液压动力元件

类型

静态特性

说明

阀

控

动

力

元

件

阀

控

缸

输出特性：υ_p＝f(F_L，x_v)

速度特性：υ_p＝f(x_v)｜_FL＝const

υ_p——输出速度，m/s

——输出转速，rad/s

F_L——外负载力，N

T_L——外负载力矩，N·m

x_v——阀的位移，m

Φ——泵的偏角，rad

阀

控

马

达

输出特性：＝f(T_L，x_v)

速度特性：＝f(x_v)｜_TL＝const

泵

控

动

力

元

件

泵

控

缸

输出特性：υ_p＝f(F_L，Φ )

速度特性：υ_p＝f(Φ )｜_FL＝const

泵

控

马

达

输出特性：＝f(T_L，Φ )

速度特性：＝f(Φ )｜_TL＝const

负载类型

负载特性方程

负载轨迹

说明

典

型

负

载

惯性负载

F_I——惯性力，N

m——负载质量，kg

x——运动位移，m

——运动速度，m/s

x_m——最大位移，振幅，m

ω——运动角频率，rad/s

弹性负载

F_k——弹性力，N

K——弹簧刚度，N/m

黏性负载

F_v——黏性力，N

B——黏性阻尼系数，N·s/m

静摩擦力

F_s——静摩擦力，N

F_smax＝｜±F_s0｜，与ω无关

动摩擦力

F_c——动摩擦力，N

F_cmax＝｜±F_c0｜，与ω无关

重力负载

F_w——重力，N

g——重力加速度

合

成

负

载

惯性负载+

弹性负载+

黏性负载

惯性负载+

黏性负载

惯性负载+

弹性负载

类似弹性负载轨迹，仅横坐标

黏性负载+

静摩擦力+

动摩擦力

等

效

负

载

实

例

等效惯量

J₁，J₂，J₃——1，2，3轴的转动惯量，N·m·s²/rad

ω₁，ω₂，ω₃——1，2，3轴的角速度，rad/s

G₁，G₂，G₃——1，2，3轴的扭转刚度，N·m/rad

i₁，i₂——两齿轮对的减速比

J_m，T_m，ω_m，B_m——液压马达的转动惯量、转矩(N·m)、转速及黏性阻尼系数(N·m·s/rad)

L，d——滚珠丝杠的螺距、直径，m

m，B_L，F_L，υ——工作台的惯量(kg)、黏性阻尼系数、负载力(N)及转速(m/s)

等效刚度

等效外负

载力矩

等效黏性

阻尼系数

匹

配

的

含

义

匹配是指动力元件的输出特性与负载特性相适应：

(1)动力元件的输出特性曲线应能包围负载轨迹，否则无法实现基本的拖动要求；

(2)动力元件的输出特性曲线与负载轨迹在最大功率点附近相切，并使二曲线间的区域尽可能小，目的是为了提高功率利用率，提高效率

匹

配

方

法

通过改变动力元件的输出特性以适应负载特性的需要：

(1)改变供油压力p_s　提高p_s时，压力-流量特性向外扩展；

(2)改变伺服阀的规格　增大阀的规格，压力-流量特性向上扩展；

(3)改变执行元件的规格　增大执行元件规格，压力-流量特性变窄变高

匹

配

的

评

价

评价指标

a

b

c

阀的规格

较小

太大

适中

执行元件尺寸

较小

太大

适中

供油压力

太大

较小

适中

效率

较低

较低

较高

刚度

较大

太小

尚好

阻尼

较小

较大

居中

线性

较好

较差

居中