齿轮马达是一种将液压能或电能转换为机械能的装置,其主要原理基于齿轮的啮合传动与容积变化。根据动力来源不同,可分为液压齿轮马达和电动齿轮减速马达两大类,二者在结构与应用场景上存在明显差异。
一、液压齿轮马达的工作原理
液压齿轮马达通过高压油驱动齿轮组旋转实现能量转换。当高压油进入进油腔时,由于齿轮啮合点半径小于齿顶圆半径,齿面产生不平衡液压力。该力对齿轮轴线形成转矩,驱动齿轮按特定方向旋转。随着齿轮转动,进油腔容积因啮合齿变化而周期性扩大,持续吸入高压油;同时,回油腔容积缩小,将油液排出。这种容积变化机制使马达输出连续旋转运动。
其结构特点包括:
1.对称式设计:进回油通道孔径相同,确保正反转性能一致;
2.外泄油孔:自主导出轴承泄漏油,防止轴端密封损坏;
3.浮动侧板:适应正反转工况,通过自动补偿轴向间隙提升容积效率;
4.滚动轴承:减少摩擦损失,改善启动性能。
液压齿轮马达的转速与输入流量成正比,输出扭矩随外负载变化。但受齿轮啮合线周期性变化影响,其瞬时流量脉动系数达12%-18%,容积效率普遍低于85%,且存在10%-15%的转矩脉动率,起动转矩只为额定值的60%-70%。这些特性使其更适用于高速小转矩场景。
二、使用范围与典型应用
液压齿轮马达凭借结构简单、体积小、惯性小等优势,广泛应用于以下领域:
1.工程机械:如玉米收获机、小型挖掘机的直接驱动系统,可省去减速装置实现动力传递;
2.农业机械:驱动播种机、灌溉设备等需要连续旋转的装置;
3.工业自动化:在传送带、分拣机等设备中提供稳定动力输出;
4.特殊环境:通过降噪改进型产品(如波纹板+降噪凸点结构)可将噪音控制在65dB(A)以下,适用于温室大棚等对噪音敏感的场景。
电动齿轮减速马达则通过电机与齿轮箱的集成设计,实现减速增力功能。其功率范围覆盖0.1kW至132kW,速比可达2000:1,广泛应用于包装机械、印刷机械、食品机械等领域,为设备提供低速高扭矩输出。例如,在立体仓库中驱动货架升降系统,或在化工流程中驱动搅拌装置。