液壓與氣動(dòng)課題3執(zhí)行元件—— 液壓缸

1、執(zhí)行元件 液壓缸執(zhí)行元件 液壓缸活動(dòng)1 學(xué)習(xí)液壓缸的類型及其圖形符號(hào)活動(dòng)2 探討活塞式液壓缸 活動(dòng)3 了解液壓缸的技術(shù)特點(diǎn)執(zhí)行元件 液壓缸 學(xué)完本課題后，應(yīng)具備以下能力：1）正確區(qū)分液壓缸的類型并畫出其圖形符號(hào)。2）說出活塞式液壓缸的工作原理。3）敘述液壓缸的技術(shù)特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)執(zhí)行元件 液壓缸活動(dòng)1 學(xué)習(xí)液壓缸的類型及其圖形符號(hào)1液壓缸的種類 液壓缸有多種類型（圖3-1），按結(jié)構(gòu)形式分為活塞式、柱塞式和擺動(dòng)缸，按作用方式又可分為單作用式和雙作用式，按伸出桿數(shù)可分為雙桿式和單桿式等?；顒?dòng)1執(zhí)行元件 液壓缸活動(dòng)1圖3-1 液壓缸的分類執(zhí)行元件 液壓缸 單作用液壓缸只有一個(gè)方向由液壓驅(qū)動(dòng)，如伸出動(dòng)作

2、，但反向運(yùn)動(dòng)則不行，請(qǐng)為單作用液壓缸的縮回動(dòng)作設(shè)計(jì)可行方案（寫在橫線上或畫出簡(jiǎn)圖）：活動(dòng)1執(zhí)行元件 液壓缸2液壓缸的圖形符號(hào) 如圖3-2所示，請(qǐng)根據(jù)已知圖形符號(hào)，補(bǔ)充其他的圖形符號(hào)?；顒?dòng)1圖3-2 活塞式液壓缸圖形符號(hào)執(zhí)行元件 液壓缸活動(dòng)2 探討活塞式液壓缸 活塞式液壓缸應(yīng)用較為廣泛，下文將作簡(jiǎn)單介紹。1拆裝雙作用單桿液壓缸 拆裝雙作用單桿液壓缸，如圖3-3所示，仔細(xì)觀察它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并探討它的工作原理。活動(dòng)2圖3-3 單桿液壓缸的結(jié)構(gòu)執(zhí)行元件 液壓缸2分析雙作用單桿液壓缸工作時(shí)的速度與推力 觀察圖3-4至圖3-6，想一想，在流量qV相同的情況下，各缸的桿伸出的速度為何不同？活動(dòng)2211114D

3、Fp ApVV1214qqvAD 1）無桿腔進(jìn)油。如圖3-4所示，有效面積是A1，則圖3-4 無桿腔進(jìn)油執(zhí)行元件 液壓缸2）有桿腔進(jìn)油。如圖3-5所示，有效面積是A2，則活動(dòng)2圖3-5 有桿腔進(jìn)油22224DdFpAp（）VV22224qqvADd（）執(zhí)行元件 液壓缸3）差動(dòng)連接。如圖3-6所示，單活塞桿缸兩腔同時(shí)通壓力油，由此可得 p1p2，A1A2 那么，向右的作用力F1p1A1大于向左的作用力F2p2A2，活塞伸出運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，有桿腔排出油液流入無桿腔，加大了左腔的流量，從而加快了活塞移動(dòng)的速度。若不考慮損失，差動(dòng)缸活塞推力F3和運(yùn)動(dòng)速度v3為活動(dòng)223124dFp AAp（）22V3VV

4、321qDdvqqvDA （）圖3-6 差動(dòng)連接整理得V324qvd執(zhí)行元件 液壓缸 活動(dòng)3 了解液壓缸的技術(shù)特點(diǎn)1密封裝置 密封裝置主要用于防止液壓油的泄漏。常見的密封方法有以下幾種：（1）間隙密封 間隙密封如圖3-7所示。活動(dòng)3圖3-7 間隙密封執(zhí)行元件 液壓缸 間隙密封（平衡槽）的作用是：1）使活塞能自動(dòng)對(duì)中，減小摩擦力。2）增大了油液泄漏的阻力，減小了偏心量，提高了密封性能。3）儲(chǔ)存油液，使活塞能自動(dòng)潤(rùn)滑。這種密封方法只適用于低壓、小直徑的快速液壓缸中?；顒?dòng)3執(zhí)行元件 液壓缸（2）活塞環(huán)密封 活塞環(huán)密封如圖3-8所示。 這種密封方法適用于高壓、高速和高溫的動(dòng)密封場(chǎng)合。活動(dòng)3圖3-8 活

5、塞環(huán)密封執(zhí)行元件 液壓缸（3）密封圈密封 密封圈密封如圖3-9所示。 密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，如圖3-9所示1、2、3、4、7是O形密封圈，5、6是Y形密封圈，其材料為耐用橡膠、尼龍等。活動(dòng)3圖3-9 密封圈密封執(zhí)行元件 液壓缸2緩沖裝置緩沖原理如圖3-10所示，緩沖裝置利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)，封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。活動(dòng)3圖3-10 緩沖裝置執(zhí)行元件 液壓缸3排氣裝置 在安裝過程中或長(zhǎng)時(shí)間停放后重新工作時(shí)，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會(huì)滲入空氣，為了防止

6、執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行、噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，需把缸中和系統(tǒng)中的空氣排出，此時(shí)就要用到排氣裝置如圖3-11所示?；顒?dòng)3圖3-11 排氣裝置a）高處的排氣孔 b）、c）排氣閥1缸蓋 2排氣小孔 3缸體 4活塞桿執(zhí)行元件 液壓缸1）液壓缸是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它把液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2）工作壓力為液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，其大小取決于 的大小和排油管路上的壓力損失，與液壓泵流量無關(guān)。排量是液壓泵的重要參數(shù)，排量V與流量Q以及液壓泵主軸轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為QV n。3）根據(jù)構(gòu)件形狀及運(yùn)動(dòng)形式，液壓泵可分齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。其中單作用葉片泵、軸向和徑向柱塞泵都可作為變量泵，常用雙向泵有柱塞泵。4）必須要根據(jù)是

7、否要求變量、工作壓力、工作環(huán)境、噪聲指數(shù)和效率等來選擇適合的液壓泵，如在負(fù)載大、功率大的場(chǎng)合往往選擇柱塞泵。課題內(nèi)容小結(jié)執(zhí)行元件 液壓缸1）想一想，哪些地方用到了液壓缸，它是什么類型的？2）若雙桿活塞式液壓缸兩側(cè)的桿徑不等，當(dāng)兩腔同時(shí)通入液壓油時(shí)，活塞能否運(yùn)動(dòng)？如左、右兩側(cè)桿徑為d，且桿固定，當(dāng)輸入壓力油壓力為p，流量為q時(shí)，問缸向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？速度、推力各為多少？課后任務(wù)執(zhí)行元件 液壓缸通過表3-1自評(píng)課后任務(wù)表3-1 學(xué)習(xí)自評(píng)表序 號(hào)項(xiàng) 目配 分得 分備 注1說出液壓缸的基本原理202敘述液壓缸的主要性能參數(shù)及符號(hào)203通過系統(tǒng)壓力表指示值，計(jì)算液壓缸推力304根據(jù)不同的要求正確選用液壓缸30執(zhí)行元件 液壓缸液 壓 馬 達(dá)1液壓馬達(dá)的工作原理 如圖3-12所示為軸向柱塞馬達(dá)。知識(shí)拓展圖3-12 軸向柱塞馬達(dá)執(zhí)行元件 液壓缸2液壓馬達(dá)的分類 常見的液壓馬達(dá)也有齒輪式、葉片式和柱塞式等幾種主要形式。從轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩范圍來分，又分為高速馬達(dá)和低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)兩種。知識(shí)拓展執(zhí)行元件 液壓缸3液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)要求1）在一般工作條件下，不存在液壓泵那樣的吸入性能問題。但是，液壓馬達(dá)可能在泵的工況下工作，它進(jìn)油口應(yīng)有最低壓力限制，以免產(chǎn)生氣蝕。2）液壓馬達(dá)應(yīng)能正、反轉(zhuǎn)。因此，就要求液壓馬達(dá)在設(shè)計(jì)時(shí)具有結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性