多作用径向柱塞马达的制造工艺

    以径向球塞式低速大转矩液压马达（QJM型液压马达）为例进行介绍。

    (1)结构及技术要求如图R所示，QJM型液压马达在转子2上均布安装多个钢球1和球托5构成的球塞副，并通过球托传力；马达的配流机构为配流轴4。

    由于该型马达用钢球和球托代替了一般内曲线径向柱塞马达上的柱塞或活塞与横粱、滚轮等零件，且无轴承作为支承，从而使其与其他类型的液压马达相比，具有结构紧凑、重量轻、体积小、低速稳定性好、效率高等特点，额定工作压力为20MPa，尖峰工作压力可达31.5MPa以上。所以要求其零件必须具备高强度、耐磨、配合严密等条件，给加工带来了一定的困难。

    定子、转子及配流轴等主要关键零件的材料及工艺直接影响该型马达的性能和寿命。

    (2)关键零件的材料和工艺要求

    ①定子 如图S所示，在液压马达工作时，高压油经配流轴进人钢球下端油腔，压力油形成液压力P，将钢球向上推，使它与内益线体的曲线接触。在接触点处，由P力形成的分力Pe压向内曲线定子，它就给钢球一个大小相等、方向相反的正压力P_C，此力作用在钢球上可分解为径向分力N和切向分力T，其中径向分力N与液压力P相平衡，切向分力T通过钢球作用在转子4的切线方向，迫使转子4沿逆时针方向转动，转子4直接与传动轴相连，故使传动轴转动。由此可见，切向分力T的大小决定于内曲线的形状。而且由于钢球与定子的接触应力要比一般的滚柱或横梁与定子的接触应力大得多，故要求定子不但要有准确的内曲线形状，而且必须具备高硬度、高耐磨、抗疲劳等性能。

    根据上述要求，定子的材料为轴承钢GCr15SiMn，要求球化退火2级以上，整体淬火硬度为60～63HRC。

    内曲线传统上是采用凸轮靠模的仿形加工，但为了保证内曲线的平滑过渡，建议采用先进的内曲线加工核心。

    定子的加工工艺过程为：下料→模锻→球化退火l～2级→粗、精车内止口和两平面，留磨余量0.4～0.6mm→钻孔→铣曲面，留磨余量0.4～0.6mm→去毛刺→整体淬火(60～63HRC) →变形不大于0.3mm→磨两平面达图纸要求→磨两止口达图纸要求→磨内曲面达图纸要求→磨内曲线滚道达图纸要求→探伤去磁斗清洗→检查。

    ②转子其主要作用是传递转矩，但它又是该型液压马达中所有摩擦副的集中地，它与配流轴组成旋转摩擦副，与球托组成往复摩擦副。因此要求转子具有足够的强度，并有较高的耐磨性。

    按照上述要求，转子的材料选用球墨铸铁QT600，热处理正火硬度为230～260HB。

    另外，转子与配流轴、活塞配合间隙的大小，直接影响到该液压马达的内泄漏及容积效率的大小，加工精度要求较高。

    转子的加工工艺过程为：铸造→退火消除内应力→粗车，留余量2～3mm→粗镗，留余量3～4mm→正火(230～260HB) →精车内孔及小端，留磨余量0.3～0.4mm→钻Φ10mm工艺定位孔→镗孔，留精铰余量0.01～0.03mm→铰孔→去铰孔后活塞孔内毛刺→插内孔矩形花键→磨小端外圆→磨配流内孔→去内孔毛刺→清洗检查。

    ③配流轴它在该型液压马达中有三个作用：一是配流；二是油路的连接；三是作为转子的径向支承。其配流角度的加工精度直接影响到液压马达总效率、冲击和噪声大小；作为对外连接，它又要具有足够的刚性；作为支承，它又与转子直接组成旋转摩擦副，需要具有较高的耐磨性。

    综合各方面的因素，配流盘的材料选为球墨铸铁QT600，热处理正火硬度为230～260HB，与转子配合的圆柱面的圆柱度不大于0.005mm，表面粗糙度≤0.8μm，配流角度的分度误差为±10′。

    配流轴的加工工艺过程为：铸造→退火消除内应力→粗车，留余量2～3mm→正火(230～260HB) →精车内孔及外圆，留磨余量0.3～0.4mm→钻进、出油口底孔→车进、出油口螺孔→车内孔偏心槽与油口接通→铣配流槽达设计要求→去内孔槽口及配流槽口所有毛刺，但不允许倒角→磨内孔达到设计要求→修去内孔磨后产生的毛刺→按图纸要求磨外圆，配合间隙→般为0.015～0.03mm→去外圆磨后产生的毛刺→清洗烘干→检验。