液压与气压传动精讲

元件篇能源装置执行元件控制元件辅助元件√8/13/20241第三章执行元件8/13/20242机械能（力/力矩、速度/角速度）压力能（压力、流量）执行元件执行元件直线往复运动旋转运动/摆动液压缸气缸液压马达/摆动液压马达气动马达/摆动气缸8/13/20243单作用液压缸只有一个工作腔，其外伸运动是靠液压力的作用，而回程运动靠重力、外力或弹簧力等实现。双作用液压缸的伸出和缩回都是利用液压油的操作实现的液压缸双作用液压缸单作用液压缸双活塞杆式单活塞杆式活塞式柱塞式伸缩式液压缸的分类8/13/202448/13/20245双活塞杆双作用液压缸8/13/20246供油压力排油压力8/13/202478/13/202488/13/20249差动液压缸在同样供给流量的情况下，差动缸可以提高活塞的运动速度8/13/202410液压缸计算举例某单杆双作用液压缸，活塞直径D＝9cm，活塞杆直径d＝6cm，输入的流量q＝25L/min，进油腔压力p1=4MPa，回油腔压力p2=0.5MPa。若不计泄漏，求：液压缸伸出和缩回时运动速度的大小？作用力的大小？输出功率的大小？

8/13/2024118/13/2024128/13/202412伸缩式单作用液压缸的工作原理8/13/2024138/13/202414单活塞杆液压缸双活塞杆液压缸伸缩式液压缸不可调单向缓冲液压缸不可调双向缓冲液压缸可调双向缓冲液压缸8/13/202415柱塞式液压缸活塞式液压缸弹簧复位活塞式液压缸伸缩式液压缸8/13/2024168/13/202417缸筒缸盖缸盖活塞活塞杆密封装置排气装置缓冲装置8/13/2024178/13/202418自由排油状态形成排油阻力，活塞减速在活塞向右移动时，油液经单向阀作用在活塞上8/13/2024198/13/202420头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小

8/13/2024208/13/202421液压缸在垂直面内可摆动。头部销轴型安装时，活塞杆受弯曲作用较小；中间销轴型次之；尾部销轴型最大液压缸在垂直面内可摆动。头部销轴型安装时，活塞杆受弯曲作用较小；中间销轴型次之；尾部销轴型最大液压缸在垂直面内可摆动。头部销轴型安装时，活塞杆受弯曲作用较小；中间销轴型次之；尾部销轴型最大8/13/2024218/13/202422液压缸在垂直面内可摆动，头部耳环型安装时，活塞杆受弯曲作用较小；尾部耳环型较大8/13/2024228/13/202423径向底座型安装时，液压缸受倾翻力矩较小；切向底座型和轴向底座型较大8/13/202423液压缸的效率容积效率机械效率总效率泄漏流量压力损失8/13/202424气缸气缸活塞式膜片式单活塞双活塞有活塞杆无活塞杆单活塞杆双活塞杆单作用双作用单作用双作用机械耦合（无杆气缸）磁性耦合（磁性气缸）绳索、钢缆平膜片滚动膜片皮囊8/13/202425单活塞杆双作用气缸8/13/202426单活塞杆单作用气缸8/13/202427无杆气缸分为机械接触式和磁性耦合式

特点：沿行程方向节省安装空间。可以有较大的行程缸径比，达50-200可以有较大的行程，系列最长可达5m-10m。活塞两侧受压面积相等。8/13/202428无杆气缸节省安装空间，适用于小缸径长行程的场合。机械式无杆气缸8/13/2024298/13/202430无杆气缸磁性耦合式无杆气缸8/13/2024318/13/2024328/13/202433开关气缸磁性开关8/13/202434制动气缸制动气缸的制动装置a）自由状态b）制动状态8/13/2024358/13/202436制动气缸8/13/202437（手指气缸）8/13/2024388/13/2024398/13/2024408/13/2024418/13/202442气动肌肉（仿生气动肌腱）气动肌肉的力/重量特性好与产生相等力的气缸相比，耗气量小柔顺性好8/13/202443气动肌肉用于医疗康复中8/13/202444气动肌肉用于医疗康复中8/13/202445气动肌肉用于遥操作中8/13/202446本节小结熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算了解液压缸和气缸的工作原理、典型结构8/13/202447本节作业习题:3-1，3-2，3-4

8/13/202448第三章执行元件8/13/202449执行元件直线往复运动旋转运动/摆动液压缸气缸液压马达/摆动液压马达气动马达/摆动气缸8/13/202450液压马达液压马达压力流量转矩角速度8/13/202451液压马达液压马达的工作原理脉动？？8/13/202452液压马达的压力液压马达的排量、流量功率、效率液压马达的性能参数8/13/202453工作压力

液压马达实际工作时进口处的压力额定压力

液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力8/13/202454

排量V

在没有泄漏的情况下，马达轴转一周所需输入的油液体积

理论流量qt

在没有泄漏的情况下，达到要求转速所需输入油液的流量

8/13/202455泄漏损失容积效率实际输入流量>理论输入流量摩擦损失实际输出转矩<理论输出转矩机械效率效率总效率8/13/202456功率输入功率Pi（机械功率）（液压功率）输出功率Po8/13/202457

转矩、转速转矩理论转矩实际转矩转速8/13/202458泵与马达的比较泵马达排量轴转一周排出的油液体积轴转一周输入的油液体积输入功率机械功率液压功率输出功率液压功率机械功率转矩实际输入转矩>理论输入转矩实际输出转矩<理论输出转矩流量实际输出流量<理论输出流量实际输入流量>理论输入流量8/13/202459(1)8/13/202460液压马达的分类轴向柱塞式叶片式齿轮式高速马达（小转矩）低速马达（大转矩）径向柱塞式定量马达变量马达8/13/2024618/13/202462进、排油口互换，即可改变马达的旋转方向。8/13/2024638/13/2024648/13/202465对称设置的两个进油腔和两个排油腔，可使转子所受的径向液压力平衡。8/13/2024668/13/2024678/13/202468：8/13/2024698/13/202470斜盘式轴向柱塞马达的工作原理8/13/2024718/13/2024728/13/2024738/13/2024748/13/202475两种斜轴式柱塞马达8/13/2024768/13/2024778/13/202478低速大转矩液压马达特点：输入油液压力高、排量大、可在马达轴转速为10r/min以下平稳运转，低速稳定性好，输出转矩大，可达几百牛·米～几千牛·米。8/13/2024798/13/202480低速大转矩液压马达的应用曲轴连杆式液压马达驱动绞车图例8/13/202481摆动液压马达8/13/202482气动马达/摆动气缸气动马达摆动气缸叶片式齿轮式活塞式叶片式齿轮齿条式单叶片双叶片8/13/202483滑片式气动马达柱塞式气动马达8/13/202484齿轮齿