液压马达的工作原理详解

图3.1.1所示为斜盘式轴向柱塞马达的工作原理，它与斜盘式轴向柱塞泵的结构类似，也是由缸体、主轴、柱塞、滑靴、斜盘、配流盘、轴承、壳体等元件组成。

马达斜盘相对于缸体轴线的倾角为γ，配流盘上有高压区和低压区两个配流窗口。当配流盘高压区窗口的进油压力为p时，处在高压区的柱塞受到的液压力为油液压力与柱塞作用面积的乘积，这个力将柱塞滑靴组件压紧在斜盘上。斜盘对滑靴产生一个法向反力FN，FN可分解成两个分力，一个是沿柱塞轴向的分力Fx，与柱塞底部所受液压力平衡；另一个是切向分力Fy，此力对缸体轴线产生驱动马达旋转的转矩，转矩的大小与柱塞在高压区所处的位置有关。假设处在高压区的第i个柱塞与缸体的垂直中心线成φi角，则该柱塞对缸体轴线产生的转矩Ti大小为

图3.1.1　斜盘式轴向柱塞马达的工作原理图

式中，γ——斜盘的倾斜角度；

φi——处在高压区的第i个柱塞与缸体高低压区之间的垂直中心线间的夹角；

R——柱塞在缸体中的分布圆半径；(www.xing528.com)

d——柱塞直径。

由式（3.1.1）可知，由于φi角的不断变化，每个柱塞产生的转矩也随时变化，马达的输出转矩等于处在高压区内所有柱塞瞬时转矩之和（忽略低压区柱塞产生的反向转矩）。因此，液压马达的输出转矩也是脉动的。由理论分析知，当柱塞的数目较多且为奇数时，转矩脉动较小。

当液压马达的进出油口互换时，马达反向旋转。当改变马达斜盘倾角时，马达的排量随之改变，由此可以调节马达的输出转速和转矩。

轴向柱塞马达的主要优点是结构紧凑、功率密度大、工作压力高、容易实现变量、变量方式丰富、效率高等。缺点是结构比较复杂、价格昂贵、抗污染能力差、使用维护要求较高。