[发明专利]内曲线径向柱塞液压马达或泵

说明书

本发明涉及内曲线径向柱塞钢球或滚子液压马达或泵的改进。

内曲线径向柱塞液压马达是一种低速大转矩液压马达，它具有结构紧凑，输出转矩脉动小，起动效率高，低速稳定性好等优点。它与高速高压变量柱塞泵可以组成静压传动系统。它可以省去传动系统中的减速装置，实现直接驱动，使整机结构简化;它可实现无级变速，方便操作;它可改善传动系与内燃机的匹配，节约燃油消耗;它便于实现产品的系列化，组成多种变形机种，开拓更广泛的市场。从发展趋势看，静压传动可能在非常广阔的机械领域内，去取代机械传动、液力传动和电力传动。

当前，阻碍内曲线径向柱塞液压马达在静压传动系统中广泛应用的主要原因是：它在压力高、负载重、运行时间长的机器上的工作寿命达不到要求。

研究表明，内曲线径向柱塞液压马达的工作寿命L₁₀取决于滚动元件与滚道之间的接触应力σo值，以及该应力的循环作用次数nz，即

L₁₀∝ 1/(nzσ_o10) (1）

式中：Z-液压马达的单排柱塞数;

n-液压马达的转速。

由此我们提出液压马达优化设计的目标函数是：

Zσo¹⁰→最小; （2）

显然可见，起决定性作用的是σo值，因为工作寿命与σo值的10次方成反比。

接触应力σo的数值可以按照赫兹公式计算：

σo＝ (3N)/(2πab) （3）

a=ξ{3N2Σν［（1－μ21）E1＋（1－μ22）E2］｝13]]>

b=η{3N2Σν［（1－μ21）E1＋（1－μ22）E2］｝13]]>

式中：N-法向作用力;

a-接触面椭圆长半轴长度;

b-接触面椭圆短半轴长度;

μ₁、μ₂-滚动元件、滚道材料的泊松比;

E₁、E₂-滚动元件、滚道材料的弹性模量

ξ、η-椭圆积分函数，其值取决于滚动元件和滚道的