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摘 要：工程车辆液压驱动系统效率的高低直接影响着整个系统功率的合理匹配和能量损失，还影响着液压系统速度输出的稳定性和带载时的启动性能，而驱动系统的效率与液压马达、液压泵的容积效率密不可分。分析系统工作压力对液压马达、液压泵效率以及总容积效率的影响。
关键词：容积效率 液压马达 液压泵
中图分类号：TU623.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-169-02
1 驱动系统容积效率分析
1.1 液压马达容积效率分析
对于液压马达而言，内部存在泄漏现象，而马达的实际流量qm就是入口处的流量，所以马达的理论流量qmt小于实际输入马达的流量qm，液压马达的容积效率 mv就是液压马达理论流量与实际流量之比。变量液压马达的容积效率 mv、机械效率 mm和总效率 m关系可表示为：
当变量液压马达排量为125ml/r时，根据参考文献[2]、[3]、[4]给出的液压马达拟合公式可作出液压马达的总效率与系统压力的关系图，如图1所示。
由图1可知，对于排量为125ml/r的变量液压马达来说，当系统压力增大时，马达效率也增大，但系统压力到达临界值时，效率反而减小。
1.2 液压泵容积效率分析
由于液压泵存在内泄漏以及高压下油液被压缩等现象，所以液压泵的理论流量qpt大于实际输出的流量qp。液压泵的理论流量与实际流量之比称为液压泵的容积效率 pv，则液压泵的容积效率 pv、机械效率 pm和总效率 p关系可表示为：
当变量泵排量为125ml/r时，由参考文献[2]、[3]、[4]给出的拟合公式可以得到变量泵的总效率与系统压力的关系图，如图2所示。
由图2可知，对于排量为125ml/r的变量泵来说，当排量一定时，液压泵总效率随系统压力的增加而增加，但是当系统压力达到临界值时，效率随工作压力的增加反而减小。
1.3 液压驱动系统总效率分析
由于液压马达的效率 m、液压泵的效率 p、以及管路等元件的效率都对液压驱动系统的总效率 产生影响，其中排量和系统压力又对液压泵和液压马达的效率有影响，所以工程车辆液压驱动系统的总效率为：
由上面分析可知，液压泵、液压马达的效率受压力的影响明显，在中高压区的效率较高，所以在综合考虑液压元件功率利用率和工作寿命下，应该使液压泵、液压马达在中高压区范围内工作，这样系统可以获得较高的效率。
2 驱动系统容积效率实验研究
2.1系统压力对容积效率的影响（液压马达和液压泵半排量）
利用单马达单泵驱动回路系统的试验台进行实验。发动机的转速设定为额定转速，所用液压马达是林德比例变量液压马达HMV105，液压泵是林德比例变量液压泵HPV75，并且将液压马达和液压泵的排量比分别设定为45%、50%，实验界面如图3所示，用试验台数据处理软件Catman 将实验数据处理后汇总见表1。
由实验数据分析可知，总容积效率随着系统压力的升高而下降。实验结果得出的结论与液压马达、液压泵容积效率的理论分析一致。
2.2 系统压力对容积效率的影响（液压马达和液压泵全排量）
采用相同的试验台进行实验，只需将图3中液压泵和液压马达排量都设定为全排量，用试验台数据处理软件Catman 将实验数据处理后汇总见表1。
根据实验数据汇总表1分析可知，当液压马达和液压泵全排量时，总容积效率随着系统压力的升高而下降。并且与液压马达排量比45%、液压泵排量比50%时的实验结果对比可知，系统的容积效率会随着排量比的增加而提高。实验结果得出的结论与液压马达、液压泵容积效率的理论分析一致。
参考文献：
[1] 陈新轩.现代工程机械发动机与底盘构造[M].北京：人民交通出版社，2002.
[2] 马登成.波动载荷下工程机械液压底盘性能及实验技术研究[D].西安：长安大学，2011.
[3] 郝学贵，姜友山，邹广德，等.全液压推土机液压驱动马达效率分析[J].设计研究，2010（10）.
[4] 吕爱玲，姜友山，邹广德，等.全液压推土机液压驱动系统变量泵效率研究[J].农业装备与车辆工程，2010（5）.
[5] 马鹏飞.全液压推土机液压行驶驱动系统动力学研究[D].西安：长安大学，2005.
关键词：容积效率 液压马达 液压泵
中图分类号：TU623.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-169-02
1 驱动系统容积效率分析
1.1 液压马达容积效率分析
对于液压马达而言，内部存在泄漏现象，而马达的实际流量qm就是入口处的流量，所以马达的理论流量qmt小于实际输入马达的流量qm，液压马达的容积效率 mv就是液压马达理论流量与实际流量之比。变量液压马达的容积效率 mv、机械效率 mm和总效率 m关系可表示为：
当变量液压马达排量为125ml/r时，根据参考文献[2]、[3]、[4]给出的液压马达拟合公式可作出液压马达的总效率与系统压力的关系图，如图1所示。
由图1可知，对于排量为125ml/r的变量液压马达来说，当系统压力增大时，马达效率也增大，但系统压力到达临界值时，效率反而减小。
1.2 液压泵容积效率分析
由于液压泵存在内泄漏以及高压下油液被压缩等现象，所以液压泵的理论流量qpt大于实际输出的流量qp。液压泵的理论流量与实际流量之比称为液压泵的容积效率 pv，则液压泵的容积效率 pv、机械效率 pm和总效率 p关系可表示为：
当变量泵排量为125ml/r时，由参考文献[2]、[3]、[4]给出的拟合公式可以得到变量泵的总效率与系统压力的关系图，如图2所示。
由图2可知，对于排量为125ml/r的变量泵来说，当排量一定时，液压泵总效率随系统压力的增加而增加，但是当系统压力达到临界值时，效率随工作压力的增加反而减小。
1.3 液压驱动系统总效率分析
由于液压马达的效率 m、液压泵的效率 p、以及管路等元件的效率都对液压驱动系统的总效率 产生影响，其中排量和系统压力又对液压泵和液压马达的效率有影响，所以工程车辆液压驱动系统的总效率为：
由上面分析可知，液压泵、液压马达的效率受压力的影响明显，在中高压区的效率较高，所以在综合考虑液压元件功率利用率和工作寿命下，应该使液压泵、液压马达在中高压区范围内工作，这样系统可以获得较高的效率。
2 驱动系统容积效率实验研究
2.1系统压力对容积效率的影响（液压马达和液压泵半排量）
利用单马达单泵驱动回路系统的试验台进行实验。发动机的转速设定为额定转速，所用液压马达是林德比例变量液压马达HMV105，液压泵是林德比例变量液压泵HPV75，并且将液压马达和液压泵的排量比分别设定为45%、50%，实验界面如图3所示，用试验台数据处理软件Catman 将实验数据处理后汇总见表1。
由实验数据分析可知，总容积效率随着系统压力的升高而下降。实验结果得出的结论与液压马达、液压泵容积效率的理论分析一致。
2.2 系统压力对容积效率的影响（液压马达和液压泵全排量）
采用相同的试验台进行实验，只需将图3中液压泵和液压马达排量都设定为全排量，用试验台数据处理软件Catman 将实验数据处理后汇总见表1。
根据实验数据汇总表1分析可知，当液压马达和液压泵全排量时，总容积效率随着系统压力的升高而下降。并且与液压马达排量比45%、液压泵排量比50%时的实验结果对比可知，系统的容积效率会随着排量比的增加而提高。实验结果得出的结论与液压马达、液压泵容积效率的理论分析一致。
参考文献：
[1] 陈新轩.现代工程机械发动机与底盘构造[M].北京：人民交通出版社，2002.
[2] 马登成.波动载荷下工程机械液压底盘性能及实验技术研究[D].西安：长安大学，2011.
[3] 郝学贵，姜友山，邹广德，等.全液压推土机液压驱动马达效率分析[J].设计研究，2010（10）.
[4] 吕爱玲，姜友山，邹广德，等.全液压推土机液压驱动系统变量泵效率研究[J].农业装备与车辆工程，2010（5）.
[5] 马鹏飞.全液压推土机液压行驶驱动系统动力学研究[D].西安：长安大学，2005.