第 3 章 动力元件与执行元件

第3章动力元件与执行元件执行器(actuator):马达缸泵3.1泵和马达3.1.1排量与图形符号1.功能(function,用途或作用)2.排量泵(马达)的排量V

：从几何上算得的泵(马达)轴每转一周所能排出的流体体积定量泵(马达)：固定排量(fixeddisplacement)，排量不可变变量泵(马达)：变排量(variable-displacement)，排量可调节3.图形符号示例液压泵(hydraulicpump)空气压缩机(aircompressor)或压缩机

液压马达(hydraulicmotor)气动马达(airmotor)电动马达[电动机(electricmotor)]行走马达空压机行星减速器不是数学上的变量它的值仅取决于泵(马达)的结构尺寸(与转速、压力等无关)拖动车轮驱动桥液压泵联轴器电动机(或发动机)②口(port)③三角④单向双向⑤定量变量⑦液压泵-马达泵:流向马达：旋转方向⑥<液压>泄油口L图形符号只表示：功能操纵控制方法口不表示：具体结构技术参数口的实际位置①圆旋转类比于：端子引脚流体力的作用方向泵和马达图形符号示例液压力或气压力分时油口或气口正三角⑧气动不存在

变量问题【课外】除容积式泵，其他类型的泵有：泵和马达，按结构分类：

柱塞泵、柱塞马达叶片泵、叶片马达齿轮泵、齿轮马达等等容积式：容积大小可交替变化的密闭工作腔注射器打气筒偏心轮扬程手动泵截止阀油箱液压缸单向阀单向阀洗手液洗发液泵头叶轮式泵(动力式泵):离心泵轴流泵等射流泵

液压泵是容积式泵气动通常采用容积式压缩机风机离心泵离心风机轴流泵灌溉手机震动⟸偏心轮3.1.2柱塞泵和柱塞马达柱塞布局方式②径向布局(7柱塞)曲轴L3(L4)①直列布局(3柱塞)③轴向布局(9柱塞)③轴向布局(9柱塞)定量柱塞泵柱塞孔容腔变化：外伸变大逆时针旋转

(面向轴端)缸体随轴转动柱塞往复外伸回缩回缩变小排量为：排量只取决于结构参数、定量柱塞马达斜盘倾角d柱塞数为z单向双向花键变量柱塞泵(马达)：变排量如何实现？斜盘(静止)回程盘缸体传动轴③轴向布局(9柱塞)变量柱塞泵暖瓶过中位泵过中位马达变量原理：调节斜盘倾角、变量柱塞马达缸体缸体排量为：缸体(随轴旋转)泵体泵体与缸体间的空腔内的油哪来的？怎么办？变量柱塞泵过中位泵过中位马达、变量柱塞马达缸体缸体变量原理：调节斜盘倾角(随轴旋转)泵体与缸体间的空腔内的油哪来的？怎么办？泵体变量柱塞泵过中位泵过中位马达、变量柱塞马达泄油口进口出口细粗最细变量原理：调节斜盘倾角流体传动中，不仅加压有意义，而且有时还需必要的泄放(否则不能正常工作)泵体与缸体间的空腔内的油哪来的？怎么办？3.1.3叶片泵和叶片马达滑动叶片离心力转子定子变排量如何实现？配流盘转子定子平键泵体3.1.3叶片泵和叶片马达定子圆心与转子圆心存在一个距离，即偏心距e离心力转子定子转子p压力增大，排量减小叶片变排量如何实现？泵体定子3.1.4齿轮泵和齿轮马达类似于旋转门各类马达与泵：在原理上互逆，但通常技术要求不同，结构有差异，一般不能互换空化花键泵体【课外】内啮合外啮合变排量如何实现？

不易实现产品≈0

3.1.6液压泵和液压马达的功率和效率液压能转矩转速仪p0p电能机械能对于开式油箱(油箱与大气相通)inputhydraulicpower1、液压泵的功率(1)输入功率(2)输出功率泵电动机联轴器2联轴器13.1.6液压泵和液压马达的功率和效率对于开式油箱(油箱与大气相通)inputhydraulicpower1、液压泵的功率(1)输入功率(2)输出功率实际理论实际mechanicalefficiency转速排量角速度理论volumetricefficiency2、液压泵的效率(1)容积效率(泄漏)(2)机械效率(摩擦)(3)总效率例题重要！！！3.1节（完）滚珠丝杠3.2缸hydraulic/pneumaticcylinder(缺点：耐冲击性差功率密度小)还有：直线电动机电气传动电缸electriccylinder破碎锤3.2缸hydraulic/pneumaticcylinder长行程短行程人员维护中塔吊爬升(液压顶升)打桩锤(承建孟加拉大桥)流体传动外伸回程2个行程终点3.2.1单出杆缸外伸回程图形符号单出杆缸有几种运动工况？3个截面积结构示意图外伸回程差动缸3种工况：2种伸出去1种缩回来

力速度功率大小关系

流体传动GB/T786.1—2021电气简图GB/T4728.3—2018标准没有但有使用宽度:流量广义负载力产生压力①②③?背压外伸回程差动液压软管总成宽度:流量缸③：活塞杆固定式(缸筒运动)缸①②：缸筒固定式(活塞杆运动)?外伸回程差动缸3种工况：2种伸出去1种缩回来

力速度功率大小关系

宽度:流量例3-3A1=1m2

A2=0.6m2进油

p1=10MPa回油

p2=1MPa供给流量

q=0.03m3/s求：缸外伸、回程、差动三种工况下的输出力、运动速度、输出功率(不计泄漏和摩擦)缸3种工况：2种伸出去1种缩回来

力速度功率大小关系

例3-3A1=1m2

A2=0.6m2进油

p1=10MPa回油

p2=1MPa供给流量

q=0.03m3/s求：缸外伸、回程、差动三种工况下的输出力、运动速度、输出功率(不计泄漏和摩擦)缸3种工况：2种伸出去1种缩回来

力速度功率大小关系

例3-3A1=1m2

A2=0.6m2进油

p1=10MPa回油

p2=1MPa供给流量

q=0.03m3/s求：缸外伸、回程、差动三种工况下的输出力、运动速度、输出功率(不计泄漏和摩擦)例3-4

液压单出杆缸，缸径为D，活塞杆直径为d，v1、v2、v3分别为缸外伸、回程和差动时的运动速度，不计泄漏，试求：

1）2）满足v3=4v1且v3=3v2的D与d的关系

综上，D=2d

<液压>单作用

单出杆缸<液压>柱塞缸双出杆缸<气动>单作用单出杆缸<气动>单出杆缸<气动>无杆缸带导向<气动>夹具安瓿瓶带式缆索式磁性平行夹具外径

夹持内径

夹持(电:电爪)人工肌肉软管缸<气动>形状自适应气爪FESTO(费斯托)仿生