《液压与气压传动》课件4 液压执行元件.pptx

1、概述概述1将流体的压力能转化为机械能的元件。驱动机构作直线（缸缸）或旋转运动（马达马达），其输入为压力和流量，输出为力和速度，或转矩和转速。液压缸液压马达液压缸液压缸2液压缸的组成：液压缸的组成：活塞、缸体、活塞杆、端盖、密封活塞、缸体、活塞杆、端盖、密封液压缸的结构液压缸的结构液压缸液压缸3液压缸的分类液压缸的分类按结构形式分：按结构形式分：活塞缸活塞缸 单出杆活塞缸、双出杆活塞缸单出杆活塞缸、双出杆活塞缸 柱塞缸柱塞缸 摆动缸摆动缸 按作用方式分：按作用方式分：单作用液压缸单作用液压缸 一个方向的运动依靠液压作用实现，一个方向的运动依靠液压作用实现，另一个方向依靠弹簧力、另一个方向依靠弹簧

2、力、重力等实现；重力等实现；双作用液压缸双作用液压缸 两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；两个方向的运动都依靠液压作用力来实现；复合式缸复合式缸 活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱活塞缸与活塞缸的组合、活塞缸与柱 塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。塞缸的组合、活塞缸与机械结构的组合等。液压缸液压缸4液压缸基本参数的计算液压缸基本参数的计算双活塞杆缸活双活塞杆缸活塞两侧都有活塞两侧都有活塞杆伸出。塞杆伸出。双出杆活塞缸双出杆活塞缸)p)(pd(D4F)d(D4qAqv212222液压缸液压缸5 lL3lL 2v当缸筒固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍；当缸筒固定时，运动部件移动范围

3、是活塞有效行程的三倍；v当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍当活塞杆固定时，运动部件移动范围是活塞有效行程的两倍 。液压缸安装方式液压缸安装方式 缸筒固定缸筒固定 活塞杆固定活塞杆固定液压缸液压缸6单出杆活塞缸单出杆活塞缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装方式，两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程装方式，两种方式的运动部件移动范围均为活塞有效行程的两倍，即的两倍，即 。l无杆腔进油无杆腔进油l有杆腔进油有杆腔进油lL 2液压缸液压缸711121222112q4qvADFpDp(Dd)44=-2222222

4、22212q4qvA(Dd)Fp(Dd)pD44=-=-1212212112221121vv1时vv1时则,FFAAvv速比，时vAv当qAq两种工作状态比较：两种工作状态比较：单出杆活塞缸单出杆活塞缸无杆腔无杆腔进油进油有杆腔有杆腔进油进油液压缸液压缸8差动连接缸差动连接缸单出杆活塞缸两腔同时通压力油，单出杆活塞缸两腔同时通压力油，称为差动连接。差动连接的缸只称为差动连接。差动连接的缸只能一个方向运动。图示为向右运能一个方向运动。图示为向右运动。动。1212212212qqqvAqvAq4qvAAdFp(AA)d p4=+=+=-=-=差动连接：增速！液压缸液压缸9柱塞缸柱塞缸 柱塞与缸筒间

5、无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱柱塞与缸筒间无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系。为减轻重量，减少弯曲变塞与缸盖上的导向套有配合关系。为减轻重量，减少弯曲变形，柱塞常做成空心。形，柱塞常做成空心。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸只能作单作用缸，要求往复运动时，需成对使用。柱塞缸能承受一定的径向力。柱塞缸能承受一定的径向力。单向运动时单向运动时双向运动时双向运动时液压缸液压缸10摆动缸摆动缸 当通入液压油，它的主轴能输出小于当通入液压油，它的主轴能输出小于360360的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。的摆动运动的缸称为摆动式液压缸。常用于

6、辅助装置，如送料和转位装置、液常用于辅助装置，如送料和转位装置、液压机械手及间歇进给机构。压机械手及间歇进给机构。u 单叶片式单叶片式 摆动角度较大，可达摆动角度较大，可达300300 u 双叶片式双叶片式 摆动角度一般小于摆动角度一般小于150150。相同条件下输出转矩是单。相同条件下输出转矩是单 叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。叶片摆动缸的两倍，输出角速度是单叶片缸的一半。液压缸液压缸11增压缸增压缸齿轮齿条缸齿轮齿条缸其它常见液压缸其它常见液压缸液压缸液压缸12液压缸的典型结构液压缸的典型结构 缸体组件缸体组件 活塞组件活塞组件 密封装置密封装置 缓冲装置缓冲装置 排气装置

7、排气装置液压缸液压缸13液压缸的设计计算液压缸的设计计算主要尺寸：主要尺寸：缸直径缸直径D、活塞杆直径、活塞杆直径d、缸长度、缸长度L(2)计算杆径计算杆径d 有速比有速比要求时要求时按按和和D确定确定 无速比无速比要求时要求时由推荐表求取由推荐表求取(3)计算计算油缸长度油缸长度L L活塞有效行程活塞有效行程l+活塞长度活塞长度+活塞杆轴向长度活塞杆轴向长度+其他长度其他长度(4)校核校核(1)(1)计算缸直径计算缸直径D D 无杆腔工作时：无杆腔工作时：有杆腔工作时：有杆腔工作时：pFApFA2211液压马达液压马达14液压马达的工作原理液压马达的工作原理设第i个柱塞和缸体的垂直中心线夹角

8、为，则在柱塞上产生的转矩为：sintansinRFRFrFTxyyi 液压马达产生的转矩应是处于高压腔柱塞产生转矩的总和，即 sintanRFTx 液压马达液压马达15液压马达的主要性能参数液压马达的主要性能参数1.工作压力和额定压力 2.排量和理论流量 3.效率和功率 总效率mV 输入功率PipqP i输出功率PonTTP 2 o4.转矩和转速 t12 Tp Vm12TpVVqnV 液压马达液压马达16液压马达的分类和结构液压马达的分类和结构液压马达和液压泵结构基本相同液压马达和液压泵结构基本相同(1)(1)按按结构结构分有分有齿轮式齿轮式、叶片式叶片式和和柱塞式柱塞式等几种。等几种。(2)

9、(2)按按工作特性工作特性可分为可分为高速小转矩马达高速小转矩马达和和低速大转矩马达低速大转矩马达两两大类大类 。液压马达液压马达17液压马达的分类和结构：高速液压马达液压马达的分类和结构：高速液压马达转速高（一般高于转速高（一般高于500r/min）、）、转动惯量小、输出转矩不大，故又称高速小转矩液压马达。外啮合齿轮式液压马达外啮合齿轮式液压马达：结构简单、质量轻、体积小、价格低及对油液污染不敏感等优点；缺点是噪声大、脉动较大且难以变量、低速稳定性较差等。双作用叶片式液压马达：双作用叶片式液压马达：结构紧凑、体积小、噪声较小、寿命较长及脉动率小等优点；其缺点是抗污染能力较差、对油液的清洁度要

10、求较高。轴向柱塞式液压马达轴向柱塞式液压马达：单位功率质量轻、工作压力高、效率高和容易实现变量等优点；其缺点是结构比较复杂、对油液污染敏感、价格较贵。按其结构特点又可分为斜盘式和斜轴按其结构特点又可分为斜盘式和斜轴式两类式两类。18液压马达液压马达轴向柱塞式液压马达轴向柱塞式液压马达在高速液压马达中应用最多在高速液压马达中应用最多19液压马达液压马达液压马达的分类和结构：低速液压马达液压马达的分类和结构：低速液压马达输入油液压力高、排量大，可靠性高，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Nm，所以又称低速大转矩液压马达。连杆型单作用径向柱塞式液压马达壳体 柱塞 连杆 曲轴 配油轴20