1、 主编任务一液压缸工作原理及选用一、液压缸的类型及特点液压缸按结构特点可分为活塞式、柱塞式和摆动式三类;按其作用方式的不同,可分为单作用式和双作用式两种。单作用式液压缸液压力只能使活塞(或柱塞)单方向运动,双作用式液压缸可由液压力实现两个方向的运动。1.活塞式液压缸(1)双杆活塞式液压缸如图2-25所示为双杆活塞式液压缸,被活塞隔开的液压缸两腔中都有活塞杆伸出,且两活塞杆直径相等。当输入两腔的液压油流量相等时,活塞的往复运动速度和推力相等。因此,这种缸常用于要求往复运动速度和负载相同的场合,如各种磨床等。图2-25双杆活塞式液压缸a)缸体固定式液压缸b)活塞杆固定式液压缸c)图形符号图2-26
2、单杆活塞式液压缸a)工作原理b)图形符号1活塞2缸体3活塞杆4工作台(2)单杆活塞式液压缸 如图2-26a所示为单杆活塞式液压缸其图形符号如图2-26b所示。1)单杆活塞式液压缸的特点,由于仅一侧有活塞杆,所以两腔的有效工作面积不同,当分别向缸两腔供油,且供油压力和流量相同时,活塞(或缸体)在两个方向产生的推力和运动速度不相等。当无杆腔进油,有杆腔回油时,如图2-27a所示,2)液压缸差动连接,如图2-27c所示,有杆腔进油,无杆腔回油时,如图2-27b所示,图2-27单杆活塞式液压缸例2-5 如图2-28所示,差动连接液压缸,无杆腔有效面积A1=40cm2,有杆腔有效面积A2=20cm2,输
3、入油液流量q=0.4210-3m3/s,压力p=0.1MPa,问活塞向哪个方向运动?运动速度是多少?能克服多大的工作阻力?图2-28差动连接液压缸(1)柱塞式液压缸 简称柱塞缸,如图2-29a所示,图形符号如图2-29b所示。2.其他液压缸图2-29柱塞式液压缸a)结构b)图形符号c)成对使用的柱塞缸图2-30摆动式液压缸a)单叶片式b)双叶片式c)图形符号1叶片轴2缸体3定子块4回转叶片(2)摆动式液压缸 简称摆动缸,是一种输出转矩并实现往复摆动的液压执行元件,又称摆动式液压马达。常用的有单叶片式和双叶片式两种结构。如图2-30所示,图2-31增压式液压缸a)单作用增压缸b)双作用增压缸3)
4、增压式液压缸 简称增压缸,单作用增压缸的工作原 理如图2-31a所示双作用增压缸,如图2-31b所示图2-32齿条式液压缸1双活塞缸2齿轮齿条传动机构(4)齿条式液压缸 简称齿条缸,又称为无杆式液压缸,如图2-32所示。1.液压缸的典型结构举例图2-35所示为双作用单杆活塞式液压缸二、液压缸的典型结构和组成图2-35双作用单杆活塞式液压缸1缸底2半环3、5、9、11密封圈4活塞6缸筒7活塞杆8导向套10缸盖12防尘圈13耳轴2.液压缸的组成从上述液压缸典型结构中可以看到,液压缸的结构基本上可以分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等五个部分。(1)缸体组件 缸体组件包括缸筒、前后
5、缸盖和导向套等缸体组件连接形式如图2-36所示,图2-36缸体组件连接形式a)法兰式b)卡环式c)外螺纹式d)内螺纹式e)拉杆式f)焊接式缸筒与缸盖的常见连接形式如图2-36所示图2-37活塞与活塞杆连接形式a)整体式b)焊接式c)锥销式d)螺纹式e)卡环式活塞和活塞杆的连接形式如图2-37所示,(2)活塞组件 活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等构成。(3)密封装置 (4)缓冲装置 为避免活塞在行程两端与缸盖发生机械碰常见的缓冲装置如图238所示(5)排气装置 液压系统混入空气后会使其工作不稳定,产生振动、噪声,爬行和起动时突然前冲等现象,严重时会使液压系统不能正常工作。为此,液压缸需设排气装置
6、。图2-38液压缸的缓冲装置a)圆环状间隙式b)可调节流式c)可变节流槽式1节流阀2单向阀图2-39液压缸的排气装置常用的排气装置如图2-39所示。任务二液压马达工作原理及选用液压马达的作用是将液体的压力能转化为连续回转的机械能。一、叶片式液压马达1.工作原理图2-40a所示为叶片式液压马达的工作原理。其图形符号如图2-40b所示。图2-40叶片式液压马达a)工作原理b)图形符号1、2、3、4、5、6、7、8叶片2.结构特点及应用与叶片泵相比,叶片式液压马达在结构上的一个主要特点是叶片除靠压力油作用外,还要靠弹簧的作用力使叶片压紧在定子内表面上,在叶片根部应设置预紧弹簧。另外,叶片在转子中是径
7、向放置的,二、轴向柱塞式液压马达图2-41所示为轴向柱塞式液压马达的工作原理。图2-41轴向柱塞液压马达工作原理1斜盘2柱塞3缸体4配油盘三、液压马达的主要性能参数从液压马达的功用来看,其主要性能参数为转速nM、转矩TM和效率M。1.转速nM和容积效率MV在没有泄漏的情况下,马达每旋转一周所需要输入的液体的体积,称为马达的排量。若液压马达的排量为VM,以转速nM旋转时,马达达到要求转速需要的流量为qtM=VMnM(理论流量),即真正转换成输出转速所需的流量。但由于液压马达存在泄漏,故实际所需流量应大于理论流量。设液压马达的泄漏量为q,则实际供给液压马达的流量应为2.转矩TM和机械效率Mm因液压马达存在机械摩擦,使得液压马达输出的实际转矩TM小于理论转矩TtM,设由摩擦造成的转矩损失为TM,则TM=TtM-TM,液压马达的机械效率为实际转矩与理论转矩之比,即3.液压马达的总效率M液压马达的总效率为液压马达的输出功率PM和输入功率PiM之比,即
