(2)多齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達的工作原理 多齒輪的齒輪馬達可以增加輸出轉矩。這種馬達通常由幾個空轉齒輪與一個轉矩輸出齒輪組成,空轉齒輪均勻地分布在轉矩輸出齒輪的周圍,轉矩輸出齒輪比空轉齒輪大[但三齒輪的馬達一般都將齒輪做得同樣大,如圖B (a)所示]。圖B(b)所示為四齒輪液壓馬達,轉矩輸出齒輪與輸出軸連在一起,其作用是將空轉齒輪的液壓力所產生的轉矩加以放大。此時,馬達殼體(或前、后蓋)上開有相應的幾個進油口和幾個回油口,分別和高壓油管及回油管相連接。有的馬達齒輪數多達11個,當工作壓差△p =1OMPa和轉速,2≤lOOr/min時,其輸出轉矩高達21000N·m。
(3)擺線內嚙合齒輪馬達的工作原理 擺線內嚙合齒輪馬達是一種多點接觸的齒輪馬達,又稱擺線轉子馬達(簡稱為擺線馬達)。擺線內嚙合齒輪馬達分為內外轉子式和行星轉子式兩大類。后者還可以按定予的結構形式以及配流方式進行更詳細的分類。
①內外轉子式擺線馬達這種馬達幾乎與內外轉子式擺線泵一樣,但有以下不同點。
a.為了保證較高的啟動轉矩,在中高壓時,往往不是采用浮動補償側板結構,而是用提高加工精度減小軸向間隙(一般為0.0125mm,有的甚至做到0.005mm)的辦法來獲取較高的容積效率。
b.對零件的尺寸及精度有較高要求。
c.除了使配流側板的結構完全對稱外,還采用兩個單向泄漏閥,保證正反轉時都能將泄漏油引至回油口。
②行星轉子式擺線馬達 這種馬達的工作原理是基于擺線針齒內嚙合行星齒輪傳動,圖C所示為其工作原理。內齒輪(即定子)2的輪齒齒廓(即針齒)由以d為直徑的圓弧構成;小齒輪(即轉子)1的輪齒齒廓是圓弧的共軛曲線,即圓弧中心軌跡a(整條的短幅外擺線)的等距曲線。轉子中心O1和定子中心O2之間有偏心距e。當兩輪的齒數差為1時,兩輪所有的輪齒都能嚙合,且形成z2(定子針齒數)個獨立的容積變化的密封腔。當作為馬達時,這些密封腔容積變大的部分通過配油機構(如配流軸,其外形見圖D)通以高壓油,使馬達轉子旋轉。另一些容積變小的密封腔通過配油機構,排出低壓油。如此循環(huán),液壓馬達連續(xù)工作,輸出轉矩和轉速。通常的擺線馬達采用6~7或8~9齒嚙合。此處以6~7齒嚙合(轉子齒數為z1=6,定子齒數z2=7)為例來說明其配流原理。如圖E所示,兩相互嚙合的齒形成22個密封容腔。轉子在壓力油作用下,在繞自身軸線O1自轉的同時,轉子中心O1還繞定子中心O2作高速反向公轉(當轉子公轉即轉子沿定子滾動時,其吸、壓油腔不斷改變,但始終以連心線O1O2為界),分成兩腔,一側的齒間容積增大即為吸油腔,另一側的齒間容積縮小即為排油腔。公轉一轉(此時齒間容積完成一次進、回油循環(huán)),反向自轉一個齒,即轉子公轉z1圈時才自轉1轉。公轉與自轉的速比為i=-z1:1。轉子的自轉運動通過花鍵聯軸器(圖中未畫出)傳遞給輸出軸,隨連心線0102的旋轉而同步旋轉(當轉子反時針自轉1/z1,即自轉一個齒時,高壓腔按公轉方向順時針旋轉一周),即高壓腔按(5、6、7) →(6、7、1) →(7、1、2) →(1、2、3) →……→(5、6、7)的順序循環(huán)下去。高壓腔的連續(xù)旋轉,使轉子和輸出軸線連續(xù)旋轉。如果改變馬達進出油的方向,則馬達輸出軸的旋轉方向也改變。