行走马达工作原理

第一篇：行走马达工作原理

行走马达工作原理

中大型履带式挖掘机的机重一般都在20t以上，机器的惯性很大，在机器起步和停止的过程中会给液压系统带来比较大的冲击，因此，行走控制系统必须改善以适应这种工况。

行走马达普遍采用高速马达加行星减速机或摆线针轮减速机，而液压马达部分的回路的控制有其特点。行走马达的控制回路见图1，该马达配备了高压自动变量装置，当挂上高速挡时，回路接手动变速油口来油，推动变速阀左移，使马达变为小排量；如果行驶阻力增大致使油压升高到设定值时，油液推动变速阀右移，马达自动变为大排量低速挡，以增大扭矩。因此这种马达可以随着行走阻力的变化而自动变换挡位。

除了马达可以变速之外，对马达的控制主要由马达控制阀完成，下面结合结构原理图（见图2）分析其工作原理。

假设A口进油，马达旋转，马达控制阀动作如下：（1）打开单向阀，液压油进入马达右腔。

（2）液压油通过节流孔进入平衡阀，并使其左移，接通制动器油路，使制动器松开，这个动作还接通了马达B口的回油油路。

（3）液压油通过安全阀的中间节流孔进入缓冲活塞腔，将缓冲活塞推到左侧。如果此时系统压力超过此安全阀的设定压力（10.2MPa），安全阀将在瞬间打开，起到缓冲作用。

（4）如果马达超速（例如下坡时），泵来不及供油，则使A口压力降低，平衡阀在弹簧力作用下向右移动，关小马达的回油通道，从而限制马达的转速。

注意到行走马达控制阀内部有2个结构完全相同的安全阀（见图3和图4），它们在挖掘机开始行走以及制动时将起到重要的缓冲作用。下面分析它的工作原理。

当A 口不供油时平衡阀回到中位，由于机器惯性的影响使马达继续旋转，马达的功能转换为泵。由于平衡阀的封闭致使B口压力升高，压力油通过左安全阀中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓冲活塞右移，同时打开左安全阀向A腔补油。当缓冲活塞移动到最右端后，B腔压力上升，左安全阀完全关闭。

如果压力进一步升高，B腔压力作用在右安全阀上，它限制了马达的最高压力（41.2MPa），此压力就是最大制动压力。

两个安全阀并联，当马达刚开始停止转动时，B腔的压力作用在左安全阀的a口（整个圆面积上），阀杆左移，将油泄到b口（注意b口与马达控制回路的 A口相通）。当缓冲活塞移到最右端后，c口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差作用下阀杆右移，左安全阀关闭。此时的压力叫做一级压力。这个过程很短暂，目的是消除B口的脉冲压力，防止A口吸空。

左安全阀完全关闭后，马达B口的压力作用在右安全阀的b口（大直径减去小直径的环形面积），将油泄到a口（注意a口与马达的A口相通），这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。

由此可以看出，尽管两个安全阀完全一样，但由于油压的作用面积不同，因此阀的开启压力也不同，组合使用后的时间—压力变化曲线见图5，这样的结构布置非常巧妙。

从整个过程分析可以看出，开始行走时该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了，起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。

另有一种安全阀，其结构原理见图6。它在普通直动式安全阀的基础上增加了可移动的减振活塞，采用了改善阀性能的节流措施。压力油经过节流孔进入阀芯内部，再经过节流孔和阀芯通道到达减振活塞产生的推力达到外弹簧的预紧力时压缩外弹簧，使减振活塞右移，同时锥阀打开溢流，这个过程减小了系统的压力冲击。系统压力升高到内外并联弹簧决定的设定值时，锥阀全部打开溢流。这种阀的时间—压力变化曲线见图7。

第二篇：20吨行走马达分类

马达型号

流量

零件号 TM40VC

95/156

MBEB262 TM40VD

92/169

MBEB277 TM40VC(25T)

103/168

MBEB101

R260-5 TM35VA

118/179

MBEB004

GM35VL

76/140

DH220-5

EM140V

82/140

EC240B

102/156

MBEB205

第三篇：气动马达特性及工作原理

气动马达特性及工作原理

气动马达特性：

1、使用压缩空气为动力，安全防爆，不产生静电、火花。

2、可以无级调速，马达的转速通过供气的压力，流量调节。

3、无超载危险，马达负载过大，不会对马达本身产生损毁，本体温度也不会上升。

4、可以长时间满载连续工作。

5、双向旋转，可实现正逆转功能

6、操作方便，维护检修简单 工作流体：压缩空气

使用压力： 6 kg /cm2(85 PSI)

最大使用压力： 8 kg /cm2(115 PSI)

环境适温度：-10 ~ +120C

国内品牌有德斯威

气动马达是一种作连续旋转运动的气动执行元件，是一种把压缩空气的压力能转换成回转机械能的能量转换装置，其作用相当于电动机或液压马达，它输出转矩，驱动执行机构作旋转运动。在气压传动中使用广泛的是叶片式、活塞式和齿轮式气动马达。可广泛应用于小型搅拌输料系统，200L以内非常合适。※活塞式气动马达的工作原理

主要由：马达壳体、连杆、曲轴、活塞、气缸、配气阀等组成。压缩空气进入配气阀芯使其转动，同时借配气阀芯转动，将压缩空气依次分别送入周围各气缸中，由于气缸内压缩空气的膨胀，从而推动活塞连杆和曲轴转动，当活塞被推至“下死点”时，配气阀芯同进也转至第一排气位置。经膨胀后的气体即自行从气缸经过阀的排气孔道直接排出。同时活塞缸内的剩余气体全部自配气阀芯分配阀的排气孔道排出，经过这样往复循环作用，就能使曲轴不断旋转。其功主要来自于气体膨胀功。

Piston pneumatic motor principle of work Mainly consists of: motor shell, connecting rod, crankshaft, piston and cylinder, valve, etc.Compressed air into the air with its core, with rotation by air, will be the core of compressed air into the surrounding air cylinder respectively, due to the expansion of compressed air in cylinder, so as to promote the piston and crankshaft connecting, when the piston is pushed down dead spots ", with the core with air exhaust to first place.The expansion of the gas automatically from the exhaust duct cylinder valve directly after discharge.While the residual gas piston cylinder valve core with all the vent duct, corundum, through such reciprocating cycle can make the crankshaft constantly rotating.Its function mainly comes from the gas expanding power.※叶片式气动马达的工作原理

如图所示是双向叶片式气动马达的工作原理。压缩空气由A孔输入，小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部(图中未表示)，将叶片推出，使叶片贴紧在定子内壁上，大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上。由于两叶片伸出长度不等，因此，就产生了转矩差，使叶片与转子按逆时针方向旋转，作功后的气体由定子上的孔B排出。

若改变压缩空气的输入方向（即压缩空气由B孔进入，从孔A孔排出）则可改变转子的转向。

图-1双向旋转的叶片式马达

(a)结构；(b)职能符号

Vane pneumatic motor principle of work

As shown is two-way vane pneumatic motor principle of work.Compressed air from A small hole, the input of the stator slots on both ends of the hermetic seal(FIG leaf base into not), will adhere to leaf blade on the wall of the stator, compressed air into the corresponding seal space and function in two blades.Because the two blades, therefore, stretch produced the torque, according to the rotor blades and reactive counter-clockwise after gas holes in the stator by B.If the change of compressed air input direction(i.e.by compressed air into the hole hole, B)is A hole can be changed from the rotor turning.※叶片式气动马达的工作原理

气动马达是以压缩空气为工作介质的原动机，它是采用压缩气体的膨胀作用，把压力能转换为机械能的动力装置。

各类型式的气马达尽管结构不同，工作原理有区别，但大多数气马达具有以下特点：

1.可以无级调速。只要控制进气阀或排气阀的开度，即控制压缩空气的流量，就能调节马达的输出功率和转速。便可达到调节转速和功率的目的。

2.能够正转也能反转。大多数气马达只要简单地用操纵阀来改变马达进、排气方向，即能实现气马达输出轴的正转和反转，并且可以瞬时换向。在正反向转换时，冲击很小。气马达换向工作的一个主要优点是它具有几乎在瞬时可升到全速的能力。叶片式气马达可在一转半的时间内升至全速；活塞式气马达可以在不到一秒的时间内升至全速。利用操纵阀改变进气方向，便可实现正反转。实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷。

3.工作安全，不受振动、高温、电磁、辐射等影响，适用于恶劣的工作环境，在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下均能正常工作。

4.有过载保护作用，不会因过载而发生故障。过载时，马达只是转速降低或停止，当过载解除，立即可以重新正常运转，并不产生机件损坏等故障。可以长时间满载连续运转，温升较小。

5.具有较高的起动力矩，可以直接带载荷起动。起动、停止均迅速。可以带负荷启动。启动、停止迅速。

6.功率范围及转速范围较宽。功率小至几百瓦，大至几万瓦；转速可从零一直到每分钟万转。

7.操纵方便，维护检修较容易 气马达具有结构简单，体积小，重量轻，马力大，操纵容易，维修方便。

8.使用空气作为介质，无供应上的困难，用过的空气不需处理，放到大气中无污染 压缩空气可以集中供应，远距离输送

由于气马达具有以上诸多特点，故它可在潮湿、高温、高粉尘等恶劣的环境下工作。除被用于矿山机械中的凿岩、钻采、装载等设备中作动力外，船舶、冶金、化工、造纸等行业也广泛地采用。

气动马达air motor是防爆电机的最佳代替品除了标准型号, 我们还有配备减速机的气动减速马达型号, 减速比从10:1至60:1。

特点包括:

1)可变转速;

2)防爆选型指导

功率-P, 扭矩-M, 转速-n，P-M-n三者的近似关系：

扭矩-转速曲线:负直线(系数近似恒定)；功率-转速曲线:抛物线(开口向下)；略...选择欧博气压马达的一般方法：

1、近似选择接近要求参数的欧博马达系列、型号；

2、查看所选气压马达的特征图(曲线图)，进一步核对所选马达型号是否合适，选择最优工作点；

3、考虑假如调节气源，所选马达是否能输出需求的参数；

4、核对马达尺寸，选择安装形式，输出轴形式；

5、核算输出轴的受力是否合适；

6、考虑其他方面(根据具体情况个别考虑)：...。

对于工作过程扭矩、转速基本稳定的应用: 略...对于工作过程负载(扭力)或转速发生较大变化的应用： ●

气动马达选型参考：

选择气马达的主要参数是：功率-P 扭矩-M 转速-n 实际工作状态下：P(瓦)= M(牛米)X n(转/分钟)X 0.105

选择TSA气压马达的一般方法是：(适用于：工作过程扭矩、转速基本稳定的应用)对于工作过程负载(扭力)或转速发生较大变化的应用(比如，拧紧机用马达)，按以下方法选择： 解释：

P-M-n三者的近似关系：

扭矩-转速曲线：负直线(系数近似恒定)，功率-转速曲线: 抛物线(开口向下)；

转速n = 0 时(开始启动)，功率P急剧上升，扭矩

M = 启动扭矩(约等于最大扭矩的80%)；

转速n = 大约是最大转速一半时(最大功率转速)，功率P = 最大值(最大功率)，扭矩M下降到 = 最大扭矩的50%-70% = 最大功率扭矩；

转速n = 若转速继续升高(负载比较小，接近空载)，扭力下降，到最大转速(此时是空载转速)，功率P很小，扭力M很小；

若负载扭矩比较大，则马达转速下降，当负载扭力大于或等于马达的停转扭力(即最大扭力)，马达失速停转。

气动马达分为单向及双向两种形式。对于单向气动马达只需开闭进气口即可控制马达的转动和停止。

双向气动马达有两个进气口，一个主排气口。马达工作时从一个进气口进气，则另一进气口为副排气口，若需马达旋转方向改变时，只需将进气口与副排气口交换位置即可，所以选用的控制阀必须具备上述功能才能使马达正常工作。建议选用三位四通阀或三位五通阀。在进行管道布置时，气源与气马达之间的管道通径（包括管道附件、控制阀、油雾器等）均不得小于与马达相适应的最小内径，且管道不得有严重的节流现象。管道接头处应牢固、密封、不得有泄漏现象，否则气动马达达不到应有的工作性能。

如图所示为叶片式气动马达结构原理图。主要由定子、转子、、叶片及壳体构成。在定子上有进一排气用的配气槽孔。转子上铣有长槽。槽内装有叶片。定子两端盖有密封盖。转子与定子偏心安装。这样，沿径向滑动的叶片与壳体内腔构成气动马达工作腔室。

气动马达工作原理同液压马达相似。压缩空气从输人口A进入。作用在工作室两侧的叶片上。由于转子偏心安装，气压作用在两侧叶片上产生的转矩差，使转子按逆时针方向旋转。当偏心转子转动时，工作室容积发生变化，在相邻工作室的叶片上产生压力差，利用该压力差推动转子转动。作功后的气体从输出口排出。若改变压缩空气输入方向，即可改变转子的转向。

图a所示叶片式气动马达采用了不使压缩空气膨胀的结构形式，即非膨胀式，工作原理如上所述。图b所示叶片式气动马达采用了保持压缩空气膨胀行程的结构形式。当转子转到排气口C位置时，工作室内的压缩空气进行一次排气，随后其余压缩空气继续膨胀直至转子转到输出口B位置进行二次排气。气动马达采用这种结构能有效地利用部分压缩空气膨胀时的能量，提高输出功率。非膨胀式气动马达与膨胀式气马达相比，其耗气量大，效率低；单位容积的输出功率大，体积小，重量轻。

叶片式气动马达一般在中、小容量及高速回转的范围使用，其耗气量比活塞式大，体积小，重量轻，结构简单。其输出功率为0.1—20kW，转速为500～25000r／min。另外，叶片式气马达启动及低速运转时的特性不好，在转速500r／min以下场合使用，必需要配用减速机构。叶片式气动马达主要用于矿山机械和气动工具中。

※气动马达的应用

目前，气动马达主要应用于矿山机械、专业性的机械制造业、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业，许多气动工具如风钻、风扳手、风砂轮等均装有气动马达。随着气压传动的发展，气动马达的应用将更趋广泛。如图所示为气动马达的几个应用实例.气动马达的工作适应性较强，可用于无级调速、启动频繁、经常换向、高温潮湿、易燃易爆、负载启动、不便人工操纵及有过载可能的场合。GASTON产品被广泛应用到：矿山机械，动力传动、提升气动绞车、食品饮料机械、汽车零部件拧紧装配、拧盖（旋盖）机、灌装机、各种气动工具的动力、多功能机床、管道疏通机、高压清洗机、石油机械、造纸机械、船舶机械、印刷类机械、搅拌类机械、包装机械、汽车配件厂、金属加工、钻孔攻丝、化工机械、木工机械、卷扬机、炼钢、喷涂设备机械、坡口机、气动式管道内对口机、气动链锯、气动打包机、易燃易爆、粉尘、重载、潮湿等工作场所。

第四篇：液压马达的工作原理

液压马达的工作原理

1.叶片式液压马达

由于压力油作用，受力不平衡使转子产生转矩。叶片式液压马达的输出转矩与液压马达的排量和液压马达进出油口之间的压力差有关，其转速由输入液压马达的流量大小来决定。由于液压马达一般都要求能正反转，所以叶片式液压马达的叶片要径向放置。为了使叶片根部始终通有压力油，在回、压油腔通人叶片根部的通路上应设置单向阀，为了确保叶片式液压马达在压力油通人后能正常启动，必须使叶片顶部和定子内表面紧密接触，以保证良好的密封，因此在叶片根部应设置预紧弹簧。叶片式液压马达体积小，转动惯量小，动作灵敏，可适用于换向频率较高的场合，但泄漏量较大，低速工作时不稳定。因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。

2.径向柱塞式液压马达

径向柱塞式液压马达工作原理，当压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体内柱塞的底部时，柱塞向外伸出，紧紧顶住定子的内壁，由于定子与缸体存在一偏心距。在柱塞与定子接触处，定子对柱塞的反作用力为。力可分解为 和 两个分力。当作用在柱塞底部的油液压力为ｐ，柱塞直径为ｄ，力和之间的夹角为 X时，力对缸体产生一转矩，使缸体旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。

以上分析的一个柱塞产生转矩的情况，由于在压油区作用有好几个柱塞，在这些柱塞上所产生的转矩都使缸体旋转，并输出转矩。径向柱塞液压马达多用于低速大转矩的情况下。3.轴向柱塞马达

轴向柱塞泵除阀式配流外，其它形式原则上都可以作为液压马达用，即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。轴向柱塞马达的工作原理为，配油盘和斜盘固定不动，马达轴与缸体相连接一起旋转。当压力油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时，柱塞在压力油作用下外伸，紧贴斜盘斜盘对柱塞产生一个法向反力ｐ，此力可分解为轴向分力及和垂直分力Q。Q与柱塞上液压力相平衡，而Q则使柱塞对缸体中心产生一个转矩，带动马达轴逆时针方向旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。若改变马达压力油输入方向，则马达轴按顺时针方向旋转。斜盘倾角ａ的改变、即排量的变化，不仅影响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生转矩越大，转速越低。

4．齿轮液压马达

齿轮马达在结构上为了适应正反转要求，进出油口相等、具有对称性、有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体外；为了减少启动摩擦力矩，采用滚动轴承；为了减少转矩脉动齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多。

齿轮液压马达由干密封性差，容租效率较低，输入油压力不能过高，不能产生较大转矩。并且瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化，因此齿轮液压马达仅适合于高速小转矩的场合。一般用干工程机械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。

第五篇：四足行走原理

北京航空航天大学 胡敏 摘要：本文根据节肢昆虫的步行原理，建立起步行运动的模型，将昆虫的运动进行简化，抽象出四足运动的基本原理，并制作出了一个理论验证模型，可以实现前进、后退、左转、右转、避障等动作，对于研究四足或多足步行机器有很大的帮助。关键字：四足步行、分布式控制、单片机

一、引言：自从人类发明机器人以来，各种各样的机器人日渐走入我们的生活。仿照生物的各种功能而发明的各种机器人越来越多。作为移动机器平台，步行机器人与轮式机器人相比较最大的优点就是步行机器人对行走路面的要求很低，它可以跨越障碍物，走过沙地、沼泽等特殊路面，用于工程探险勘测或军事侦察等人类无法完成的或危险的工作；也可开发成娱乐机器人玩具或家用服务机器人。四足机器人在整个步行机器中占有很大大比重，因此对仿生四足步行机器人的研究具有很重要的意义。

二、步行原理： 1.单足行为 每一条腿有两种状态：向前走和向后走；对于每一个动作状态来讲，分为两步：迈腿和收腿。这两步连续不断的循环，设其周期为T，迈腿的时间为收腿时间的1/3，为整个周期的1/4，这个动作对于每条腿都是一样的：每相邻的两个抬腿动作之间的相位差为1/4周期，由此可得出机器人在行走式的四条腿之间的时序关系，如图1所示：

2.四足协调 机器人要实现稳定的行走，必须保证每时刻都有三条腿着地，而另外一条腿用来行走。全部行走的奥秘在于当一条腿抬起来时，其它三条腿是同时着地并且向后退的，这样，机器人把抬起的腿向前迈一步再放下，就走完了一步，之后轮流迈其它的腿，机器人就可以连续向前走了。各种动作顺序如下（四条腿分别记为右后、右前、左后、左前，每条腿向前迈记为“↑”，向后迈腿记为“↓”）：前进：右后↑ → 右前↑ → 左后↑ → 左前↑；后退：右后↓ → 右前↓ → 左后↓ → 左前↓；左转：右后↑ → 右前↑ → 左前↓ → 左后↓；右转：右前↓ → 右后↓ → 左后↑ → 左前↑。各条腿动作的时序关系如图1所示。选择不同的动作顺序则可以实现不同的行走方式。

三、控制系统：控制系统采用分布式控制，即每条腿上有一个单片机来控制本条腿的动作，还有一个中央控制中心负责给各条腿发送控制信号，协调各条腿之间的动作。同时中心还接收来自两个红外传感器传来的信号，辨别是否有障碍物在前方，以采取不同的行走方式，达到避障的目的。控制系统的结构框图见图2：

机器人各部分所采用的方案如下：电 池：Ni-MH 4.8V 1300mAh 处 理 器：ATMEL 89C2051＠12MHz×5 传 感 器：红外传感器伺服电机：Futaba S3003×8

四、结论：本文从原理、实现方法、应用等几方面介绍了仿生四足步行机器人。作为一种步行移动平台，该机器人可以实现前进、后退、左转、右转，并能实现避障功能。其具有很强的扩展性，可以附加机械臂等装置实现各种需要的功能。但此机器人还处在初级阶段的开发中，理论还不够完善，稳定性还差一点，还需要继续研究。

附录：源程序 1．总控中心源程序： # include # define uchar unsigned char sbit p10=P1^0;sbit p11=P1^1;sbit p12=P1^2;sbit p13=P1^3;sbit p30=P3^0;sbit p31=P3^1;sbit p32=P3^2;sbit p33=P3^3;unsighed int w0,w1,i,j,c,d;delay(int i){int j;for(;j { } } void main(){for(;;){p10=0;delay(3000);p10=1;delay(500);p11=0;delay(3000);p11=1;delay(1000);p12=0;delay(3000);p12=1;delay(500);p13=0;delay(3000);p13=1;delay(1000);} } 2．每条腿上的单片机源程序： # include # define uchar unsigned char sbit p10=P1^0;sbit p11=P1^1;sbit p12=P1^2;sbit p13=P1^3;sbit p14=P1^4;sbit p15=P1^5;sbit p16=P1^6;sbit p32=P3^2;sbit p33=P3^3;unsighed int w0,w1,i,j,c,d;delay(int i)

总记录数 1 总页数 1 当前页 1 引用 | 回复

| 2006-03-28 23:08:00 1楼

若此笔名未被注册

1 

{int j;for(;j { } } void timer0(void)interrupt 1 using 1 {p13=!p13;c=20000-c;TH0=-(c/256);TL0=-(c%256);if(c>500&&c else c=20000-w1;} void timer1(void)interrupt 3 usering 3 {p14=!p14;d=20000-d;TH1=-(d/256);TL1=-(d%256);if(d>=500&&d wlse d=20000-w0;} void main(){w0=1000;w1=1500;p15=0;p16=0;PX=0;PX1=0;PT1=1;PT0=1;TMOD=0x11;TH0=-1000/256;TL0=-1000/256;TH1=-1000/256;TL1=-1000/256;EA=1;EX0=1;EX1=1;IT0=1;IT1=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;for(;;){if(p10==0)（向前迈腿）{w0=1750;delay(1000);for(;w1 {w1=w1+1;delay(10);} delay(1000);wo=1500 } if(p11==0)（向后收腿）{for(;w1>=1000;i++){w1=w1-1;delay(30);} } if(p12==0)（向后迈腿）{w0=1750;delay(1000);for(;w1>=1000;i++){w1=w1-1;delay(10);} delay(1000);wo=1500 } if(p11==0)（向前收腿）{for(;w1 {w1=w1+1;delay(30);} } }