[发明专利]一种液压马达定子的导轨曲面的加工方法

说明书

本发明公开了一种液压马达定子的导轨曲面的加工方法，特点是将定子的导轨曲面沿圆周方向均分为多段，每段曲面的推程区段与回程区段完全对称，推程区段采用五次多项式运动规律设计导轨曲面的曲线方程；并求得上述曲线方程的数值解；最后将求得的数值解输入加工中心，在定子毛坯上加工出完整的导轨曲面；优点是由于采用五次多项式运动规律来设计定子的导轨曲面，这使得使用该定子的液压马达在工作时其柱塞的加速度不存在突变，对液压马达没有冲击影响；而且定子的导轨曲面中划分了零速区段，使得液压马达在理论上不存在困油现象；且使得液压马达的扭矩脉动和转速脉动较小，这降低了液压马达运转过程中定子的磨损，提升了定子的使用寿命。

技术领域

本发明涉及液压马达的制造加工，尤其涉及一种液压马达定子的导轨曲面的加工方法。

背景技术

液压马达，亦称为油马达，是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。按其结构类型来分,可分为齿轮式、叶片式、柱塞式等。其中：多作用内曲线柱塞液压马达因其低速大扭矩的性能特点在机械工程领域中得到广泛应用。而定子作为多作用内曲线液压马达中最为关键的设计部件之一，其曲面的合理设计将直接影响液压马达的性能和使用寿命。

目前国内对于多作用内曲线柱塞液压马达定子的导轨曲面的设计方法主要有3种：(1)、通过采购国外的液压马达并对其进行测绘仿制，但这种方式由于缺少理论的支撑，往往存在扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小以及困油现象的问题；(2)、采用等加速运动规律设计定子的导轨曲面，虽然具有输出扭矩无脉动和无困油现象等优点，但仍存在柔性冲击的问题，其柔性冲击是由于加速度突变引起的；(3)、基于弹性力学的等接触应力设计定子的导轨曲面，该曲面受力均匀且受力较小，但其结构形式复杂，加工困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压马达定子的导轨曲面的加工方法，其加工得到的定子使得多作用内曲线柱塞液压马达在使用时无冲击、无困油现象、扭矩脉动较小，且定子的使用寿命长。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液压马达定子的导轨曲面的加工方法，包括以下具体步骤：

(1)、将定子的导轨曲面沿圆周方向均分为多段，每段曲面的推程区段与回程区段完全对称，推程区段采用五次多项式运动规律设计导轨曲面的曲线方程；

(2)、求得上述曲线方程的数值解；

(3)、将步骤2中求得的数值解输入加工中心，在定子毛坯上加工出完整的导轨曲面。

进一步地，所述的步骤(1)中，导轨曲面的曲线方程为：

当时，定子中心点到推程区段的距离ρ及液压马达柱塞的加速度a为：

ρ＝ρ₀,a＝0

当时，定子中心点到推程区段的距离ρ及液压马达柱塞的加速度a为：

当时，定子中心点到推程区段的距离ρ及液压马达柱塞的加速度a为：

ρ＝ρ₀+h,a＝0

其中：为定子导轨曲面的推程区段的起始点和定子中心点的连线与推程区段任一点和定子中心点的连线之间的夹角；均为推程区段的零速区段的幅角；为推程区段的工作区段的幅角；ρ为导轨曲面的推程区段中的任一点到定子中心点的距离；ρ₀为定子中心点到推程区段的最短距离；h为液压马达柱塞的最大推程运动距离；a为柱塞的运动加速度。

进一步地，且其中，x为定子中导轨曲面的段数。

进一步地，所述的步骤(2)中，通过MatLab软件求得曲线方程的数值解。