德國REXROTH液壓馬達(dá)、外嚙合齒輪泵與內(nèi)嚙合齒輪泵的詳解
     

         REXROTH齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵，按其結(jié)構(gòu)形式，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。
REXROTH外嚙合齒輪泵的工作原理：
       REXROTH外嚙合齒輪泵是分離三片式結(jié)構(gòu)，三片是指泵蓋和泵體，泵體內(nèi)裝有一對齒數(shù)相同、寬度和泵體接近而又互相嚙合的齒輪，這對齒輪與兩端蓋和泵體形成一密封腔，并由齒輪的齒頂和嚙合線把密封腔劃分為兩部分，即吸油腔和笨油腔。兩齒輪分別用鍵固定在由滾針軸承支承的主動軸和從動軸上，主動軸由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)主動軸帶動齒輪按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，吸油腔內(nèi)輪齒不斷脫開嚙合，使其密封容積不斷增大而形成真空，在大氣壓的力的作用下從油箱吸進(jìn)油液，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，齒槽內(nèi)的油液被帶到壓油腔，壓油腔內(nèi)的輪齒不斷進(jìn)入嚙合，使其密封容積不斷減少，油液被壓出。隨著齒輪不斷地轉(zhuǎn)動，齒輪泵就不斷地吸油和壓油REXROTH柱塞泵。
由于外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格低廉、工作可靠、維修方便，因此廣泛應(yīng)用于低壓系統(tǒng)。其應(yīng)用范圍是：在輸油系統(tǒng)中可用作傳輸，增壓泵；在燃油系統(tǒng)中可用作輸送，加壓，噴射的燃油泵；REXROTH柱塞泵在液壓傳動系統(tǒng)中可用作提供液壓動力的液壓泵；在一切工業(yè)領(lǐng)域中，均可作潤滑油泵用。
REXROTH內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理：
   力士樂內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開線齒輪泵和擺線齒輪泵。它們都是利用齒間密封容積變化實(shí)現(xiàn)吸、壓油的。在擺線齒形的內(nèi)嚙合齒輪泵中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動輪，外轉(zhuǎn)子為從動論，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的速比i＝Z1/Z2。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)有一齒差，在嚙合過程中有“二次嚙合”存在。因此能形成幾個(gè)獨(dú)立的封閉包液腔。隨著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，REXROTH柱塞泵各包液腔的容積發(fā)生不同的變化，當(dāng)包液腔容積由小變大時(shí)，包液腔內(nèi)產(chǎn)生局部真空，在大氣壓力作用下，液體通過進(jìn)口管道和泵蓋上的環(huán)形槽，進(jìn)入泵腔開始吸液。當(dāng)包液腔容積達(dá)到zui大時(shí)，吸液過程結(jié)束。當(dāng)包液腔內(nèi)的容積由大變小時(shí)，包液腔內(nèi)的液體就從另一個(gè)環(huán)形槽壓出，此為泵的排出過程。
     REXROTH齒輪泵在工作過程中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的一個(gè)齒轉(zhuǎn)過一周，出現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)，即完成泵吸液至排液過程。一個(gè)轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有個(gè)齒，它每旋轉(zhuǎn)一周，必須出現(xiàn)個(gè)與上述腔相同的工作循環(huán)，泵便通過個(gè)工作循環(huán)連續(xù)不斷地向外輸液，故內(nèi)外轉(zhuǎn)子繞互相平行的兩軸線做不同速度的同向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必發(fā)生相對運(yùn)動，此運(yùn)動使內(nèi)外轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生不斷變化的空間，REXROTH柱塞泵并與吸液排液道接通，以達(dá)到吸排液的目的。
REXROTH液壓馬達(dá)的基本參數(shù)和基本性能
1.REXROTH液壓馬達(dá)的排量、排量和二輕局矩的關(guān)系
   REXROTH液壓馬達(dá)在工作中輸出的轉(zhuǎn)矩大小是由負(fù)載轉(zhuǎn)矩所決定的。但是，推動同樣大小的負(fù)載，容腔大的馬達(dá)的壓力要低于工作容腔小的馬達(dá)的壓力，所以說工作容腔的大小是流壓馬達(dá)工作能力的生要標(biāo)志。
    力士樂液壓馬達(dá)工作容腔大小的表示方法和液壓泵相同，也用排量 V 表示，力士樂液壓馬達(dá)的排量是個(gè)生要的參數(shù)。根據(jù)排量的大小，可以計(jì)算在給定壓力的大小。當(dāng)力士樂液壓馬達(dá)進(jìn)、出油口之間的壓力差為Δ P ，輸入力士樂液壓馬達(dá)的流量為 q ，力士樂液壓馬達(dá)輸出阻抗的理論轉(zhuǎn)矩為 ，角速度為 w ，如果不計(jì)損失，REXROTH柱塞泵液壓泵輸出阻抗的液壓壓功率應(yīng)當(dāng)全部轉(zhuǎn)化為流壓馬達(dá)輸出阻抗的機(jī)械功率
2. REXROTH液壓馬達(dá)的機(jī)械效率和啟動機(jī)械效率
   由于力士樂液壓馬達(dá)內(nèi)部不可避免地存在各種摩擦，實(shí)際輸出阻抗的轉(zhuǎn)矩 T 總要比理論轉(zhuǎn)為力士樂液壓馬達(dá)機(jī)械效率。除此之外，在同樣的壓力下，力士樂液壓馬達(dá)由靜止到開始轉(zhuǎn)動的啟動狀態(tài)的輸出轉(zhuǎn)矩要比運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩小，這給力士樂液壓馬達(dá)帶載啟動造成了困難，所以 啟動性能對力士樂液壓馬達(dá)是很重要的。啟動轉(zhuǎn)矩降低的原因是在靜止?fàn)顟B(tài)下的摩擦系數(shù)zui大，在摩擦表面出現(xiàn)相對滑動后摩擦系數(shù)明顯減小，這是機(jī)械摩擦的一般性質(zhì)。對力士樂液壓馬達(dá)來說，更為主要的是靜止?fàn)顟B(tài)潤滑油臘被擠掉，基本上變成了干摩擦。一旦馬達(dá)開始運(yùn)動，隨著潤滑油膜的建立，磨擦阻力立即下降，并隨滑動速度增大和油膜變厚而減少。
    不同類型的力士樂液壓馬達(dá)，內(nèi)部受力部件的力平衡情況不，摩擦力的大小不同，所以 也不盡相同，同一類型的力士樂液壓馬達(dá)，摩擦副的力平衡設(shè)計(jì)不同，期 也不高低之分。例如有的齒輪式力士樂液壓馬達(dá) 只有0.6左右，而高性能的低速大轉(zhuǎn)矩力士樂液壓馬達(dá)卻可達(dá)到 =0.90 左右，相差頗大。所以，如果力士樂液壓馬達(dá)帶載啟動，REXROTH柱塞泵必須注意到所選擇的力士樂液壓馬達(dá)的啟動性能。
3.壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和人穩(wěn)定性
    力士樂液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速取決于供液的流量 q 和平共處五項(xiàng)原則力士樂液壓馬達(dá)本身的排量 V 。由于力士樂液壓馬達(dá)的內(nèi)部有泄漏，并不是所有進(jìn)入馬達(dá)的液體都推動力士樂液壓馬達(dá)做功，REXROTH柱塞泵一小部分液體因泄漏損失掉了，所以馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速要比理想情況低一些。在工程實(shí)際中，力士樂液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的轉(zhuǎn)速一樣，期計(jì)量單位多用 r/min 低速大轉(zhuǎn)矩力士樂液壓馬達(dá)不超過 3r/min 的速度工作，并不是所以的力士樂液壓馬達(dá)都能滿足要求的。
    產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的原因和其低速摩擦阻力特性有關(guān)。通常有阻力是隨速度增大而嗇的，而在靜止和低速區(qū)載工作的馬達(dá)內(nèi)部的摩擦阻力當(dāng)工作速度增大時(shí)非但不增加，反而減少，形成了所謂“負(fù)特性”的阻力。另一方面，REXROTH柱塞泵液壓馬達(dá)和負(fù)載是由液壓油被壓縮后壓力升高而被推動的，因此可用圖3 -3a 所示物理模型表示低速區(qū)域力士樂液壓馬達(dá)的工作過程：REXROTH柱塞泵以勻速 推彈簧的一端（相當(dāng)于高壓下不可壓縮的工作介質(zhì)）使質(zhì)量為m的物體（相當(dāng)于馬達(dá)和負(fù)載質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量）克服“負(fù)特性”摩擦的阻力運(yùn)動。當(dāng)質(zhì)量m靜止或速度很低時(shí)阻力大,彈簧不斷壓縮,增加推力。只有等到彈簧壓縮到其推力大于靜摩擦力時(shí)才開始運(yùn)動。但是一旦物體開始運(yùn)動，阻力突然減小，物體突然加速運(yùn)動，其結(jié)果又使彈簧的壓縮量減少，推力減少，物體依靠慣性前移一段路后就停止下來，直到彈簧的移動又使彈簧壓縮，推力增加，物體再一次躍動為止，形成時(shí)動時(shí)停的狀態(tài)，對力士樂液壓馬達(dá)來說，這就是爬行現(xiàn)象。
   另外，力士樂液壓馬達(dá)排量本身及泄漏也在隨田地轉(zhuǎn)動，這也會造成馬達(dá)轉(zhuǎn)速的波動。當(dāng)馬達(dá)在某些方面低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被轉(zhuǎn)動慣性所掩蓋的轉(zhuǎn)速波動清楚地表現(xiàn)出來，形成爬行現(xiàn)象。REXROTH柱塞泵一般地說，低速大轉(zhuǎn)矩力士樂液壓馬達(dá)的低速穩(wěn)定性要比高速馬達(dá)為好。低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的排量大，因而尺寸大，即便是在低轉(zhuǎn)速下工作摩擦副的滑動速度也不致辭示低，加之馬達(dá)排量，泄漏的影響相對變小，馬達(dá)本身的轉(zhuǎn)動慣時(shí)大，所以容易得到較好的低速穩(wěn)定性。
 4. 調(diào)速范圍
   當(dāng)負(fù)載從低速到高速在很寬的范圍內(nèi)工作時(shí)，也要求力士樂液壓馬達(dá)能在圈套的調(diào)速范圍下工作否則就需要有能換擋的變速機(jī)構(gòu)，使傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜化。力士樂液壓馬達(dá)的調(diào)速范圍以允許的zui大轉(zhuǎn)速和平共處五項(xiàng)原則zui低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之比表示.
可以看出來，調(diào)速范圍寬的力士樂液壓馬達(dá)應(yīng)當(dāng)既有好的高速性能又有好的低速穩(wěn)定性。