液压马达的关键零件的结构与加工

            一、导轨
          （一）对导轨曲线的要求
          不同的导轨曲线，柱塞组的位移、速度、加速度及与导轨曲面的相互作用力也不同，因此导轨曲线的形状直接影响到马达工作的平稳性，转速的均匀性，效率的高低及寿命的长短。
          性能良好的导轨曲线，除应达到的行程外，还应具备以下几条：
(1)液压马达的扭矩脉动小，转速均匀性好，尤其是低速时。
(2)加速度不能过大，以减小回油背压值；加速度的变化要均匀，以减小惯性力的冲击，降低噪声。
(3)导轨、钢球、柱塞以及其他结构的横梁、滚轮等零件受力情况较好。
(4)加工方便。
          二、曲线的种类
          为了得到性能良好的导轨曲线，通常是先给出柱塞组合理的运动规律，再根据这个规律来确定导轨曲线。 
          常用的柱塞运动规律曲线有以下几种：
1．等加速运动规律(见图1(a))曲线
柱塞运动的特点是：柱塞的加速度在曲线上各点是相等的，柱塞的位移按抛物线规律变化，所以也称为抛物线运动规律。采用这种运动规律时，在导轨曲线几何参数相同的条件下，加速度比其他运动规律小，因而可以在高效率条件下得到较高的转速，同时，配流器的运作和柱塞的运动很协调，可使扭矩不均匀系数δM=0，但有较大的“软冲”。
该曲线是目前我国使用最多的一种导轨曲线。
2．有等速过渡区的等加速运动规律(见图1(b))曲线
这种运动规律具有梯形速度图，位移按抛物线一阿基米德螺线一抛物线规律变化。其优点是，马达的扭矩无脉动，转速十分均匀，软冲现象有所减小。其最大速度比等加速运动规律小，但加速度大了。
3．幅角修正等加速运动规律(见图1(c))曲线
这种运动规律，可使‰-0，并可减小“软冲”现象。
4．匀变加速修正的等加速运动规律(见图1(d))曲线
其加速度按梯形规律变化，位移按二次抛物线和三次抛物线组合的规律变化。这种运动规律可使δM=O，并可减小“软冲”现象。
5．加速度按正弦规律变化(见图1(e))曲线
具有这种运动规律时，其位移按摆线规律变化。这种运动规律可使扭矩无脉动，但具有很大的加速度，曲面往往出现“变尖”或“沉切”现象。
6．加速度按余弦规律变化(如图1(f)中实线所示）的余弦曲线
这种运动规律不能使马达扭矩完全均匀，但在柱塞数为奇数且大于5时，扭矩脉动不大。其特点是加工容易，用一个偏心轮作靠模即可加工出导轨曲面。一般情况下，其进油区段的加速度较大，导轨在Φ=0处曲率半径较小，具有较大的接触应力。
7．加速度按修正余弦规律变化(见图1(f)中虚线所示）的导轨曲线
具有这种运动规律的导轨曲面的最大接触应力有所减小，最大压力角略有增加。
            三、导轨曲线的绘制
导轨瞌线一般均采用如图2所示的包络线的方法画出。其步骤为：
(1)先按ρ0为半径画出基圆，若采用凸轮靠模法制造加工导轨时，该凸轮亦采用与此相同的方法，但基圆在结构许可的加工条件下，要尽量放大，以提高精确度。
(2)对基圆进行精确分度。当导轨曲线凹凸交接的过渡段在1～1.5°时，分度精度取±3’～±5’。
(3)准确地在每个曲线的过渡零速区根据ρmin=ρ0+rg和ρmax=ρ0+h+rg。作出滚动体的运动曲线。根据导轨曲线运动方程求出
Δρ=ρ-ρ0-r

                                                            
                                                                                    【图6-20在各种导轨曲面上柱塞的位移、速度和加速度】
(4)在一定的分度的基圆径向线上，分别量取Δρ值并连接此滚动体各中心的相应运动轨迹线（见图2中点划线）。
(5)以该点划线各点为圆心，以滚轮半径rg为半径作各圆，各圆的外包络线即为定子导轨曲线。 
                                                                            
                                                                                                                                 【图6-21 导轨曲线的绘制】

                                                                               
                                                                                                                                         【图6-22分片式导轨】
           液压马达的导轨，往往作为马达的壳体，将各类运动的零部件包容其内。为了便于选择用材及方便加工，也常将导轨与壳体分开，图3即为这种分片式导轨的具体结构。
          依据液压马达的结构，目前国内整体式铸钢的导轨多数采用ZG35Mn，ZG45Mn，ZG50MnSi或ZG40Gr等材料制作，中、高碳钢由于流动性较差，铸件的废品率较高，因此有的采用低碳合金铸钢渗碳淬火。分片式导轨采用轴承钢GCr15、GCr15SiMn及20CrMnTi、20CrNi等钢种渗碳淬火，也有不少采用Cr12MoV等模具钢(热处理后HRC60)，现也有改用38CrMoAl氮化钢（氮化后处理硬度HRC60～70）制造，这样，金相颗粒组织更为细化，可进一步提高耐磨性。
          导轨内曲面除几何尺寸要精确外，表面粗糙度要等于或优于Ra0.8μm，两端面的平面度允差在0.O1mm之内，孔与外端面要保证严格的垂直度。
          分片式导轨一般按以下工艺路线加工：
          锻造一>正火一>粗车（铣）一>精车（铣）一>钻、铰定位工艺孔一>车（或铣）内曲线表面一>热处理一>磨两端面一>磨外圆柱面一>粗磨、精磨内曲线表面一>检验、入库待装配。
          从以上工艺过程不难看出，内曲面加工是导轨加工的关键所在，而其他所有的加工都是规则形状的规范化加工。