上海浦東大學(xué)液壓馬達與液壓缸.ppt

液壓理論與維護課程,1,第二章 液壓馬達與液壓缸,第一節(jié) 液壓馬達 第二節(jié) 液壓缸,液壓理論與維護課程,2,第一節(jié) 液壓馬達,一、液壓馬達的作用與分類 液壓馬達是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置(執(zhí)行元件)。液壓馬達按結(jié)構(gòu)可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。 液壓馬達是液壓泵的逆過程，利用壓力油推動產(chǎn)生軸轉(zhuǎn)動。,液壓理論與維護課程,3,二、液壓馬達的主要性能參數(shù),工作壓力和額定壓力 流量與容積效率V 理論流量qvt = qvV（ qv為輸入流量） 排量與轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速：n= qvt /V=qvV/V 功率 輸入功率：Pi=pqv (p進出口壓差） 輸出功率：P0=2nT 機械效率m=T/Tt 理論轉(zhuǎn)矩：Tt= pV/(2) 輸出轉(zhuǎn)矩：T= pVm/(2) 總效率： = v m,液壓理論與維護課程,4,三、液壓馬達的類型與結(jié)構(gòu),、分類 ）按工作特性 高速液壓馬達額定轉(zhuǎn)速在500r/min以上，如包括齒輪馬達、螺桿馬達、葉片馬達、軸向柱塞馬達等； 低速液壓馬達額定轉(zhuǎn)速在500r/min以下，如單作用連桿型徑向柱塞馬達和多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達等； ）按排量 定量馬達和變量馬達，柱塞液壓馬達可以作變量馬達。 、結(jié)構(gòu)如圖片所示,液壓理論與維護課程,5,轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速：,四、擺動缸,液壓理論與維護課程,6,第二節(jié) 液壓缸,一、液壓缸的類型和特點 液壓缸是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成直線往復(fù)運動或擺動的機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置(執(zhí)行元件)。 液壓缸的類型： 按結(jié)構(gòu)特點分為活塞缸、柱塞缸、回轉(zhuǎn)缸； 按作用方式分為單作用和雙作用。 1. 活塞式液壓缸 （1） 雙桿活塞缸：兩端有活塞桿和進出油口，由于兩端活塞桿直徑相等，所以左右兩腔有效面積相等，當左右兩腔工作壓力和輸入流量相同時，雙向推力和速度相等。 按其安裝方式的不同，有固定缸（缸定）式和固定桿（桿定）式兩種。,液壓理論與維護課程,7,（2）單桿活塞缸：只有一腔有活塞桿，兩腔有效工作面積不相等。,液壓理論與維護課程,8,差動缸：兩腔同時接通壓力油，目的提高推進速度，這種連接成為差動連接。,為了使往返速度相等，則：,液壓理論與維護課程,9,2. 柱塞缸,單柱塞缸只能單向運動，反向要靠外力推動（如彈簧、重力等），一般用于行程較長，缸筒內(nèi)壁可不必精加工。,液壓理論與維護課程,10,3. 伸縮式液壓缸,由兩個或多個活塞套裝，前一級活塞缸的活塞桿是后一級的缸筒。目的使為了增加行程。,液壓理論與維護課程,11,1.結(jié)構(gòu)組成 缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、緩沖裝置（環(huán)隙、節(jié)流口）、排氣裝置的典型結(jié)構(gòu)。,二、 液壓缸的結(jié)構(gòu),2.缸體組件,液壓理論與維護課程,12,間隙密封、活塞環(huán)密封、O形圈密封、Y形圈密封、V形圈密封、U形圈密封、組合密封全、骨架油封等 液壓缸若采用橡膠圈密封，泄漏量很小，一般不考慮，v1。 液壓缸工作是要克服密封及導(dǎo)向部分的摩擦阻力，造成機械損失，一般在額定壓力下取v=0.9,3. 密封裝置,液壓理論與維護課程,13,4. 活塞組件 5. 緩沖與排氣裝置,液壓理論與維護課程,14,三、設(shè)計計算,1. 液壓缸的設(shè)計計算 根據(jù)任務(wù)要求確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，再根據(jù)負載、速度、行程等要求確定其主要尺寸，并進行強度、穩(wěn)定性、緩沖等驗算。 （1）注意問題 1）盡量在活塞桿受拉時承受最大負載，保證受壓時活塞桿具有良好的穩(wěn)定性； 2）盡量采用標準結(jié)構(gòu)，簡化加工、維修； 3）液壓缸端頭應(yīng)設(shè)置緩沖、排氣裝置； 4）正確選擇液壓缸的固定安裝方式。,液壓理論與維護課程,15,（2）主要尺寸確定,1）缸筒內(nèi)徑D：根據(jù)負載和工作壓力或速度與流量計算。 2）活塞桿直徑d：根據(jù)受力情況或往返速度要求和D確定。 3）缸筒長度L：由最大行程決定。最后取整按優(yōu)先序列選擇。,液壓理論與維護課程,16,（3）強度校核,低壓系統(tǒng)一般不必進行校核，對高壓系統(tǒng)必須進行。 1）缸筒壁厚 薄壁時 （D/10）：,其中：py試驗壓力，額定壓力pn16MPa時，py=1.5 pn； pn 16MPa時， py=1.25 pn。 缸筒材料需用應(yīng)力， = b/n，安全系數(shù)：n=5,液壓理論與維護課程,17,厚壁時 （D/10）：,2）活塞桿直徑d的強度校核,缸筒材料需用應(yīng)力， = b/1.4 3）缸蓋固定螺栓ds的校核,缸筒材料需用應(yīng)力， = s/(1.222.5) k螺釘擰緊系數(shù)，k=1.121.5,液壓理論與維護課程,18,（4）穩(wěn)定性校核,軸向受壓負載 FFk/n 安全系數(shù)：n=24 當細長比 l/rk121/2時，臨界力：,當細長比 l/rk121/2時，且121/2=20120，臨界力：,其中：rk=(J/A)1/2，J活塞桿橫截面慣性矩，材料系數(shù) 1材料柔性系數(shù)，f材料強度系數(shù)，2缸支承末端系數(shù),液壓理論與維護課程,19,（5）液壓缸緩沖計算,緩沖計算主要是估計缸內(nèi)最大沖擊