液压中缸和马达

1、第第3 3章章 液压缸液压缸与液压马达与液压马达 液压缸液压缸是液压系统的执行元件，其作用是把液压能转换输出的机械能，向系统提供一定力和速度的装置 液压马达液压马达则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来推动负载作功 作用：压力能机械能 用于实现直线往复运动活塞缸单杆双杆柱塞缸伸缩缸 3.1.1 3.1.1液压缸的类型和特点液压缸的类型和特点分类单作用双作用按作用方式按结构3.1 液压缸液压缸及其液压缸及其分类柱塞式液压缸柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸单作用弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸液

2、压缸及其液压缸及其分类单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸双作用 液压缸的参数液压缸的参数 液压缸缸体固定，液压油从A口进入作用在活塞上，产生一推力F，通过活塞杆以克服负荷W，活塞以速度向前推进，同时将活塞杆侧内的油液通过B口流回油箱。相反，如高压油从B口进入，则活塞后退。一一. .活塞式液压缸活塞式液压缸双杆式活塞式液压缸双杆式活塞式液压缸工作原理工作原理： 特点和应用：特点和应用： 当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞( (或缸体或缸体) )两个方向的推力和运动速

3、度也都相等，适用于要求往复两个方向的推力和运动速度也都相等，适用于要求往复运动速度和输出力相同的工况运动速度和输出力相同的工况 )(4)(212221ppdDAppF)(422dDqAq职能符号：职能符号： 安装方式安装方式缸固定 L=3 l杆固定 L=2 ll活塞有效工作行程。动画职能符号：职能符号：n单杆单作用活塞缸n单杆双作用活塞缸双向液压驱动 单向液压驱动，回程靠外力。二单杆活塞式液压缸二单杆活塞式液压缸单杆单杆正常连接正常连接工作原理：伸出退回22212221114)(4pdppDApApF2114DqAq12212122124)(4pdppDApApF)(42222dDqAq正常连

4、接正常连接22212dDDv往复运动比特点和应用特点和应用： 供油压力和流量不变时，活塞在两个方向的运动速度和输出推力皆不相等。 由于A A1 1AA2 2, 故故F F1 1FF2 2,V,V1 1VV2 2, ,即活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；活塞杆缩回时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作载荷，缩回时为空载或轻载的场合 液压缸的差动连接液压缸的差动连接 单杆活塞缸的两腔同时通入压力油的油路连接方式称为差动连接，作差动连接的单杆活塞缸称为差动液压缸22134dqAAq1212212221134)(44pdpdDpDApApF差动连接时实际起有效作用的面积是活塞杆的横截面积在

5、输入油液压力和流量相同的条件下，活塞运动速度较大而推力较小，广泛用于组合机床的液压动力滑台和其它机械设备的快速运动中 要使活塞往返运动速度相等，即V V2 2=V=V3 3， 则 即A1=2A2dD23.1.2 其它形式的液压缸 柱塞式液压缸柱塞式液压缸 伸缩式套筒液压缸伸缩式套筒液压缸 增压缸增压缸 齿条活塞缸齿条活塞缸 柱塞式液压缸柱塞式液压缸主要特点：主要特点： 单作用液压缸。要双向运单作用液压缸。要双向运动需成对使用动需成对使用 适用于行程较长的场合适用于行程较长的场合 推力和速度分别为推力和速度分别为 F=p F=p 24d24dq职能符号：柱塞式液压缸伸缩式套筒液压缸伸缩式套筒液压

6、缸 伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成，又称多级缸。 伸缩缸中活塞伸出的顺序是从大至小，而空载缩回的顺序一般是从小至大。 当输入流量相同时，外伸速度逐次增大； 当负载恒定时，液压缸的工作压力逐次增高。 常用于安装空间小而行程要求很长的场合 职能符号：职能符号：液压缸伸缩式液压缸伸缩式伸缩伸缩伸缩式套筒液压缸增压缸增压缸 局部区域获得高压 增压缸只能将高压油输入其它液压缸以获得大的推力，其本身不能直接作为执行元件 212)(dDpp 增压缸增压缸齿条活塞缸摆动缸或摆动马达 单叶片摆动马达: 工作压力小于10MPa，摆动角度小于280。 由于径向力不平衡，叶片和壳体、叶片和挡块之间密封困难，限制了

7、其工作压力的进一步提高，从而也限制了输出转矩的进一步提高。 双叶片式摆动马达: 在径向尺寸和工作压力相同的条件下，分别是单叶片式摆动马达输出转矩的2倍，但回转角度要相应减少，双叶片式摆动马达的回转角度一般小于120。液压缸主要尺寸计算 液压缸内径计算： 根据负载大小和选定的系统压力计算确定： 根据液压缸的输出速度和所选定的系统流量计算确定： 活塞杆直径计算： 液压缸长度：由最大行程决定 液压缸的壁厚：根据结构设计确定。但在工作压力较高或缸径较大时必须进行强度验算 1 DdpFpFD231057. 3104qqD128. 143.1.3 3.1.3 液压缸的结构液压缸的结构 缸筒和缸盖缸筒和缸盖

8、 活塞和活塞杆活塞和活塞杆 密封装置密封装置 缓冲装置缓冲装置 排气装置排气装置结构结构单杆活塞式液压缸的结构 双作用单活塞杆液压缸1耳环2螺母3防尘圈4、17弹簧挡圈5套6、15卡键7、14O形密封圈8、12Y形密封圈9缸盖兼导向套10缸筒11活塞13耐磨环16卡键帽18活塞杆19衬套20缸底缸筒和缸盖的连接缸筒缸筒主要是由钢材制成，缸筒内要经过精细加工，表面粗糙度Ra0.08um，以减少密封件的摩擦。盖板：盖板：通常由钢材制成，有前端盖和后端盖，安装在缸筒的前后两端，活塞和活塞杆的连接形式活塞活塞的材料通常用钢或铸铁，也可采用铝合金。活塞和缸筒内壁间需要密封，而活塞应有一定的导向长度，一般

9、取活塞长度为缸筒内径的（0.61.0）倍。活塞杆：活塞杆：是由钢材做成实心杆或空心杆，表面经淬火再镀铬处理并抛光。密封装置液压缸的密封装置用以防止油液的泄漏，液压缸的密封主要是指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。常采用O形密封圈和Y形密封圈。缓冲装置当活塞快速运动到接近缸盖时，增大排油阻力，使液压缸的排油腔产生足够的缓冲压力，使活塞减速，从而避免与缸盖快速相撞排气装置3.2 3.2 液压马达液压马达液压马达则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来推动负载作功 液压马达是使负载作连续旋转的执行元件，其内部构造与液压泵类似，差别仅在于液压泵的旋转是由电机所

10、带动，输出的是液压油；液压马达则是输入液压油，输出的是转矩和转速。因此，液压马达和液压泵在细部结构上存在一定的差别。ABPT溢流阀液压泵液压泵液压马达与液压泵的区别液压马达与液压泵的区别从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异1 1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同2 2、结构上要求泵有自吸能力、结构上要求泵有自吸能力3 3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称4 4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工

11、作、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作5 5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动 液压马达的种类和图形符号液压马达的种类按其排量能否调节分为：液压马达的种类按其排量能否调节分为： 定量马达定量马达 变量马达变量马达按结构形式可分为：按结构形式可分为： 齿轮式、叶片式、柱塞式、螺杆式齿轮式、叶片式、柱塞式、螺杆式按工作特性分：高速马达按工作特性分：高速马达额定转速高于额定转速高于500r/min 低速马达低速马达额定转速低于额定转速低于500r/min500r/min 液压马达图形符号液压马达图形符号 液压马达主要性能参数结构参数：排量

12、结构参数：排量3/r工作参数：输入参数工作参数：输入参数 p,q输出参数输出参数 T,n效率参数效率参数 = v mqpnT1.容积效率v: 转速n： 最低稳定转速：爬行 2.机械效率m 转矩: 启动性能 3. 总效率：qqtVVnqtVVqntmTTpVnnTt22pVTtmpVT2VmVViopVTVnpnTpqnTPP222 液压马达工作原理sin4sin21pRtgdRFaFTyymiipRtgdT12sin4一轴向柱塞式液压马达。试补AA 视图,画出配油盘上的通油窗口。叙述其工作原理,重点分析一个柱塞的受力情况,说明输入压力油后马达轴为什么会转动。设柱塞数为Z,柱塞直径为 d,柱塞在缸体中的分布圆半径为R,斜盘倾角,求转量每排。设输入油液压力