擺動液壓馬達工作原理

  (1)葉片式擺動馬達

  ①單葉片型擺動馬達[圖Q(a)]  葉片把工作腔分隔成兩腔。當壓力油進入其中一腔時，該腔容積增大，葉片旋轉，另一腔容積減小，進行排油。通過與葉片相連的輸出軸帶動負載轉動；壓力油反向時，葉片及輸出軸反轉。單葉片型擺動馬達的優點是結構簡單緊湊，軸向尺寸小，重量輕，安裝方便，利于整機布局，機械效率較高。缺點是密封較困難，加工復雜，兩端蓋受壓面積大，剛度不易保證，輸出軸受不平衡徑向力較大。

②多葉片型擺動馬達[圖Q(b)、(c)]  多葉片型擺動馬達的兩個（或三個）A腔必須同時通入壓力油，兩個（或三個）B腔也同時回油。與單葉片型相比，多葉片型擺動馬達的輸出轉矩可增加1倍或2倍，輸出軸不受徑向力，機械效率更高。但轉角較小，內泄漏較大，容積效率較低。

    (2)活塞式齒條齒輪型擺動馬達

    ①單缸單作用式  圖R(a)所示為單缸單作用式齒條齒輪型擺動馬達的工作原理。當壓力油通入液壓缸左腔時，帶有齒條的活塞桿在壓力油的推動下向右移動，通過齒條、齒輪帶動輸出軸上的負載旋轉。壓力油反向，輸出軸也反轉。此種馬達的優點是結構簡單，密封容易；傳動效率高，轉矩和角速度傳遞均較平穩；位置精度便于控制。缺點是制造和安裝要求較高。

    ②單缸雙作用式  如圖R(b)所示，當壓力油同時進入液壓缸的左、右腔時，上、下兩活塞相對移動，共同帶動齒輪旋轉，輸出轉矩。若壓力油進入中腔，則齒輪作反向轉動。與單作用式比較，輸出轉矩大。但行程較短，轉角較小，制造和安裝精度要求更高。

③雙缸雙作用式如圖R(c)所示，上、下兩個液壓缸相互獨立。當壓力油從油口A、D進入時，上缸的活塞右移，下缸的活塞左移，共同帶動齒輪順時針旋轉，輸出轉矩，此時，油口B、C排油；壓力油反向時，齒輪逆時針轉動。與同樣尺寸的單缸雙作用式相比，雙缸雙作用式擺動馬達的行程較長，轉角較大。

(3)活塞螺旋型擺動馬達  圖S(a)所示為一種活塞螺旋型擺動馬達的工作原理，活塞與螺桿組成螺旋副，螺桿的左、右兩半分別為右旋和左旋螺紋，各自與左、右兩個活塞旋合。當壓力油從兩個活塞中間通入時，兩活塞各自向相反的方向運動，共同帶動螺桿轉動，輸出轉矩。若壓力油反向時，螺桿反向旋轉。輸出轉矩大，螺桿上不受軸向力。但行程短，轉角小，螺旋處泄漏較大，只能用于低壓。圖S(b)所示為另一種活塞螺旋型擺動馬達，其原理與圖S(a)所示馬達相同，但圖S(b)所示馬達用密封圈將活塞的左右腔隔開，螺旋副處不必另設密封，故內泄漏大為減少，可用于高壓。

    (4)活塞鏈式擺動馬達  如圖T所示，活塞鏈式擺動馬達的大、小活塞都與鏈條固定。鏈輪裝在輸出軸上，鏈條和鏈輪嚙合。通人壓力油時，因大活塞受到的推力大，就沿壓力作用方向直線移動，通過鏈條、鏈輪的傳動，使輸出軸旋轉。若壓力油反向，輸出軸也反轉。馬達可同時帶動兩個相隔一定距離的負載同向等速旋轉。作用在軸上的載荷小，工作可靠。但鏈條易磨損；高速時，傳動不夠平穩。

    (5)活塞式曲柄連桿型擺動馬達  如圖U所示，活塞式曲柄連桿型擺動馬達的液壓缸缸筒能夠擺動。活塞桿與曲柄連接，曲柄與輸出軸相連。壓力油通入活塞腔時，活塞桿推動曲柄運動，帶動輸出軸旋轉，輸出轉矩。回程時借助于外力將活塞推回。此種馬達的優點是結構簡單，制造容易；曲柄越長，輸出力矩越大，易于實現轉角調節。

(6)活塞來復式擺動馬達如圖V所示，在活塞來復式擺動馬達中，當壓力油從A口進入推動活塞向左作直線運動時，B口排油。圖V中主軸固定，通過來復螺旋副迫使來復桿及與之固接的缸體旋轉。若B口進油，A口排油，則缸體反轉。馬達轉角的大小取決于活塞行程。此種馬達的優點是結構緊湊，體積小，工作平穩可靠，密封容易。缺點是加工成本較高。

    這種馬達也可將活塞內外徑處設計成雙螺旋副，這時結構更緊湊，工作更平穩，但加工和裝配要求相應提高。

    除了上述一些液壓馬達外，近來國外還推出了一種皮囊式擺動液壓馬達，此馬達內部對稱布置一對可充人或排出液壓介質的皮囊，通過皮囊的膨脹和收縮即可帶動馬達的輸出軸擺動。當一個皮囊充入壓力液體時，它推動一個環形桿臂，使馬達輸出軸擺動，而另一個皮囊排液。兩個皮囊的進回液體通過一個四通換向閥來控制，從而使馬達變換擺動方向。該馬達具有運動精度高、泄漏小、污染敏感度低、液體介質適應性廣等優點，馬達的輸出轉角達100°，轉矩達31ON·m。