气动马达受力分析

在气动马达工作过程中，根据缸内气体压力瞬时变化规律，可通过分析气动马达曲轴、连杆和活塞组成的曲柄滑块机构压力传递，间接得出马达单缸输出扭矩随曲轴转角的变化规律。

类同于内燃机曲轴连杆机构的分析计算过程，连杆机构进行受力分析，如图3-8所示。缸内压缩气体的压力作用在活塞顶端，压力通过连杆传递至曲轴，由曲轴转化为对外输出扭矩。

　　对活塞和曲轴的受力分析，马达单缸输出的瞬时扭矩为：

　　式中 Ap——活塞顶面积(m2);

　　λs——曲轴连杆比，λs=38.3/168;

　　P——气体压力(Pa);

　　P0——大气压力，P0=1.01×105Pa;

　　mi——缸内气体瞬时质量(kg);

　　r——曲轴偏心距离，r=0.0383mm

　　马达连杆与活塞轴线夹角 β

　　综合上述，关于马达工作特性和缸内气体状态变化的数学模型由多个方程联合构

　　成，由此可以看出，当马达在给定的转速下稳定工作，可以计算出任何与曲轴转角φ相对应的缸内压缩气体的瞬时状态，即可求得缸内瞬时压力 P、瞬时温度T、和气体瞬时质量m，以及马达的单缸输出扭矩M，由此数学模型可以得出气动马达的输出特性，深入分析研究气动马达的工作特性