的X1100-3型综合传动装置使用的静液压双流转向装置中，采用的也是同类径向柱塞元件，其变量液压泵的最大排量达573.5mL/r，最高工作压力为35.2MPa。
与之结构相似，但功率相差悬殊的则是Eaton和Danfoss共享技术的、由径向球塞变量泵和排量稍大的定量马达构成的轻系列静液压变速箱（图5-57），其输入和输出轴亦处于同一轴线。
这种基于径向球塞液压元件构成的整体式无级变速装置具有非常简单而紧凑的结构，两个元件的驱动轴不仅轴线相同
而且可以制成具有中心贯通孔的形式，对于布置功率分流用行星齿轮差速器提供了很多方便。
但为达到重系列元件所应有的性能水平，对这种元件的制造工艺和材料品质都有很高的要求。
图示装置中两个球塞元件的排量均为344mL/r，最高工作压力达48MPa。
图5-57 由径向球塞变量泵和定量马达组成的轻系列整体式静液压变速箱（Eaton/Danfoss）
1-变量液压泵 2-带散热片的壳体 3-输入轴 4-补油泵
5-变量调节轴 6-中间隔板 7-输出轴 8-定量液压马达
这种静液压驱动装置的结构原理与图5-53所示的静液压驱动单元体的结构原理几乎完全相同，只是加装了外壳，构成了独立的整体式变速箱，但两者的工作参数和价格却相差悬殊：
前者置身于功率最小、也最经济的轻系列静液压装置之列，后者却属于功率最大、也最为昂贵的重系列静液压驱动部件。
图5-53 轴配流型摆线齿轮液压马达的构造（Eaton）
1-输出兼配流轴 2-齿形联轴器
3- 整体型摆线针轮啮合副 4-兼作配流套的壳体及油口
一些制造厂商也研制了专供静液压机械功率分流无级变速箱配套的I型变速驱动单元。
Linde的K-02型静液压驱动单元的输入、输出元件均为斜盘型的，采用的是其02系列轴向柱塞变量泵和定量马达，该驱动单元本身并无完整的轴封和完全封闭的壳体，专用于装在变速箱壳体内部（图5-58a）而难以独立使用；
Bosch Rexroth 的A41CT型（图5-58b）则根据该公司的经验，选择了斜盘型变量泵和偏角为40°的斜轴型定量马达的搭配，以期在变速变矩性能、功率密度和体积紧凑性等几方面均实现优化配置。
A41CT驱动单元本身具有完整的封闭壳体，原则上也可作为独立的静液压驱动变速箱使用。
图5-58 专为多种静液压机械功率分流型无级变速箱配套的静液压驱动变速单元
a) 由斜盘型变量泵和斜盘型定量马达背靠背连接构成的K-02型静液压驱动单元，现有排量规格55 – 105mL/r（Linde）
b) 由安装在公共的具有同轴轴伸的斜盘型变量泵和斜轴型定量马达构成的A41CT型静液压驱动单元（Bosch Rexroth）
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GE与Eaton/Danfoss的I型整体式
静液压驱动装置有什么异同点，
这种组合的特点是什么？
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原文始发于微信公众号（波克兰液压）：第58课 I 了解I型（一线式）静液压驱动装置
原创文章，作者：iHydrostatics静液压，如若转载，请注明出处：https://www.ihydrostatics.com
