为了寻求具有滚柱受力小、间隙补偿能力强的双定子马达叶片结构,改善双定子叶片液压马达运行的平稳性,提出一种U形连杆槽结构。对双定子液压多速马达4种不同工作方式下的滚柱受力特性进行分析,推导出滚柱与连杆槽之间的摩擦力与滚柱偏转角、槽型夹角的关系,从而得到滚柱磨损量对各接触面正压力的影响。同时还进行了实验研究。结果表明:具有U形连杆槽的叶片结构不仅可以改善滚柱与连杆之间的应力状态,还可以使滚柱与各接触面之间的正压力的变化率趋于稳定。

提出了力偶液压马达,在阐述多作用双定子力偶液压马达工作原理的基础上,探讨了多作用双定子力偶液压马达的理论转矩,深入分析了多作用双定子力偶液压马达的脉动特性及滚柱连杆数对其的影响,得出滚柱连杆数与转矩脉动之间的数学关系,滚柱连杆数小于等于8时,滚柱连杆数为偶数的液压马达产生的转矩脉动程度优于滚柱连杆数为奇数时的脉动程度;而滚柱连杆数大于等于9时,滚柱连杆数为奇数的液压马达产生的转矩脉动程度优于滚柱连杆数为偶数时的脉动程度。

双定子单作用液压马达有内外马达分别单独工作、内外马达联合工作、内外马达差动工作4种工况,分析了不同工况下转子的受力状况及奇、偶叶片数对转子受力的影响,推导出了各工况下转子受力的表达式,同时根据液压马达样机参数采用MATLAB对转子受力情况进行了仿真。结果表明：转子在4种不同受力状态下所受径向力都在一定范围内做周期性的变化,与传统叶片马达相比,双定子马达转子径向受力较好,且奇数叶片时的转子受力状态更好,为双定子单作用液压马达变量机构的设计奠定了理论基础。

针对液压马达径向受力不平衡的问题,提出了一种多工况下双定子多作用力偶液压马达,并采用高次曲线设计了四作用力偶液压马达内、外定子的轮廓线。单作用的定子轮廓线由大、小两段圆弧和两段过渡曲线组成;多作用力偶液压马达的内、外定子轮廓线由多个等宽、相似的单作用定子轮廓线组成,该轮廓线光滑且完全封闭。通过液压马达排量的计算和分析发现：多作用力偶液压马达的排量主要取决于内、外定子轮廓线的半径,定子环的有效宽度,滚柱连杆组的数目,连杆的厚度和马达在一个工作周期内密闭容积吸油及排油的次数。在输入流量不变的情况下,通过改变液压马达的连接方式可以实现内马达单独工作,外马达单独工作,内、外马达同时工作,以及内、外马达差动工作。