1、 - 1 - 毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 一齿差行星摆线液压马达设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 在这交通工具必不可少的时代里，交通脉络就像人体的血液一样，起着输送营养的巨大作用。科技水平的提高，货物需求量的增加，致使运输数量同样增加，从而促使交通工具的使用量也大大增加。因此对动力机的质量、数量和性能各方面的要求也就相应提高了。为了尽可能好 地 适应各种工作环境，就需要各种类型的动力机，尤其是像传动平稳的液压件。 液压 马达的产生正是应允了社会生产力发展的需要，而外行星摆线马达就是其中的一种 。 液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它
2、型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于 500r min 的属于高速液压马达，额定转速低于 500r min 的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小、便于启动和制动、调节 (调速及换向 )灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马 达的主要特点是排量大、体积大转速低 (有时可达每分钟几转甚至零点几转 )、因此可直接与工作机构连接 ， 不需要减速装置，使传动机构大为简化
3、，通常低速液压马达输出转矩较大，所以又称为低速大转矩液压马达。 19 世纪 50 年代末期，最初的低速大扭矩液压马达是由油泵的一个定转子部件发展而来的，这个部件由一个内齿圈和一个与之相配的齿轮或转子组成。内齿圈与壳体固定能接在一起，从油口进入的油推动转子绕一个中心点公转。这种缓慢旋转的转子通过花键轴驱动输出成为摆线液压马达。这种最初的摆线马达问世后，经过几十年演化，另一种概念的马达也开 始形成。这种马达在内置的齿圈中安装了滚子 .具有滚子的马达能提供较高的启动与运行扭矩，滚子减少了摩擦，因而提高了效率，即使在很低的转速下输出轴也能产生稳定的输出。通过改变输入输出流量的方向使马达迅速换向，并在两
4、个- 2 - 方向产生等价值的扭矩。各系列的马达都有各种排量的选 择 ，以满足各种速度和扭矩的要求。 摆线液压马达里面有一个定子和一个 摆线转子 ，定子、 摆线转子 和传动轴把马达分成两个腔，每个腔有一个油口， 当高压油由油口进入时， 摆线 转子在油压的作用下，按照高压腔齿间容积增大的方向自转。由于定子是固定不动的， 摆线 转 子在围绕自身轴线低速旋转的同时，还绕定子中心作高速反向公转。当摆线转子公转即沿定子滚动时，其吸排油腔不断变化，但始终以两中心为界线分成两腔，即齿间容积不断增大的为高压腔 ，而 齿间容积不断缩小的为低压腔。 由于是用液体来产生原动力，在精度方面就需要更高的要求，以防止泄漏
5、或过大摩擦，特别是在高压下的泄漏事故。为此就需要有相当好的伺服性能，以满足随动随停和急去急回的优良性能。 在科技飞速发展的今天，马达就像是人的心脏一样，为工业这一巨人不断地输送养料和能量，为科技工业的发展作出了不可磨灭的功绩。 一些工业发达国家一 直在研究关于小体积，大功率，大转矩，高效率的液压摆线马达。国产摆线马达与国外同类产品相比，无论在压差 、精度 还是转速上都要差一至二个档次 。 这样在使用寿命，能源消耗上已经大大的落后于国外。 在国内，摆线马达按照配流方式可分为两类：一类为轴配流式，有 3 个系列： BM1、BM2、 BM3，以南京某厂为代表；另一类为端面配流结构，有 4 个系列：
6、BM C、 BM D、BM E、 BM F,以上海某厂为代表。其它还有镇江、石家庄、山东等地厂家生产。所有这些厂的年产量合计大约为 5 万台，还不及国外马达产量的十分之一。 我国液压元件生 产的基本情况是：现有生产能力远大于计划产量，产品寿命较低。(既有质量问题，也有使用问题 )虽然元件的品种基本齐全，但规格上却相去甚远、质量也不稳定。 目前有两种类型，一种是内摆线，研究与使用得较为普遍与广泛。另一种就是外摆线型的，目前仍然是一个较为新兴的方向，它的原理与内摆线基本相同 ,这两种马达都可以有较大的转矩，低转速大功率的。针对这种设计已有不少的商品出现。采用整体式转定子副，具有结构紧凑，重型磨技术
7、，确保整体体积小、效率高、功率大、寿命长。输出轴密封圈承压高、可串并联使用。由于现在的机械普及程度 又有了较大的推广，就需要有各种不同转矩大小类型的动力机，尤其是一种小体积、高效率、大转矩、大功率- 3 - 的动力机。因此，设计开发生产大转矩、高效率、小体积的摆线马达来更好的节省能源，提高经济效益。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： （ 1）马达的原理分析 （ 2）马达的结构设计 （ 3）材料的选用 （ 4）实际参数计算 （ 5） 关键零件 的应力计算 三、研究步骤、方法及措施： （ 1）进行马达的方案设计，确定合理的方案 。 （ 2）根据拟订的方案确定马达的传动原理、画出传动原理图 。
8、 （ 3）确定马达的整体及重要零件的结构与尺寸 。 （ 4）马达的实际参数计算 。 （ 5）对机构进行强度校验 。 四、参考文献 1雷天觉 .液压工作手册 .机械工业出版社 ,1990. 2董林福 , 赵艳春 .液压与气压传动 .化学工业出版社 ,2006.1. 3王知行 ,刘廷荣 .机械原理 .高等教育出版社 ,2000.2 4濮良贵 , 纪名刚 .机械设计 (第七版 ).高等教育出版社 ,2001.6. 5吕广庶 ,张远明 .工程材料及成形技术基础 .高等教育出版社 ,2001.9. 6刘鸿文 .材料力学 (第四版 ).高等教育出版社， 2004.1. 7哈尔滨工业大学理论 力学教研室 .
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