液壓及氣壓傳動03XIU

1、School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 液壓缸是實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動的執(zhí)行液壓缸是實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動的執(zhí)行元件元件 。液壓與氣壓傳動中的執(zhí)行元件是將流體的壓力能轉(zhuǎn)液壓與氣壓傳動中的執(zhí)行元件是將流體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的元件。它驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)或旋轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的元件。它驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)或旋轉(zhuǎn)（或擺動）運(yùn)動，其輸入為壓力和流量，輸出為力（或擺動）運(yùn)動，其輸入為壓力和流量，輸出為力和速度，或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。和速度，或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

2、School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 所示為所示為，活塞兩側(cè)的活塞，活塞兩側(cè)的活塞桿直徑相等它的進(jìn)、出油口桿直徑相等它的進(jìn)、出油口位于缸筒兩端。當(dāng)位于缸筒兩端。當(dāng)和和相同時，兩個方相同時，兩個方向上輸出的向上輸出的和和是是相等的。其值為：相等的。其值為： 雙桿活塞缸雙桿活塞缸缸筒固定缸筒固定School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 式中式中 活塞的有效面積；活塞的有效面積； 、活塞和活塞桿的直徑；活塞和活塞桿的直徑； 輸入流量；輸入流量； 、缸的進(jìn)、出口壓力；缸的

3、進(jìn)、出口壓力； 、缸的機(jī)械效率、容積效率。缸的機(jī)械效率、容積效率。mm)()()( 222121214dDppAppFF )(VV22214dDqAqvv 這種安裝形式，這種安裝形式，占，占地面積大，地面積大，。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院圖圖3-1b所示為所示為。 雙桿活塞缸雙桿活塞缸活塞桿固定活塞桿固定工作臺移動范圍為缸筒有效行工作臺移動范圍為缸筒有效行程的兩倍，故程的兩倍，故 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 兩腔的有效工作面積不相等，兩

4、腔的有效工作面積不相等，因此在兩腔分別輸入相同流因此在兩腔分別輸入相同流量的情況下，活塞的往復(fù)運(yùn)量的情況下，活塞的往復(fù)運(yùn)動速度不相等。動速度不相等。 單桿活塞缸單桿活塞缸向右運(yùn)動向右運(yùn)動 向左運(yùn)動向左運(yùn)動School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院單桿活塞缸的單桿活塞缸的和和計算式如下：計算式如下： mmdDpDpApApF )()(222212211144mmDpdDpApApF 222211221244)()(2114DqAqvVV )(22224dDqAqvVV School of Mechanical Engineering上

5、海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 差動液壓缸差動液壓缸差動連接時因回油腔的油液進(jìn)入左腔，提高活差動連接時因回油腔的油液進(jìn)入左腔，提高活塞運(yùn)動速度，其推力和速度按下式計算塞運(yùn)動速度，其推力和速度按下式計算 ：mmdpAApF 2121134)( 3231vAqvA22134dqAAqv School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 差動液壓缸差動液壓缸考慮容積效率VV 234dqv 向液壓缸右腔輸油，而左腔通油箱活塞向液壓缸右腔輸油，而左腔通油箱活塞便向左運(yùn)動，推力和速度與便向左運(yùn)動，推力和速度與相同。如要求相同。如要求 和活塞向

6、左運(yùn)和活塞向左運(yùn)動的速度動的速度 相等，即相等，即則則dD2School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸單柱塞缸單柱塞缸 雙柱塞缸雙柱塞缸缸筒缸筒 柱塞柱塞單柱塞缸只能實(shí)現(xiàn)一個方向運(yùn)動，反單柱塞缸只能實(shí)現(xiàn)一個方向運(yùn)動，反向要靠外力，如向要靠外力，如所示。用兩個所示。用兩個柱塞缸組合，如柱塞缸組合，如所示，也能用所示，也能用壓力油實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。柱塞運(yùn)動時，壓力油實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。柱塞運(yùn)動時，由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此，缸由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，因此，缸筒內(nèi)壁不需要精加工。它筒內(nèi)壁不需要精加工。它。mmdppAF

7、424dqAqvVV 式中式中 柱塞直徑柱塞直徑 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 單作用式三級同步伸縮液壓缸單作用式三級同步伸縮液壓缸外缸筒外缸筒 一級活塞缸筒一級活塞缸筒二級活塞缸筒二級活塞缸筒 三級活塞三級活塞School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院由由或或套裝而成，前一級缸的活塞桿是后套裝而成，前一級缸的活塞桿是后一級缸的缸筒。伸出時，可以獲得很長的工作行程，縮回時可保持一級缸的缸筒。伸出時，可以獲得很長的工作行程，縮回時可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸。很小的結(jié)

8、構(gòu)尺寸。在各級活塞依次伸出時，液壓缸的有效面積是逐級變化的。在各級活塞依次伸出時，液壓缸的有效面積是逐級變化的。，則液壓缸的輸出推力和速度也逐級變化。，則液壓缸的輸出推力和速度也逐級變化。其值為其值為 ：miiiDpF 24 24iViiDqv 式中式中 i第第i級活塞級活塞 這種液壓缸起動時，活塞有效面積這種液壓缸起動時，活塞有效面積最大，因此，輸出推力也最大。隨著行程最大，因此，輸出推力也最大。隨著行程逐級增長，推力隨之逐級減?。凰俣葎t逐逐級增長，推力隨之逐級減?。凰俣葎t逐級增快。如欲推力和速度始終保持恒定，級增快。如欲推力和速度始終保持恒定，可采用同步伸縮液壓缸可采用同步伸縮液壓缸 。S

9、chool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 單桿活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)單桿活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)活塞桿活塞桿 防塵圈防塵圈 活塞桿密封活塞桿密封 活塞桿導(dǎo)向環(huán)活塞桿導(dǎo)向環(huán) 、 、反襯密封圈反襯密封圈 、 、OO型密封型密封 活塞前緩沖活塞前緩沖 活塞活塞 活塞密封活塞密封 、低摩密封低摩密封 螺螺釘止動銷釘止動銷 止動銷止動銷 密封圈密封圈 前缸蓋前缸蓋 法蘭法蘭 可調(diào)緩沖器可調(diào)緩沖器 螺紋止動銷螺紋止動銷 缸筒缸筒 后緩沖套后緩沖套 后止動環(huán)后止動環(huán) 后缸蓋后缸蓋School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)

10、院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院從從可以看到，液壓缸的結(jié)構(gòu)可以分為可以看到，液壓缸的結(jié)構(gòu)可以分為和和、和和、和和五個部分五個部分 。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院采用采用，、，但，但。為為，但是，這種結(jié)構(gòu)，但是，這種結(jié)構(gòu)，。 缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)11缸蓋缸蓋 22缸筒缸筒 33壓板壓板 44半環(huán)半環(huán) 55防松螺母防松螺母 66拉桿拉桿School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)11缸蓋缸蓋 22缸筒缸筒 33壓板壓板 44半環(huán)半環(huán)

11、55防松螺母防松螺母 66拉桿拉桿為為，。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院為為，。為為，。 缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)缸蓋缸蓋 缸筒缸筒 3 3壓板壓板 半環(huán)半環(huán) 防松螺母防松螺母 拉桿拉桿School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院和和等，等，但，但。，但，但。此外，在尺寸較小的場合，活此外，在尺寸較小的場合，活塞和活塞桿也有制成整體式結(jié)塞和活塞桿也有制成整體式結(jié)構(gòu)的構(gòu)的 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)a a）螺紋式連接螺紋式連接 b b）半環(huán)式連接半環(huán)

12、式連接11彈簧卡圈彈簧卡圈 22軸套軸套 33螺母螺母 44半環(huán)半環(huán) 55壓板壓板 66活塞活塞 77活塞桿活塞桿School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 用來防止液壓系統(tǒng)油液用來防止液壓系統(tǒng)油液的內(nèi)外泄漏和防止外界雜質(zhì)侵入。的內(nèi)外泄漏和防止外界雜質(zhì)侵入。它的密封機(jī)理、結(jié)構(gòu)等將在第五它的密封機(jī)理、結(jié)構(gòu)等將在第五章中詳述章中詳述 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 是利用是利用或或移動到接近終移動到接近終點(diǎn)時，將點(diǎn)時，將和和之間的一部分油液封之間的一部分油液封住

13、，迫使油液從住，迫使油液從或或中擠出，中擠出，。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 液壓缸緩沖裝置的工作原理（緩沖柱塞的形式）液壓缸緩沖裝置的工作原理（緩沖柱塞的形式）a a）反拋物線式反拋物線式 b b）階梯圓柱式階梯圓柱式 c c）節(jié)流口變化式節(jié)流口變化式 d d）單圓柱式單圓柱式 e e）環(huán)形縫隙環(huán)形縫隙 f f）圓錐臺式圓錐臺式School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 最常用的則是最常用的則是和和 。 各種緩沖裝置的緩沖壓力曲線各種緩沖裝置的緩沖壓力曲線

14、 11單圓柱式單圓柱式 22圓錐臺式圓錐臺式 33階梯階梯 圓柱式圓柱式 44反拋物線式反拋物線式 55理想曲線理想曲線School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 節(jié)流口可調(diào)式緩沖裝置（節(jié)流口可調(diào)式緩沖裝置（），油液只能通過針形節(jié)流閥流出，使活塞油液只能通過針形節(jié)流閥流出，使活塞制動。制動。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，可改變制動阻力的調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，可改變制動阻力的大小。大小。， 。 液壓缸緩沖裝置的工液壓缸緩沖裝置的工作原理（緩沖柱塞的形式）作原理（緩沖柱塞的形式）School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)

15、院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 節(jié)流口變化式緩沖裝置節(jié)流口變化式緩沖裝置緩沖柱塞上開有變截面的軸向三角形節(jié)緩沖柱塞上開有變截面的軸向三角形節(jié)流槽。流槽。，回油腔油液只能經(jīng)，回油腔油液只能經(jīng)過三角槽流出，因而使活塞受到制動作過三角槽流出，因而使活塞受到制動作用。用。，三角槽通流截面逐漸，三角槽通流截面逐漸變小，阻力作用增大，緩沖作用均勻，變小，阻力作用增大，緩沖作用均勻，沖擊壓力較小，制動位置精度高沖擊壓力較小，制動位置精度高 。 液壓缸緩沖裝置的工液壓缸緩沖裝置的工作原理（緩沖柱塞的形式）作原理（緩沖柱塞的形式）School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)

16、院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 用來排除積聚在液壓缸用來排除積聚在液壓缸內(nèi)的空氣。內(nèi)的空氣。 排氣裝置排氣裝置 排氣閥排氣閥 排氣塞排氣塞School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 是指它在穩(wěn)態(tài)下工作時的各項(xiàng)參數(shù)間的關(guān)系是指它在穩(wěn)態(tài)下工作時的各項(xiàng)參數(shù)間的關(guān)系 。液壓缸的液壓缸的和和的數(shù)值由的數(shù)值由和和決定，由本章決定，由本章第一節(jié)有關(guān)公式求出。第一節(jié)有關(guān)公式求出。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院液壓缸難免會存在泄漏，它的液壓缸難免會存在泄漏，它的可用下式表示：可用下式

17、表示： qqqqqV111 式中式中 q輸入液壓缸的流量；輸入液壓缸的流量； q1液壓缸的泄漏流量。液壓缸的泄漏流量。 與與有關(guān)。有關(guān)。，較小，較小，；，就大，就大，就低。就低。 BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院，要克服密封裝置和導(dǎo)向部分的摩擦力，就會造成機(jī)，要克服密封裝置和導(dǎo)向部分的摩擦力，就會造成機(jī)械損失，把這些損失折算成壓力損失械損失，把這些損失折算成壓力損失p，則，則可表示為：可表示為： pp 1m 式中式中 p液壓缸的工作壓力。液壓缸的工作壓力。 液壓缸的機(jī)械效率，一般在額定壓力下，可取液壓缸的機(jī)械效率，

18、一般在額定壓力下，可取m=0.9。 液壓缸的總效率為：液壓缸的總效率為： mV BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 是氣動系統(tǒng)中使用最多的是氣動系統(tǒng)中使用最多的執(zhí)行元件，它以壓縮空氣為動執(zhí)行元件，它以壓縮空氣為動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動。力驅(qū)動機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動。氣缸的分類如氣缸的分類如所示。所示。 氣缸的類型氣缸的類型School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 普通型單活塞桿雙作用氣缸普通型單活塞桿雙作用氣缸11后缸蓋后缸蓋 22緩沖節(jié)流閥緩沖節(jié)流閥 3

19、 3、77密封圈密封圈 44活塞密封圈活塞密封圈 55導(dǎo)向環(huán)導(dǎo)向環(huán) 66磁性環(huán)磁性環(huán)88活塞活塞 99緩沖柱塞緩沖柱塞 1010活塞桿活塞桿 1111缸筒缸筒 1212緩沖密封圈緩沖密封圈1313前缸蓋前缸蓋 1414導(dǎo)向套導(dǎo)向套 1515防塵組合密封圈防塵組合密封圈School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所示為所示為，在，在的一側(cè)裝有使的一側(cè)裝有使退回的退回的，在，在上開有上開有。 普通型單活塞桿單作用氣缸普通型單活塞桿單作用氣缸11后缸蓋后缸蓋 2 2、88橡膠緩沖墊橡膠緩沖墊 33活塞密封圈活塞密封圈 44導(dǎo)向環(huán)導(dǎo)向環(huán) 55

20、活塞活塞 66缸筒缸筒77彈簧彈簧 99活塞桿活塞桿 1010前缸蓋前缸蓋 1111螺母螺母 1212導(dǎo)向套導(dǎo)向套 1313卡環(huán)卡環(huán)School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院沒有普通氣缸的剛性活塞桿，它利用活塞直接或間接實(shí)現(xiàn)沒有普通氣缸的剛性活塞桿，它利用活塞直接或間接實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動。這種氣缸往復(fù)直線運(yùn)動。這種氣缸，。在自動化系統(tǒng)、氣動機(jī)器人中獲得了大量應(yīng)。在自動化系統(tǒng)、氣動機(jī)器人中獲得了大量應(yīng)用用 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 無桿氣缸無桿氣缸1節(jié)流閥

21、節(jié)流閥 2緩沖柱塞緩沖柱塞 3密封帶密封帶 4防塵不銹鋼帶防塵不銹鋼帶 5活塞活塞 6滑塊滑塊 7管狀體管狀體所示為所示為。在氣缸筒。在氣缸筒軸向開有一條槽，在氣軸向開有一條槽，在氣缸兩端設(shè)置空氣緩沖裝缸兩端設(shè)置空氣緩沖裝置。置。帶動與負(fù)載相帶動與負(fù)載相連的連的一起在槽內(nèi)移一起在槽內(nèi)移動，且借助缸體上的一動，且借助缸體上的一個管狀溝槽防止其產(chǎn)生個管狀溝槽防止其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。因防泄漏和防塵旋轉(zhuǎn)。因防泄漏和防塵的需要，在開口部采用的需要，在開口部采用和和固定在兩側(cè)端蓋固定在兩側(cè)端蓋上上 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院這種氣缸適

22、用缸徑這種氣缸適用缸徑，最大行程在缸徑，最大行程在缸徑時可達(dá)時可達(dá)。氣缸運(yùn)動速度高，可達(dá)。氣缸運(yùn)動速度高，可達(dá)。，因此在使用中必須考慮滑塊上所受的徑向和，因此在使用中必須考慮滑塊上所受的徑向和軸向負(fù)載。軸向負(fù)載。，必須增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。若需用無桿氣，必須增加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。若需用無桿氣缸構(gòu)成氣動伺服定位系統(tǒng)，可用內(nèi)置式位移傳感器的無桿氣缸。缸構(gòu)成氣動伺服定位系統(tǒng)，可用內(nèi)置式位移傳感器的無桿氣缸。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所示為所示為。在活塞上安裝了一。在活塞上安裝了一組高磁性的稀土永久磁環(huán)，磁力組高磁性的稀土永久磁環(huán)，磁力線

23、穿過薄壁筒（不銹鋼或鋁合金線穿過薄壁筒（不銹鋼或鋁合金非導(dǎo)磁材料）作用在缸筒外面的非導(dǎo)磁材料）作用在缸筒外面的另一組磁環(huán)套上。另一組磁環(huán)套上。，兩者間具有很強(qiáng)的吸，兩者間具有很強(qiáng)的吸力，力，則通過磁力線帶動缸筒外的，則通過磁力線帶動缸筒外的磁環(huán)套與負(fù)載一起移動。在氣缸磁環(huán)套與負(fù)載一起移動。在氣缸行程兩端設(shè)有空氣緩沖裝置。行程兩端設(shè)有空氣緩沖裝置。 磁性氣缸磁性氣缸它的它的是：是：，。當(dāng)速度快、負(fù)載大時，。當(dāng)速度快、負(fù)載大時，因此最大行程受到限制，因此最大行程受到限制 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院又稱又稱，是指在氣缸活

24、塞上置有永久磁環(huán)，是指在氣缸活塞上置有永久磁環(huán)，利用直接安裝在缸筒上的行程開關(guān)來檢測氣缸活塞位置的一種氣缸。利用直接安裝在缸筒上的行程開關(guān)來檢測氣缸活塞位置的一種氣缸。一般的普通氣缸、無桿氣缸、磁性氣缸、制動氣缸、擺動馬達(dá)、手一般的普通氣缸、無桿氣缸、磁性氣缸、制動氣缸、擺動馬達(dá)、手指氣缸等都能構(gòu)成開關(guān)氣缸。與以往在活塞桿端部設(shè)置擋塊用行程指氣缸等都能構(gòu)成開關(guān)氣缸。與以往在活塞桿端部設(shè)置擋塊用行程控制閥發(fā)訊來檢測行程的方法相比，用開關(guān)氣缸使控制閥發(fā)訊來檢測行程的方法相比，用開關(guān)氣缸使， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所

25、示為開關(guān)氣缸。用于氣所示為開關(guān)氣缸。用于氣缸發(fā)訊的行程開關(guān)有三種：缸發(fā)訊的行程開關(guān)有三種：、和和無論何種行程開關(guān)，在使用時都無論何種行程開關(guān)，在使用時都必須了解它的開關(guān)性能必須了解它的開關(guān)性能 。 開關(guān)氣缸開關(guān)氣缸1磁鐵磁鐵 2舌簧開關(guān)舌簧開關(guān) 3顯示器顯示器 4保護(hù)電路保護(hù)電路School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 制動裝置工作原理制動裝置工作原理a）自由狀態(tài)自由狀態(tài) b）制動狀態(tài)制動狀態(tài)1復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧 2制動鉗制動鉗 3制動彈簧制動彈簧 4制動活塞制動活塞 5活塞桿活塞桿School of Mechanical Engi

26、neering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 手指氣缸手指氣缸 b）擺動手指擺動手指所示為所示為，活塞桿上，活塞桿上有一個環(huán)形槽，由于手指耳軸與環(huán)形槽相有一個環(huán)形槽，由于手指耳軸與環(huán)形槽相連，因而手指可同時移動且連，因而手指可同時移動且，并，并確保確保 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動執(zhí)行元件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動執(zhí)行元件 是實(shí)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)或或的執(zhí)行元件的執(zhí)行元件 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所示為所示為。和和4固固定不動，定不動，可在可在的

27、孔內(nèi)移動，的孔內(nèi)移動，與與相交一個相交一個。高壓油經(jīng)配油盤的窗口進(jìn)入缸體的柱塞孔時，處。高壓油經(jīng)配油盤的窗口進(jìn)入缸體的柱塞孔時，處在高壓腔中的柱塞被頂出，壓在斜盤上，在高壓腔中的柱塞被頂出，壓在斜盤上，可分解為兩個分力，可分解為兩個分力，和和，帶動，帶動轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。 軸向柱塞式液壓馬達(dá)的軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理工作原理1斜盤斜盤 2缸體缸體 3柱塞柱塞 4配油盤配油盤 5馬達(dá)軸馬達(dá)軸School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 軸向柱塞式液壓馬達(dá)的軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理工作原理1斜盤斜盤 2缸體缸體 3柱塞柱塞 4配油盤配油

28、盤 5馬達(dá)軸馬達(dá)軸設(shè)設(shè)和和，則在柱塞上產(chǎn)生的，則在柱塞上產(chǎn)生的為：為： sintansinRFRFrFTxyyi 式中式中 柱塞在缸體中的分布圓半徑柱塞在缸體中的分布圓半徑 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 軸向柱塞式液壓馬達(dá)的軸向柱塞式液壓馬達(dá)的工作原理工作原理1斜盤斜盤 2缸體缸體 3柱塞柱塞 4配油盤配油盤 5馬達(dá)軸馬達(dá)軸液壓馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應(yīng)是處于高壓腔柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的總和，即液壓馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應(yīng)是處于高壓腔柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的總和，即 sintanRFTx 隨著隨著的變化，每個柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也發(fā)生變化，故液壓馬達(dá)的變化，每

29、個柱塞產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也發(fā)生變化，故液壓馬達(dá)產(chǎn)生的產(chǎn)生的也是也是，它的脈動情況和討論液壓泵流量脈動，它的脈動情況和討論液壓泵流量脈動時的情況相似時的情況相似 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院是指液壓馬達(dá)是指液壓馬達(dá)進(jìn)口處的壓力；進(jìn)口處的壓力；是指液壓馬達(dá)在是指液壓馬達(dá)在條件下，按條件下，按規(guī)定規(guī)定 。 是指液壓馬達(dá)軸是指液壓馬達(dá)軸由其由其的的得到的油液體積得到的油液體積 ；是指在是指在的情況下，由的情況下，由得到得到所需輸入油液的流量所需輸入油液的流量 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)

30、學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院：由于有：由于有，為了達(dá)到液壓馬達(dá)要求的轉(zhuǎn)速，實(shí)，為了達(dá)到液壓馬達(dá)要求的轉(zhuǎn)速，實(shí)際輸入的際輸入的 須須。容積效率。容積效率 為：為：qqtV ：由于有：由于有，液壓馬達(dá)的，液壓馬達(dá)的一定一定。因此機(jī)械效率為。因此機(jī)械效率為 ：tmTT School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院液壓馬達(dá)的液壓馬達(dá)的為：為： mV 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 為為：pqP i液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)為為 ：nTTP 2 o式中式中 液壓馬達(dá)進(jìn)、出口的壓力差；液壓馬達(dá)進(jìn)、出口的壓力差； 液壓馬達(dá)的角速度和轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)的角速度和轉(zhuǎn)速。Sch

31、ool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的液壓馬達(dá)能產(chǎn)生的 為：為：pVT 21t液壓馬達(dá)輸出的液壓馬達(dá)輸出的為：為：m pVT 21液壓馬達(dá)的液壓馬達(dá)的時，馬達(dá)的時，馬達(dá)的為：為： VqnV School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院液壓馬達(dá)和液壓泵結(jié)構(gòu)基本相同，按液壓馬達(dá)和液壓泵結(jié)構(gòu)基本相同，按分有分有、和和等幾種。按等幾種。按可分為可分為和和兩大類兩大類 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械

32、學(xué)院高速液壓馬達(dá)的高速液壓馬達(dá)的通常為通常為、和和等，其等，其是是（一般高于（一般高于）、）、，故又稱，故又稱。具有具有、及及等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是、等。等。具有具有、及及等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是、。目前，葉片式液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速有的已達(dá)目前，葉片式液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速有的已達(dá)。具有具有、和和等等；其；其是是、。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為和和兩類兩類 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 軸向點(diǎn)接觸柱塞式液壓馬軸向點(diǎn)接觸柱塞式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖達(dá)結(jié)構(gòu)圖1軸軸 2斜盤斜盤 3軸承軸承 4鼓輪鼓輪 5

33、彈簧彈簧 6傳動銷傳動銷 7缸體缸體 8配油盤配油盤 9柱塞柱塞 10推桿推桿所示是所示是。在。在和和間裝入間裝入，在鼓輪的圓周上均，在鼓輪的圓周上均勻分布著勻分布著，液壓力作用在柱，液壓力作用在柱塞上并通過推桿作用的斜盤上，推塞上并通過推桿作用的斜盤上，推桿在斜盤反作用力的作用下產(chǎn)生一桿在斜盤反作用力的作用下產(chǎn)生一個對個對的轉(zhuǎn)矩，迫使鼓輪轉(zhuǎn)動，又的轉(zhuǎn)矩，迫使鼓輪轉(zhuǎn)動，又通過傳動鍵帶動馬達(dá)軸，同時通過通過傳動鍵帶動馬達(dá)軸，同時通過帶動缸體旋轉(zhuǎn)。缸體在帶動缸體旋轉(zhuǎn)。缸體在和柱塞孔內(nèi)的壓力油作用下貼緊在和柱塞孔內(nèi)的壓力油作用下貼緊在上上 。School of Mechanical Engineer

34、ing上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 軸向點(diǎn)接觸柱塞式液壓馬軸向點(diǎn)接觸柱塞式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖達(dá)結(jié)構(gòu)圖1軸軸 2斜盤斜盤 3軸承軸承 4鼓輪鼓輪 5彈簧彈簧 6傳動銷傳動銷 7缸體缸體 8配油盤配油盤 9柱塞柱塞 10推桿推桿這種結(jié)構(gòu)使缸體和柱塞只受軸向力，這種結(jié)構(gòu)使缸體和柱塞只受軸向力，因而因而、和和磨損均勻，又缸體內(nèi)孔與馬磨損均勻，又缸體內(nèi)孔與馬達(dá)軸的接觸面較小，有一定的自位達(dá)軸的接觸面較小，有一定的自位作用，使缸體的作用，使缸體的和和貼合好，減小了端面間貼合好，減小了端面間的泄漏，并使配油盤表面磨損后能的泄漏，并使配油盤表面磨損后能得到自動補(bǔ)償?shù)玫阶詣友a(bǔ)償 。這種液壓馬達(dá)的斜盤的這

35、種液壓馬達(dá)的斜盤的，所以是一種所以是一種 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院的的是是、，可，可在馬達(dá)軸轉(zhuǎn)速為在馬達(dá)軸轉(zhuǎn)速為，可達(dá)，可達(dá)。所以又稱。所以又稱 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院分為分為和和兩大類。兩大類。，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復(fù)工作一次。它又有，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復(fù)工作一次。它又有和和之分。徑向柱塞式單作用液壓馬達(dá)，主軸是偏心的。多作用液壓之分。徑向柱塞式單作用液壓馬達(dá)，主軸是偏心的。多作用液壓馬達(dá)，設(shè)有導(dǎo)軌曲線，曲線的數(shù)目就是

36、作用次數(shù)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，馬達(dá)，設(shè)有導(dǎo)軌曲線，曲線的數(shù)目就是作用次數(shù)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個柱塞往復(fù)工作多次。它同樣有徑向和軸向之分。單作用馬達(dá)每個柱塞往復(fù)工作多次。它同樣有徑向和軸向之分。單作用馬達(dá)，。但存在。但存在，。多作用馬達(dá)。多作用馬達(dá)，可得，可得。但其。但其， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 連桿型單作用徑向柱塞式液壓馬達(dá)原理圖連桿型單作用徑向柱塞式液壓馬達(dá)原理圖殼體殼體 柱塞柱塞 連桿連桿 曲軸曲軸 配油軸配油軸所示為所示為。在。在內(nèi)有內(nèi)有，通過通過與與相連相連接，連桿的接，連桿的與與的偏心輪外圓接觸，的偏心輪外

37、圓接觸，與與用用相連相連 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院壓力油經(jīng)壓力油經(jīng)進(jìn)入進(jìn)入馬達(dá)的進(jìn)油腔后，通馬達(dá)的進(jìn)油腔后，通過過、進(jìn)入相應(yīng)的柱塞缸的進(jìn)入相應(yīng)的柱塞缸的頂部，作用在柱塞上頂部，作用在柱塞上的液壓作用力的液壓作用力通過通過連桿作用于偏心輪中連桿作用于偏心輪中心心O1，它的切向分力，它的切向分力對曲軸旋轉(zhuǎn)中心對曲軸旋轉(zhuǎn)中心O形形成成，使曲軸逆時，使曲軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。針方向旋轉(zhuǎn)。，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小也不同。曲軸輸出的小也不同。曲軸輸出的總轉(zhuǎn)矩等于與進(jìn)油腔相總轉(zhuǎn)矩等于與進(jìn)油腔相通的柱塞所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通的

38、柱塞所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和。此時之和。此時、與與相通，油液相通，油液經(jīng)配油軸流回油箱。曲經(jīng)配油軸流回油箱。曲軸旋轉(zhuǎn)時帶動配油軸同軸旋轉(zhuǎn)時帶動配油軸同步旋轉(zhuǎn)，步旋轉(zhuǎn)， 因此，因此，不斷發(fā)不斷發(fā)生變化，從而保證曲軸生變化，從而保證曲軸會連續(xù)旋轉(zhuǎn)。若進(jìn)、排會連續(xù)旋轉(zhuǎn)。若進(jìn)、排油口互換，則液壓馬達(dá)油口互換，則液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，過程與以上相同反轉(zhuǎn)，過程與以上相同這種液壓馬達(dá)的這種液壓馬達(dá)的是是，但其但其是是和和， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 多作用內(nèi)曲線徑向柱多作用內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理圖塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理圖1缸體缸體 2配油

39、軸配油軸 3柱塞柱塞 4橫梁橫梁5襯套襯套 6滾輪滾輪 7定子定子所示為所示為。馬達(dá)的。馬達(dá)的是固定的，其上有進(jìn)油口和排油口。壓是固定的，其上有進(jìn)油口和排油口。壓力油經(jīng)配油窗口穿過力油經(jīng)配油窗口穿過進(jìn)入進(jìn)入的的柱塞孔中，并作用于柱塞孔中，并作用于的底部，的底部，與與之間無剛性連接，在液壓力之間無剛性連接，在液壓力的作用下，的作用下，的頂部球面與的頂部球面與的的底部相接觸，從而使底部相接觸，從而使兩端的兩端的壓向壓向的內(nèi)壁。的內(nèi)壁。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 多作用內(nèi)曲線徑向柱多作用內(nèi)曲線徑向柱塞液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理圖塞液

40、壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)原理圖1缸體缸體 2配油軸配油軸 3柱塞柱塞 4橫梁橫梁5襯套襯套 6滾輪滾輪 7定子定子在與在與接觸處的接觸處的的的對缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使缸體對缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使缸體及與其剛性連接的主軸轉(zhuǎn)動；而及與其剛性連接的主軸轉(zhuǎn)動；而則與柱塞底部的液壓力相平衡。由則與柱塞底部的液壓力相平衡。由于定子內(nèi)壁由多段曲面構(gòu)成，滾輪每經(jīng)于定子內(nèi)壁由多段曲面構(gòu)成，滾輪每經(jīng)過一段曲面，柱塞往復(fù)運(yùn)動一次，故過一段曲面，柱塞往復(fù)運(yùn)動一次，故。這種液壓馬達(dá)的這種液壓馬達(dá)的是是，。其。其是是， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院是一種實(shí)現(xiàn)是一種實(shí)現(xiàn)的

41、執(zhí)行元件。常用的有的執(zhí)行元件。常用的有和和兩種結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu) 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所示為單葉片式擺動液壓馬達(dá)，壓所示為單葉片式擺動液壓馬達(dá)，壓力油從力油從進(jìn)入進(jìn)入，推動，推動和和一一起作逆時針方向轉(zhuǎn)動，回油從缸筒的回油口起作逆時針方向轉(zhuǎn)動，回油從缸筒的回油口排出。其擺動角度小于排出。其擺動角度小于300，用以用以隔開高低壓腔。隔開高低壓腔。 擺動液壓馬達(dá)擺動液壓馬達(dá)a）單葉片式單葉片式 1葉片葉片 2分隔片分隔片 3缸筒缸筒設(shè)設(shè)、，、，入入，擺動液壓馬達(dá)擺動液壓馬達(dá)、分別為分別為、。則。則和和為：為： mppR

42、RbT )(2121222 VRRbq )(21222 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 擺動液壓馬達(dá)擺動液壓馬達(dá)a）單葉片式單葉片式 b）雙葉片式雙葉片式1葉片葉片 2分隔片分隔片 3缸筒缸筒所示為所示為。它有兩個它有兩個、，其，其。， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院的三個葉片等分布置，的三個葉片等分布置， 。如果在液壓缸的活塞桿上帶有齒條，使之和一小齒輪相嚙合，則如果在液壓缸的活塞桿上帶有齒條，使之和一小齒輪相嚙合，則當(dāng)活塞桿伸縮時便能使小齒輪

43、作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種結(jié)構(gòu)的液壓缸也當(dāng)活塞桿伸縮時便能使小齒輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種結(jié)構(gòu)的液壓缸也稱為稱為，其擺角可以超過，其擺角可以超過360。BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換為或或的執(zhí)行元的執(zhí)行元件件 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 分類如分類如所示所示 ：表表3-2 氣動馬達(dá)的分類氣動馬達(dá)的分類School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院所

44、示為所示為，其主要由其主要由、及及構(gòu)成。構(gòu)成。壓縮空氣從輸壓縮空氣從輸進(jìn)入，作用在進(jìn)入，作用在。由于轉(zhuǎn)子偏心安裝，氣壓作用。由于轉(zhuǎn)子偏心安裝，氣壓作用在兩側(cè)葉片上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差，使轉(zhuǎn)子按逆時針在兩側(cè)葉片上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差，使轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。做功后的氣體從方向旋轉(zhuǎn)。做功后的氣體從排出。排出。若改變壓縮空氣輸入方向，即可改變轉(zhuǎn)子的若改變壓縮空氣輸入方向，即可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向。 葉片式氣動馬達(dá)葉片式氣動馬達(dá) 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 2定子定子 3葉片葉片 一般在一般在、，其輸出，其輸出功率為功率為，轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)速為。葉片式氣動馬達(dá)起動。葉片式氣動馬達(dá)起動及低速時的特性不好，在轉(zhuǎn)速及低速時的特性不好，在轉(zhuǎn)速以下場合

45、使用時，必須要用以下場合使用時，必須要用減速機(jī)構(gòu)。葉片式氣動馬達(dá)主要用于礦山機(jī)械和氣動工具中。減速機(jī)構(gòu)。葉片式氣動馬達(dá)主要用于礦山機(jī)械和氣動工具中。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 葉片式氣動馬達(dá)的基本特性曲線葉片式氣動馬達(dá)的基本特性曲線轉(zhuǎn)矩曲線轉(zhuǎn)矩曲線 功率曲線功率曲線 流量曲線流量曲線所示為所示為。該曲線表明，。該曲線表明， 。由特性曲線可知，葉片式氣動馬達(dá)的由特性曲線可知，葉片式氣動馬達(dá)的。（），此時轉(zhuǎn)速達(dá)最大值此時轉(zhuǎn)速達(dá)最大值，氣動馬達(dá)的輸出，氣動馬達(dá)的輸出功率為零。功率為零。，氣動馬達(dá)停轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為零。，氣動馬達(dá)

46、停轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為零。此時輸出功率也為零。此時輸出功率也為零。，其轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的一半，其轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的一半，此時氣動馬達(dá)輸出功率達(dá)最大值。此時氣動馬達(dá)輸出功率達(dá)最大值。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院氣動馬達(dá)的氣動馬達(dá)的、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)與與的關(guān)系可分別用下列式子表示的關(guān)系可分別用下列式子表示 00ppnn 00ppTT 式中式中 、實(shí)際工作壓力下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；實(shí)際工作壓力下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩； 、設(shè)計工作壓力下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；設(shè)計工作壓力下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩； 實(shí)際工作壓力；實(shí)際工作壓力； 設(shè)計工作壓力設(shè)計工作壓力 。School of Mech

47、anical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 有有和多和多，以雙齒輪式應(yīng)用最多。齒，以雙齒輪式應(yīng)用最多。齒輪可采用輪可采用、斜、斜和人和人。直齒輪氣動馬達(dá)可以正反旋。直齒輪氣動馬達(dá)可以正反旋轉(zhuǎn)；斜齒輪和人字齒輪的氣動馬達(dá)則不能反轉(zhuǎn)，但它們的效率比直轉(zhuǎn)；斜齒輪和人字齒輪的氣動馬達(dá)則不能反轉(zhuǎn)，但它們的效率比直齒輪的要高齒輪的要高 。具有具有、及及等優(yōu)點(diǎn)，但等優(yōu)點(diǎn)，但，。小型氣。小型氣動馬達(dá)轉(zhuǎn)速能高達(dá)動馬達(dá)轉(zhuǎn)速能高達(dá)；大型的能達(dá)到；大型的能達(dá)到，功率可，功率可達(dá)達(dá)5。齒輪式氣動馬達(dá)主要用于礦山工具。齒輪式氣動馬達(dá)主要用于礦山工具。 School of Mechanic

48、al Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 的的、均與擺動液壓馬均與擺動液壓馬達(dá)相似，這里不再贅述達(dá)相似，這里不再贅述 。BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 ，要在，要在的基礎(chǔ)上，根據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)來選擇液壓缸的來選擇液壓缸的，然后按，然后按、等確定等確定，進(jìn)行，進(jìn)行、和和，最后進(jìn)行，最后進(jìn)行 。一、液壓缸的設(shè)計計算一、液壓缸的設(shè)計計算School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 1）盡量使活塞桿在受拉力狀態(tài)下）盡量使活塞桿在受拉力

49、狀態(tài)下，或在受壓狀態(tài)下，或在受壓狀態(tài)下活塞桿應(yīng)具有良好的活塞桿應(yīng)具有良好的；2）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)盡可能）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)盡可能和和進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計，盡量做到設(shè)計，盡量做到、，、和和；3）考慮）考慮和和；4）正確確定液壓缸的）正確確定液壓缸的和和?？紤]液壓缸的?？紤]液壓缸的，它，它只能一端定位只能一端定位 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 1） 根據(jù)根據(jù)和和，或，或和和，按，按本章有關(guān)算式確定后，再從本章有關(guān)算式確定后，再從標(biāo)準(zhǔn)中選取相近尺寸加以圓整。標(biāo)準(zhǔn)中選取相近尺寸加以圓整。 活塞桿受力情況活塞桿受力情況受受 拉拉 伸

50、伸受壓縮，工作壓力受壓縮，工作壓力p1/MPap155p17p17活塞桿直接活塞桿直接d（0.30.5）D（0.50.55）D（0.60.7）D0.7D3） 由最大工作行程決定。由最大工作行程決定。 2） 按工作時受力情況來決定，如按工作時受力情況來決定，如所示。對單桿活塞缸，所示。對單桿活塞缸， 值值也可由也可由 和和 來決定。按來決定。按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單桿活塞液壓缸兩腔面積比的標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)定了單桿活塞液壓缸兩腔面積比的標(biāo)準(zhǔn)系列 。表表3-3 機(jī)床液壓缸活塞桿直徑推薦值機(jī)床液壓缸活塞桿直徑推薦值School of Mechanical Engineering

51、上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 對于液壓缸的對于液壓缸的、和和處固定螺釘?shù)闹睆?，處固定螺釘?shù)闹睆?，在高壓系統(tǒng)中，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。在高壓系統(tǒng)中，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院在在、中，缸筒壁厚往往由結(jié)構(gòu)工藝要求中，缸筒壁厚往往由結(jié)構(gòu)工藝要求決定，一般決定，一般。在。在中，須中，須。 當(dāng)當(dāng)時為厚壁，按下式進(jìn)行校核時為厚壁，按下式進(jìn)行校核 131402yy.ppD School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 2Dpy 當(dāng)當(dāng)時為薄壁，時

52、為薄壁，可按下式校核可按下式校核 式中式中 缸筒內(nèi)徑；缸筒內(nèi)徑； 試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力時，取時，取 ；時，取時，??； 缸筒材料的許用應(yīng)用缸筒材料的許用應(yīng)用，為材料抗拉強(qiáng)為材料抗拉強(qiáng) 度，度， 為安全系數(shù)，一般取為安全系數(shù)，一般取。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 Fd4 式中式中 活塞桿上的作用力活塞桿上的作用力; 活塞桿材料的許用應(yīng)力，活塞桿材料的許用應(yīng)力，。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 zkFd.s25 式中式中 液

53、壓缸負(fù)載；液壓缸負(fù)載； 螺紋擰緊系數(shù)，螺紋擰緊系數(shù)，； 固定螺栓個數(shù)；固定螺栓個數(shù)；螺栓材料許用應(yīng)用，螺栓材料許用應(yīng)用， 為材料屈服點(diǎn)為材料屈服點(diǎn) 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時，其值活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時，其值 超過某一臨界值超過某一臨界值，就會失去，就會失去穩(wěn)定。活塞桿穩(wěn)定?；钊麠U按下式進(jìn)行校核按下式進(jìn)行校核 。kknFF 式中式中 安全系數(shù)，一般取安全系數(shù)，一般取School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 當(dāng)活塞桿的長細(xì)比當(dāng)活塞

54、桿的長細(xì)比l/rk21yy222lEJFky y 式中式中 安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，見安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，見（）；）； 活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑，活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑， ； 柔性系數(shù)，其值見柔性系數(shù)，其值見） ； 由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見； 活塞桿材料的彈性模量，對鋼，可取活塞桿材料的彈性模量，對鋼，可取 ； 活塞桿橫截面慣性矩活塞桿橫截面慣性矩 ；活塞桿橫截面積活塞桿橫截面積 ； 由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值，見由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值，見 ； 系數(shù)，具體數(shù)值見系數(shù)，具體數(shù)值見 。AJr/k School of Mechanical E

55、ngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 21kyyl/r1202021yy當(dāng)活塞桿的長細(xì)比當(dāng)活塞桿的長細(xì)比 時，且時，且 時則時則 221 krlfAFky y 式式中中 安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，見安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，見（）；）； 活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑，活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑， ； 柔性系數(shù)，其值見柔性系數(shù)，其值見（） ； 由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見； 活塞桿材料的彈性模量，對鋼，可取活塞桿材料的彈性模量，對鋼，可取 ； 活塞桿橫截面慣性矩活塞桿橫截面慣性矩 ；活塞桿橫截面積活塞桿橫截面積 ； 由材料強(qiáng)度決定

56、的實(shí)驗(yàn)值，見由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值，見 ； 系數(shù)，具體數(shù)值見系數(shù)，具體數(shù)值見 。AJr/k School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院主要是估計緩沖時缸內(nèi)出現(xiàn)的主要是估計緩沖時缸內(nèi)出現(xiàn)的，以便校核缸筒強(qiáng)度，另外還應(yīng)校核以便校核缸筒強(qiáng)度，另外還應(yīng)校核是否符合要求是否符合要求 。，背壓腔內(nèi)產(chǎn)生的，背壓腔內(nèi)產(chǎn)生的和工作產(chǎn)生的和工作產(chǎn)生的分別為（見圖分別為（見圖） ccclApE 1lFmvlApEfcpp 2221式中式中 緩沖腔中的平均緩沖壓力；緩沖腔中的平均緩沖壓力；高壓腔中的油液壓力；高壓腔中的油液壓力； 、緩沖腔、高壓緩沖腔、高壓

57、腔的有效工作面積；腔的有效工作面積； 式中式中 緩沖行程長度；緩沖行程長度； 工作部件質(zhì)量；工作部件質(zhì)量；工作部件運(yùn)動速度；工作部件運(yùn)動速度； 摩擦力。摩擦力。 School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院表示了：工作部件產(chǎn)生的表示了：工作部件產(chǎn)生的是是與與之和，再減去之和，再減去。當(dāng)。當(dāng)，即，即工作部件的機(jī)械能全部工作部件的機(jī)械能全部 被緩沖腔液體吸收時，則得被緩沖腔液體吸收時，則得 ccclAEp2 BackSchool of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 是指氣缸內(nèi)壓力隨時

58、間變化的關(guān)系，如是指氣缸內(nèi)壓力隨時間變化的關(guān)系，如所示所示 氣缸的壓力特性曲線氣缸的壓力特性曲線，無桿腔內(nèi)的，無桿腔內(nèi)的為大氣為大氣壓，有桿腔內(nèi)的壓，有桿腔內(nèi)的為工作氣壓。為工作氣壓。，無桿腔與氣源接通，因，無桿腔與氣源接通，因其容腔小，氣體以高速向無桿腔充氣，其容腔小，氣體以高速向無桿腔充氣，并很快升至氣源壓力；同時有桿腔開始并很快升至氣源壓力；同時有桿腔開始向大氣排氣，但因其容腔大，故腔中氣向大氣排氣，但因其容腔大，故腔中氣體壓力下降的速度較緩慢。當(dāng)兩腔的壓體壓力下降的速度較緩慢。當(dāng)兩腔的壓力差力差超過起動壓差后，活塞就超過起動壓差后，活塞就開始向右運(yùn)動。開始向右運(yùn)動。， 。School of Mechanical Engineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院 氣缸的壓力特性曲線氣缸的壓力特性曲線，活塞所受的，活塞所受的由由轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)為而而，使活塞，使活塞，無，無桿腔的桿腔的有所有所。若供氣充分，活塞繼續(xù)運(yùn)動，。若供氣充分，活塞繼續(xù)運(yùn)動，基本保持不變；