液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变成机械能并拖动外界负载作功的能量转换装置

1、液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变成机械能并拖动外界负载作功的能量转换装置。它包括液压缸和液压马达。51 液压马达 一 液压马达分类和特点 按结构类型可分为齿轮式，叶片式，柱塞式。 液压马达按转速分为高速小扭矩和低速大扭矩两大类。 高速小转矩马达基本类型：齿轮式、叶片式、柱塞式等。主要特点：转速较高，转动惯量小，便于启动和制动，调节灵敏度高，输出转矩不大（仅几十Nm到几百Nm。 主要缺点：起动扭矩较低，低速稳定性差，最低转速偏高。低速大转矩马达基本型式：径向柱塞式、多作用叶片马达等。如: 静平衡马达、曲轴连杆式马达、多作用曲线马达等。 主要特点：排量大，体积大，转速低，因此可直接与工作机构

2、连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大（可达几千Nm到几万Nm。 缺点：转动惯量大，制动较为困难。液压马达与液压泵比较，液压马达具有以下特点液压马达应该能够正、反转，因而要求其内部结构对称，进油口和出油口一样大，叶片马达的叶片径向布置；液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此，它通常采用滚动轴承或滑动轴承；液压马达由于在输入压力油条件下工作，因此不必具备自吸能力，但液压马达应有较大的起动扭矩。 二 高速液压马达的工作原理u 与液压泵具有同样的基本结构要素。常用的高速液压马达的结构与同类型的液压泵很相似。u 齿轮式、叶片式、柱塞式液压

3、马达的工作原理。 定量泵 变量泵1齿轮式液压马达的工作原理 2叶片式液压马达的工作原理 3轴向柱塞式液压马达的工作原理 三 液压马达的基本参数和基本性能 1.压力（MPa）工作压力：液压马达实际工作时输入口的压力。额定压力： 液压马达长期连续运转能正常工作所允许使用的最高工作压力。 极限压力：液压马达在短时间内超载所允许使用的最高压力。 2. 排量和流量排量V（m3/r）（mL/r） 在不考虑泄漏的情况下，液压马达每转一转所输入的液体体积。它只与液压马达的工作容积的几何尺寸有关。 理论流量qt（m3/r）（L/min） qt=V n实际流量q q=qt+ql泄漏量ql随着压力p的增大而增大，

4、实际流量q随着压力p的增大而减小。 3.功率和效率 液压马达的功率损失 包括容积损失和机械损失。 容积损失和容积效率容积损失是液体泄漏造成的功率损失。 v随着压力的增大而降低。 机械损失和机械效率机械损失是因摩擦而造成的功率损失。Tl 基本不随压力变化，而Tt随着压力的增大而增大。m随着压力的增大而增大。 液压马达的功率 输入功率Pi （国际单位） 压力（P）单位：MPa 流量（q）单位：L/min输出功率Po (国际单位) 扭矩（T）单位：Nm 转速（n）单位：r/min 总效率4、液压马达的启动机械效率 启动性能对液压马达很重要：启动机械效率越大越好 。 式中启动扭矩T0是指马达由静止状态

5、起动时所能输出的扭矩。Tt是马达轴输出的理论扭矩5、输出转速，低速稳定性，调速范围 在考虑泄漏损失时，马达的转速： 低速稳定性：当液压马达工作转速过低时往往保持不了均匀的速度，出现时动时停的不稳定状态，这就是所谓爬行现象。它与马达低速摩擦阻力“负特性” 有关。调速范围：最高转速与最低转速之比。四、低速大转矩液压马达 1、曲轴连杆液压马达 JMD型液压马达：额定压力为16MPa，最高压力为22MPa，转速范围为0400r/min，排量为0.2016.140L/r。 如图所示，壳体1内沿圆周均匀布置了五个液压缸，形成星形壳体。连杆2与柱塞3以球头铰接，并用卡环10锁紧。连杆2大端做成鞍形圆柱面，紧

6、贴在曲轴5的偏心圆上，并用两个挡圈夹持住。曲轴5支承在两个滚柱轴承6上，其一端外伸，即为输出轴，另一端通过十字联轴节9与配油轴7连接，使配油轴7和偏心轴5一起转动。曲轴连杆液压马达曲轴连杆液压马达的工作原理特点：结构比较简单，柱塞所受侧向力小，工作可靠，是应用较多的一种低速液压马达。缺点：连杆底部与偏心轮之间磨损严重；配油轴与壳体间隙较大，因而泄漏较大。滚针轴承承受较大的径向力，成为容易磨损破坏的薄弱环节。这种低速液压马达最低稳定转速比较高，一般不宜在10r/min以下工作。由于润滑条件差，摩擦力大，所以启动转距也小。只有理论转距的8085。但在具有静压支承的液压马达中，这些现象有所减轻，其最

7、低稳定转速可达到35r/min。2、静力平衡式低速大扭矩液压马达 静力平衡液压马达与曲轴连杆液压马达比较，主要特点是取消了连杆，在主要摩擦副之间实现了油压静力平衡，所以改善了工作性能。工作原理如图所示，静力平衡马达有五个油缸组成，中间是偏心轴又是配油轴5。以主轴心与偏心轴中心的连线O-O为界，上部为进入压力油区，下部为排出低压油区。该型式马达是由液压力直接作用于曲轴偏心轮上，产生如图所示旋转方向的扭矩。 液压力作用在偏心轮的弧面上，其合力中心通过偏心轮中心O。由于活塞2与压力环4；压力环4与五星轮3；五星轮3与曲轴偏心轮5之间接合面均都做到静压平衡，所以这些运动副之间没有机械接触的作用力。而这

8、些运动副实际只起密封作用。随着曲轴的旋转，活塞 一、二、三依次向中心移动；活塞是空心的，向中心移动是活塞内的弹簧的预紧力所驱动（图中未画出来）。五星轮、活塞、压力环的静压平衡原理：五星轮的内表面的液压撑开力D与二至三个压力环的液压作用力相平衡。在活塞上的液压作用力可以做成上下相等，但由于作用线不重合，故产生一力偶，此力偶是由活塞与缸体之间机械接触产生一平衡力偶所平衡。 由于运动副之间均采用了静压平衡，所以油液的清洁度要求高一些。只有完全静压平衡，五星轮等等零件才处于“悬浮”状态。3、多作用内曲线液压马达它具有尺寸小、重量轻、起动效率高、最低稳定转速低（1r/min以下）等等特点。 高压油输入液

9、压马达后进入配油轴的进油通道，经配油窗口通入处于工作段的各柱塞孔中，柱塞组件底部受到高压油作用，使其顶部滚轮压向定子曲面，同时定子曲面对柱塞组件产生反作用力FN，该力作用在定子曲线与滚轮接触处的法向方向上。力N可分解为径向力P和圆周力T，P与柱塞底部的液压力相平衡，T力则克服负载力矩驱动转子2旋转。柱塞组件3随转子旋转的同时沿转子柱塞孔向外伸出，使高压油不断流入柱塞孔。由于定子和配油轴固定不动。当柱塞组件运动到定子曲面的回油段时，便向里退回，将油液通过配油轴排出。柱塞组件处于定子曲面工作段和回油段之间的圆弧过渡面时，柱塞孔与进油、排油通道切断，使高低压腔互不相通。若将马达进排油方向对调，马达将

10、方向旋转。如果把转子固定，使定子和配油轴旋转，就能构成壳转马达。 多作用内曲线液压马达52 液压缸液压缸是输出直线运动（包括输出摆动运动）的液压执行元件。 液压缸是一种能量转换装置。一.液压缸的分类液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。 活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度； 摆动缸则能实现小于 360的往复摆动，输出转矩和角速度。（一） 活塞式液压缸活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为双杆式、单杆式两种。 活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的活塞液压缸称为双杆式活塞缸。 活塞只有一端带活塞杆的活塞液压缸称为单杆式活塞缸。（二） 柱塞缸1.柱塞缸的结构柱塞缸是一种单作用液压缸。（三） 摆动缸1.摆动缸(也称为摆动液压马达 )的结构（四） 其它液压缸 1增压缸 增压液压缸又称为增压器。在某些短时或局部需要高压液体的液压系统中，常用增压缸与低压大流量液压泵配合作用。它有单作用和双作用两种。2伸缩缸伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒。伸