液压与气压传动1

1、 缸的类型及特点缸的类型及特点 其他类型的常用缸其他类型的常用缸 缸的典型结构缸的典型结构 液压与气压马达液压与气压马达 通过本章的学习，要求掌握缸和马达的通过本章的学习，要求掌握缸和马达的和和等。等。本章主要内容为：本章主要内容为： 第四章第四章 液压与气压传动的执行元件液压与气压传动的执行元件马达和缸能量转换压力能压力能机械能机械能由于结构强度、材质要求和密封条件的不同，两种介质由于结构强度、材质要求和密封条件的不同，两种介质的缸和马达不能互换使用。的缸和马达不能互换使用。常用于需要获得较大输出力和扭矩的场合常用于需要获得较小输出力和扭矩的场合按使用的介质液压缸、液压马达气缸、气马达（压力

2、油）（压缩空气） 液压和气压系统中的执行元件马达和缸，其职能是将压力能转换为机械能。第一节、缸的分类和特点第一节、缸的分类和特点缸缸将压力能转换成往复直线（摆动）运动机械能的装置。按照结构形式活塞式活塞式柱塞式柱塞式摆动式摆动式单作用单作用双作用双作用按照作用方式 特点：特点：缸结构简单、工作可靠，与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等机构配合使用实现多种机械运动，满足各种运动形式要求。液压缸液压缸三梁四柱式压力机液压缸液压缸一、活塞缸一、活塞缸1、双杆活塞缸图形符号：活塞杆缸体活塞缸盖密封圈运动范围约等于活塞有效行程的三倍 运动范围约等于缸体有效行程的两倍 安装固定方式与运动范围的关系安装

3、固定方式与运动范围的关系缸体固定，活塞运动缸体固定，活塞运动活塞杆固定，缸体运动活塞杆固定，缸体运动执行机构安装在活塞杆上执行机构安装在缸体上双杆活塞缸的速度推力计算：224dDqAqv运动速度：2122214ppdDppAF推力：缸在左右两个方向上输出的速度相等。缸在左右两个方向上输出的推力相等。 这种缸常用于要求往返运动速度相同的场合，如外圆磨床工作台往复运动液压缸等 。qp12p2、单杆活塞缸1A23 4357-防尘圈 8-活塞杆 1098（b）图 4-6（a）单活塞杆式液压缸基本结构 1-端盖 2-缸筒 3-支撑环 4、9、10-密封圈 5-活塞 6-导向套B67图形符号：1A23 4

4、357-防尘圈 8-活塞杆 1098（b）图 4-6（a）单活塞杆式液压缸基本结构 1-端盖 2-缸筒 3-支撑环 4、9、10-密封圈 5-活塞 6-导向套B67图形符号：活塞杆端盖活塞端盖缸体2 、单杆活塞缸、单杆活塞缸 214Dqv 运动速度：)(42221222111pdDpDApApF推力：)(4222dDqv)(42212212212pDpdDApApF区别区别区别区别2A1F1v(a)无杆腔进油无杆腔进油1P2P1ADdq2A2F(b)有杆腔进油有杆腔进油2P1P1A2vq 比较上述各式，可以看出： , ；缸往复运动时的速度和推力不同。（输入流量和压力相同） 2v1v1F2F差动

5、连接差动连接：压力相同的液体或压缩空气同时通入单活塞杆缸的两腔13Aqqv322)(4vdDq234dqv运动速度：)(2113AApF1222)(4pdDD124pd 推力：方向方向:右右2A3F(c)差动联接差动联接1P1A3vq q 差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法。快速运动的有效办法。1234 5687图 4-10 (a) 柱塞式液压缸(b) 图形符号5、6-密封压紧装置 7-防尘圈 8-泄油口1-缸体 2-柱塞 3-导向套 4-密封装置二、柱塞缸二、柱塞缸1234 5687图 4-10 (a) 柱塞式液

6、压缸(b) 图形符号5、6-密封压紧装置 7-防尘圈 8-泄油口1-缸体 2-柱塞 3-导向套 4-密封装置图形符号：柱塞和缸简内壁不柱塞和缸简内壁不接触，因此缸筒内接触，因此缸筒内孔不需精加工。工孔不需精加工。工艺性好成本低。艺性好成本低。24Dqv运动速度：pDF24推力： 柱塞缸只能制成单作用缸。在大行程设备中，为了得到双向运动，柱塞缸常成对使用。 特点:qqVDD3F1PD3vq三、摆动缸三、摆动缸单叶片摆动缸单叶片摆动缸Dd1234432411 摆动缸能实现小于360角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动马达，主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。p1双叶片摆动缸双叶

7、片摆动缸p1Dd1234432411叶片缸的摆动轴输出转矩为p1p2)(82122ppdDZbTD 缸体内孔直径；d 摆动轴直径； b 叶片宽度；Dd1234432411q根据能量守恒原理,得输出角速度为D 缸体内孔直径； d 摆动轴直径；b 叶片宽度；)(822dDZbqDd1234432411q 单叶片摆动缸单叶片摆动缸的的摆角摆角一般不超过一般不超过 ，双叶片摆双叶片摆动缸动缸的的摆角摆角一般不超过一般不超过 。)(822dDZbq)(82122ppdDZbT 摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，一般只用于中、低压系统中往复摆动，转位或间一般只

8、用于中、低压系统中往复摆动，转位或间歇运动的地方。歇运动的地方。图形符号：气压摆动缸气压摆动缸液压摆动缸液压摆动缸缸体伸出伸出缩回缩回套筒活塞活塞伸缩式单作用缸伸缩式单作用缸第二节、其它型式的常用缸第二节、其它型式的常用缸图 4-12 增速缸结构示意图1-柱塞 2-活塞 3-缸筒IIII1II32acbbac1qp qp 2111pAFAqv，推力：快速运动：)(21122AApFAAqv，工进运动：A1A23、增压缸（增压器）2211pApA11212kppAAp增压比k212221DDAAk1p2p4、气压油缸 气压油缸传动装置无需使用油泵和驱动电机，便可气压油缸传动装置无需使用油泵和驱动

9、电机，便可获得结构简单，价格低廉的速度平稳和可调的液压传动。获得结构简单，价格低廉的速度平稳和可调的液压传动。 p1p气压油缸是一种使气压直接转换成液压的装置。它利用气压控制达到液压传动的目的。 5、冲击气缸 在约0.25-1.25 s的很短时间内，以平均约8 m/s的高速同下冲击。从而获得很大的动能。 加速度可达1000 2/m s以上，以完成破碎、模锻等需要瞬时大能量的工作，如型材下抖打印、铆接、弯曲、冲孔、镦粗等 液压马达和液压泵在原理上可逆，结构上类似，但由于用途不同，它们在结构上有一定差别。常用的液压马达有柱塞式、叶片式和齿轮式等。一、液压马达的分类、特点及应用第六节 液压及气压马达

10、(Motor)二、液压马达的工作原理二、液压马达的工作原理 当压力油输入液压马达时，处于压力腔的柱塞被顶出，压在斜盘上，斜盘对柱塞产生反力，该力可分解为轴向分力和垂直于轴向的分力。其中，垂直于轴向的分力 Fy 使缸体产生转矩。yFNFFFyFyFyF三三、液压马达的主要性能参数 （一）工作压力和额定压力 1工作压力: 液压马达实际工作时输入的压力。 2额定压力: 液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转所允许的最高压力。 （二）排量和流量 1理论（或几何）排量 液压马达转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的、需输进液体的体积。 2流量： 液压马达在单位时间内，需输进液体的体积，也

11、有理论和实际流量之分。理论流量 是指在没有泄漏的情况下，达到要求转速所需输入液体的流量。其值由理论排量和转速计算而得。由于有泄漏损失，实际输入的流量 必须大于理论流量。pnpVtqq（三）效率和功率（三）效率和功率1容积效率Mv马达的理论流量qT与实际输入流量q的比值。 式中：q马达的泄漏量。2机械效率Mm 由于有摩擦损失，液压马达实际输出的转矩T小于理论转矩Tt。如果损失转矩T1，则实际输出转矩M和机械效率Mm为 qqqqqTTTMv1TTTtttttMmTTTTTTT111 3马达的总效率M 4马达的输入功率Pi 5马达的输出功率Po 式中：p马达进、出口的压力差；,n马达的角速度和转速。 （四）输出的转矩和转速 1液压马达轴理论输出的转矩Tt和实际输出的转矩T为 2马达轴实际输出的转速n为式中：V马达的排量MmMvMqpPiTnTPo22VpTtMmVpT2VqVqnvMT 马达的特性曲线马达的特性曲线实际转矩实际转矩T理论转矩理论转矩Tt实际转矩实际转矩T 四、液压马达的类型和图形符号 与液压泵类似，从结构上看，常用的液压马达有柱塞式、叶片式和齿轮式等三大类。