第四章液壓執(zhí)行元件

1、第四章 執(zhí)行元件4.1 4.1 概概 述述4.2 4.2 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)及組成液壓缸的典型結(jié)構(gòu)及組成4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4 4.4 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)4.5 4.5 氣缸和氣馬達(dá)氣缸和氣馬達(dá)執(zhí)行元件是將液、氣壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。4.1 4.1 概述概述l在液氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn) 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，輸出推力（或拉力）和直線運(yùn)動(dòng)速度 的執(zhí)行元件 液壓缸、氣缸；l實(shí)現(xiàn) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 的執(zhí)行元件 液壓馬達(dá)、氣馬達(dá)；l實(shí)現(xiàn) 往復(fù)擺動(dòng)，輸出角速度 的執(zhí)行元件 擺動(dòng)液壓缸、擺動(dòng)氣缸。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述1. 按結(jié)構(gòu)形式分： 活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸

2、柱塞缸2. 按作用方式分： 單作用液壓缸 雙作用液壓缸一、液壓缸的分類一、液壓缸的分類執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述二、二、 特點(diǎn)特點(diǎn)a. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠；b. 易于獲得直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；c. 可實(shí)現(xiàn)頻繁換向，且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沒有間隙；d. 可免除減速裝置；執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述三、單桿活塞缸三、單桿活塞缸 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它有 缸筒固定和活塞桿 固定兩種安裝方式，兩種方式的運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍均為活塞有效行程的兩倍。1.簡(jiǎn)單連接單桿活塞缸的特點(diǎn)執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述簡(jiǎn)單連接單桿活塞缸速度推力特性 向右運(yùn)動(dòng)速度 v1 qv /A1 4 qv /D 2 向右運(yùn)動(dòng)推力 F1 （A1p1 A2p2

3、）m 向左運(yùn)動(dòng)速度 v2 qv /A2 4 qv /（D 2 d 2） 向左運(yùn)動(dòng)推力 F2 （A2 p1 A1p2）m 往返速比 v v2 / v1D2 /（D 2 d 2） 式中: v為缸的容積效率，m為缸的機(jī)械效率執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述 液壓刨床液壓刨床執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述3.差動(dòng)連接單桿活塞缸的特點(diǎn) 單活塞桿缸兩腔同時(shí)通壓力油，稱為差動(dòng)連接。 差動(dòng)連接的目的。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述？ 運(yùn)動(dòng)速度 v v3 3 q q / /（A A1 1A A2 2）4 q4 q / /d d 2 2 活塞推力 F F3 3 p p1 1（A A1 1A A2 2）m m4.差動(dòng)連接單桿活塞缸速度

4、推力特性執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述2224()VqvDd324Vqvd5.不同連接方式單桿活塞缸的比較及應(yīng)用執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述四、雙桿活塞缸四、雙桿活塞缸雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出，根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式和缸筒固定式。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述 當(dāng)缸筒固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的三倍； 當(dāng)活塞桿固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)范圍是活塞有效行程的兩倍 。 1.雙桿活塞缸的特點(diǎn)執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述 運(yùn)動(dòng)速度 v q / A 4 qv /（D 2 d 2） 活塞推力 F A（p1 p2）m（D 2d 2）（p1 p2）m /42. 雙桿活塞缸的速度推

5、力特性“等推力等速度”特性執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述五、柱塞缸五、柱塞缸1.柱塞缸的特點(diǎn)n 柱塞與缸筒無(wú)配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系。n 為減輕重量，減少?gòu)澢冃?，柱塞常做成空心。n柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需成對(duì)使用。n特別適用在行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述2.柱塞缸的速度推力特性 柱塞運(yùn)動(dòng)速度 v qv /A 4 qv /d 2 柱塞推力 F pAmp（d 2 / 4 ）m執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述六、伸縮液壓缸六、伸縮液壓缸 兩個(gè)或多個(gè)活塞式缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞桿是后一級(jí)活塞缸的缸筒。 各級(jí)活塞依次伸出可獲得很長(zhǎng)的行程，當(dāng)

6、依次縮回時(shí)缸的軸向尺寸很小。特別適用于工程機(jī)械、自卸式貨車及火箭發(fā)射臺(tái)等。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述1. 單作用伸縮液壓缸執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述2. 雙作用伸縮液壓缸執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述七、齒條活塞缸七、齒條活塞缸 齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機(jī)構(gòu)組成的復(fù)合式缸。它將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用于機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位、液壓機(jī)械手等。執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述 增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，但它不是能量轉(zhuǎn)換裝置，只是一個(gè)增壓器件。八、增壓缸八、增壓缸u(yù) 增壓比：大活塞與小柱塞的面積比 K KD D 2 2/ /d d 2 2 u 小柱塞缸輸出的壓力： p pb b

7、 KpKpa am m執(zhí)行元件執(zhí)行元件概述概述一、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)4.2 4.2 液壓缸液壓缸執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸二、液壓缸的組成根據(jù)液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)和功用，可將液壓缸劃分為以下幾個(gè)部分：根據(jù)液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)和功用，可將液壓缸劃分為以下幾個(gè)部分：缸體組件（缸筒和缸蓋） 活塞組件（活塞和活塞桿）密封裝置排氣裝置緩沖裝置執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸1.1.缸體組件（缸筒和缸蓋）缸體組件（缸筒和缸蓋） 缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式與其使用的材料有關(guān)：工作壓力 p（MPa）材 料連 接 方 式20鑄鋼螺紋連接鍛鋼半環(huán)式連接執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸法蘭式連接法蘭式連接 半環(huán)連接式半環(huán)連接式 螺紋

8、連接式螺紋連接式 拉桿式連接拉桿式連接 焊接連接式焊接連接式執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸2. 2. 活塞組件（活塞和活塞桿）活塞組件（活塞和活塞桿）活塞一般用耐磨鑄鐵制造，也可用鋼或鋁合金制造；活塞桿則大多采用鋼制造。 活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般取活塞長(zhǎng)度為缸筒內(nèi)徑的（0.61.0）倍。 半環(huán)式連接，包括單半環(huán)及雙半環(huán)形式。其最常用的連接方式有： 螺紋式連接。 在高壓大負(fù)載下，螺紋式連接必須設(shè)置有鎖緊裝置。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸3. 3. 密封裝置密封裝置液壓缸的密封主要是指活塞、活塞桿處的 動(dòng)密封 和缸蓋等處的 靜密封 。用于防止液壓缸內(nèi)部（活塞與缸筒內(nèi)孔

9、的配合面）和外部的泄漏。 采用的密封方式有：間隙密封：依靠運(yùn)動(dòng)件間的微小間隙來(lái)防止泄漏，僅用在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞之間；執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸活塞環(huán)密封：依靠在活塞上的活塞環(huán)在O形圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。適用于高速、高壓且不要求保壓的液壓缸密封；l-缸筒;2-螺母;3-活塞;4-活塞桿;5-活塞環(huán)執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸密封件密封：利用橡膠和塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈（有O型，Y型、V型圈等 ）緊貼在靜、動(dòng)配合面之間來(lái)防止泄漏。其應(yīng)用最廣泛。O型圈V型圈Y型圈執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸4.4.緩沖裝置緩沖裝置當(dāng)液壓缸速度較高且驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的部件

10、時(shí)，其慣性很大。活塞運(yùn)動(dòng)到液壓缸終端停止時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲，嚴(yán)重的可能使活塞和端蓋發(fā)生撞擊，使液壓元件受損。為消除和減少?zèng)_擊，防止碰撞，必須采取適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)和緩沖裝置。緩沖裝置的工作原理 為：當(dāng)活塞行程接近端蓋時(shí)，利用對(duì)油液的節(jié)流作用，增大液壓缸的回油阻力，使回油腔中產(chǎn)生足夠大的緩沖壓力，使活塞減速，從而防止活塞撞擊缸蓋。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸(a)圓柱環(huán)形縫隙式圓柱環(huán)形縫隙式(b)圓錐環(huán)形縫隙式圓錐環(huán)形縫隙式(c)可變節(jié)流槽式可變節(jié)流槽式(d)(d)可調(diào)節(jié)流孔式可調(diào)節(jié)流孔式常用緩沖裝置類型：執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸5.5.排氣裝置排氣裝置通常有兩種：一種是在液壓缸的最高部位處

11、開排氣孔，并用管道連接排通常有兩種：一種是在液壓缸的最高部位處開排氣孔，并用管道連接排氣閥進(jìn)行排氣；另一種是在液壓缸的最高部位安放排氣塞。氣閥進(jìn)行排氣；另一種是在液壓缸的最高部位安放排氣塞。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸液壓缸 液壓缸的設(shè)計(jì)和計(jì)算是在對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析 ，計(jì)算了最大負(fù)載力，確定了工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。4.3 4.3 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先根據(jù)使用要求選擇液壓缸的結(jié)構(gòu)類型，然后按負(fù)載情況、運(yùn)動(dòng)要求、最大行程等確定其主要工作尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和緩沖驗(yàn)算，最后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸主要尺寸的確定液 壓 缸

12、 校 核p 缸體壁厚校核p 活塞桿直徑d校核p 液壓缸蓋固定螺栓直徑d s校核p 液壓缸內(nèi)徑（D） p 液壓缸缸體長(zhǎng)度（L） p 活塞桿直徑（d） p 液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（H） 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容包括兩方面：執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、 液壓缸主要尺寸的確定p 缸筒內(nèi)徑（缸筒內(nèi)徑（D D）1 根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來(lái)確定 以單桿缸為例（不考慮損失）： 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí) D =4F1/(p1-p2)-p2d2/p1-p2 有桿腔進(jìn)油時(shí) D =4F2/(p1-p2)+p1d2/p1-p2 若初步選取回油壓力p2=0，則上面兩式簡(jiǎn)化為： 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí) D =4F1

13、/p1 有桿腔進(jìn)油時(shí) D =4F2/p1+d2執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 缸筒內(nèi)徑（缸筒內(nèi)徑（D D） 根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度要求和選定的液壓泵流量來(lái)確定 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)： D=4q/v1 有桿腔進(jìn)油時(shí)： D=4q/v2+ d2 計(jì)算所得液壓缸的內(nèi)徑（即活塞直徑）應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列值。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 活塞桿直徑（活塞桿直徑（d d）原則：活塞桿直徑可根據(jù)工作壓力或設(shè)備類型選取。當(dāng)液壓缸的往復(fù)速度比有一定要求時(shí)，d = D（v-1）/v計(jì)算所得活塞桿直徑d亦應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列值。p 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（H H）當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支

14、承面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離。220DLH執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 缸筒長(zhǎng)度（）缸筒長(zhǎng)度（）原則：由液壓缸最大工作行程長(zhǎng)度、活塞寬度、活塞桿導(dǎo)向套長(zhǎng)度、活塞桿密封長(zhǎng)度和特殊要求的其它長(zhǎng)度確定。其中：活塞寬度 =（0.6 1.0）D；最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H：HL/20 + D/2； D80mm時(shí)，A=(0.6-10)D； 導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度A D80mm時(shí)，A=(0.6-1)d；為減小加工難度，一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算二、二、 液壓缸校核液壓缸校核校核方法： 1、 薄壁缸體（無(wú)縫鋼管） 當(dāng) D/ 10 時(shí)：

15、pyD/2p 缸體壁厚缸體壁厚校核校核 中低壓系統(tǒng)，無(wú)需校核 原則 高壓大直徑時(shí)，必須校核缸筒材料的許用應(yīng)力= b/ n n為安全系數(shù)，一般n=5執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 p y 缸筒試驗(yàn)壓力， 缸的額定壓力pn16MPa， p y=1.5pn ; 缸的額定壓力pn16MPa， p y=1.25pn ; 2、 厚壁缸體（鑄造缸體） 當(dāng) D/ 10 時(shí)：D/2（+ 0.4 py/ -1.3py-1 ） 執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 活塞桿直徑活塞桿直徑d d校核校核4 FdF 活塞桿上的作用力； 活塞桿材料的許用應(yīng)力， = b/ 1.4 ；注意：對(duì)于

16、工作行程受壓的活塞桿，當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度與活塞桿直徑之比大于15時(shí)，應(yīng)按材料力學(xué)有關(guān)公式對(duì)活塞進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 液壓缸蓋固定螺栓直徑液壓缸蓋固定螺栓直徑d ds s校核校核5.2skFdz 液壓缸蓋固定螺栓在工作過(guò)程中同時(shí)承受拉應(yīng)力和扭應(yīng)力，其螺栓直徑可按下式校核：F 液壓缸總負(fù)載；z 固定螺栓個(gè)數(shù) ； 螺栓材料的許用應(yīng)力， = s/ （1.21.5） ；k 螺紋擰緊系數(shù)，k=1.121.5 ；執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算p 緩沖計(jì)算緩沖計(jì)算液壓缸的緩沖計(jì)算主要是估計(jì)緩沖時(shí)液壓缸內(nèi)出現(xiàn)的最大沖擊壓力，以便用來(lái)校核缸筒強(qiáng)度、制動(dòng)

17、距離是否負(fù)荷要求。 液壓缸在緩沖時(shí)，緩沖腔內(nèi)產(chǎn)生的液壓能（E1）和工作部件產(chǎn)生的機(jī)械能（E2）分別為：1cccEp A l22012ppcfcEpA lm vF ll c 緩沖長(zhǎng)度；pp 高壓腔中油液壓力；pc 緩沖腔中的平均緩沖壓力；Ac 、Ap 緩沖腔、高壓腔中的有效工作面積；Ff 摩擦力；V0 工作部件運(yùn)動(dòng)速度； m 工作部件總質(zhì)量； 緩沖計(jì)算中，如發(fā)現(xiàn)工作腔中的液壓能和工作部件的動(dòng)能不能全部被緩沖腔縮吸收時(shí)，制動(dòng)時(shí)就可能產(chǎn)生活塞和缸蓋相碰現(xiàn)象。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算3. 液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 盡量使活塞桿，在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，

18、或在受壓狀態(tài)下，具有良好的縱向穩(wěn)定性。 考慮液壓缸的行程終了處的緩沖問題和液壓缸的排氣問題。 正確確定液壓缸的安裝、固定方式。 液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、加工和裝配、維修方便。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.4 4.4 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)一、一、 液壓馬達(dá)的類型、特點(diǎn)和工作原理液壓馬達(dá)的類型、特點(diǎn)和工作原理 1 1、馬達(dá)與泵、馬達(dá)與泵結(jié)構(gòu)上 相似 和液壓泵的區(qū)別原理上 互逆執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) ns500r/min 為高速液壓馬達(dá)：齒輪馬達(dá)，葉片馬達(dá)，軸向柱塞馬達(dá) ns 500r/min 為低速液壓馬達(dá)：徑

19、向柱塞馬達(dá)（單作用連桿型徑向柱塞馬達(dá)，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)）執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)2 2、馬達(dá)的分類、馬達(dá)的分類特特 點(diǎn)點(diǎn)功功 用用軸向柱塞馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速較高，容積效率較高，調(diào)速范圍較大，低速穩(wěn)定額定轉(zhuǎn)速較高，容積效率較高，調(diào)速范圍較大，低速穩(wěn)定性好，便于啟動(dòng)和制動(dòng)；調(diào)速及換向靈敏度高；但轉(zhuǎn)矩不性好，便于啟動(dòng)和制動(dòng)；調(diào)速及換向靈敏度高；但轉(zhuǎn)矩不大，耐沖擊性能稍差；價(jià)格高。大，耐沖擊性能稍差；價(jià)格高。適用于壓力較適用于壓力較大的高壓系統(tǒng)大的高壓系統(tǒng)徑向柱塞馬達(dá)排量大，體積大，轉(zhuǎn)速低，故可直接與工作機(jī)相連，不需排量大，體積大，轉(zhuǎn)速低，故可直接與工作機(jī)相連，不需減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大衛(wèi)簡(jiǎn)

20、化，且輸減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大衛(wèi)簡(jiǎn)化，且輸出扭矩較大，工作可靠，耐沖擊性好，壽命長(zhǎng)，出扭矩較大，工作可靠，耐沖擊性好，壽命長(zhǎng)，價(jià)格低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸及重量較大。價(jià)格低，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸及重量較大。適用于低速適用于低速大扭矩系統(tǒng)大扭矩系統(tǒng)葉片式馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏，但容積效率不高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏，但容積效率不高，機(jī)械特性軟。機(jī)械特性軟。適用于中速，轉(zhuǎn)矩不適用于中速，轉(zhuǎn)矩不大，需頻繁換向和啟大，需頻繁換向和啟動(dòng)的場(chǎng)合。動(dòng)的場(chǎng)合。齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但轉(zhuǎn)矩小，泄漏大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但轉(zhuǎn)矩小，泄漏大。適用于高速小轉(zhuǎn)矩和適用于高速小轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的場(chǎng)合

21、。場(chǎng)合。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)3. 3. 馬達(dá)的工作原理馬達(dá)的工作原理以軸向柱塞馬達(dá)為例說(shuō)明馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。p 軸向柱塞馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸向柱塞馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）軸向柱塞泵和軸向柱塞馬達(dá)是互逆的。（2）配流盤為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)軸向分力： Fx =pd2/4 ；徑向分力： Fy = F tan=d2p /4 tan；壓力油通入馬達(dá)后，柱塞受油壓作用壓緊斜盤，斜盤對(duì)柱塞產(chǎn)生一反作用力，此力可分解為兩個(gè)分力:F Fx x與液壓力平衡，與液壓力平衡，F(xiàn) Fy y對(duì)缸體中心產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使缸體帶動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。對(duì)缸體中心產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使缸體帶動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。p 軸向柱塞馬達(dá)

22、的工作原理軸向柱塞馬達(dá)的工作原理執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 柱塞的方位角是變量，T按正弦規(guī)律變化 液壓馬達(dá)的輸出的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)的，它的脈動(dòng)情況和泵流量脈動(dòng)時(shí)的情況相似。 一個(gè)柱塞產(chǎn)生的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩為：柱塞馬達(dá)的 總 轉(zhuǎn) 矩 ：211tansin4mmyiiiidTF rpR2sintansin4yiyiidTF rF RpR 執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)p 若傾角大小改變，排量改變；p 若馬達(dá)的進(jìn)、回油口互換，則其轉(zhuǎn)向改變；p 若傾角方向改變，其轉(zhuǎn)向改變，則成為雙向變量馬達(dá)。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 改變斜盤傾角，不僅影響馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，斜盤傾角越大，產(chǎn)生的

23、轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。3. 3. 應(yīng)用應(yīng)用作變量馬達(dá).注意注意執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)二、低速大扭矩馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理二、低速大扭矩馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理 現(xiàn)以橫梁傳力式多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)為例，說(shuō)明低速液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)組成及基本工作原理。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)殼體內(nèi)環(huán)由x 個(gè)導(dǎo)軌曲面組成，每個(gè)曲面分為上升區(qū)段、過(guò)渡區(qū)段和下降區(qū)段三個(gè)區(qū)段；缸體徑向均布有z 個(gè)柱塞孔，柱塞球面頭部頂在滾輪組橫梁上，使之在缸體徑向槽內(nèi)滑動(dòng) ；柱塞、滾輪組組成柱塞組件：上升區(qū)段導(dǎo)軌對(duì)柱塞組件的法向反力的切向分力對(duì)缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；配流軸圓周均布2x 個(gè)配流窗口，其中x 個(gè)窗口對(duì)應(yīng)于上升區(qū)段，通

24、高壓油，x 個(gè)窗口對(duì)應(yīng)于下降區(qū)段，通回油。需注意的是每組配流窗口的數(shù)目=定子曲面的段數(shù)，且柱塞總數(shù)總是大于曲面段數(shù)；1.1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)2.2.排量公式排量公式 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，徑向力平衡，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，能在低速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，普遍用于工程、建筑、起重運(yùn)輸、煤礦、船舶、農(nóng)業(yè)等機(jī)械中。式中式中 HH柱塞行程；柱塞行程； dd柱塞直徑；柱塞直徑； mm內(nèi)曲線段數(shù)；內(nèi)曲線段數(shù)； zz柱塞數(shù)。柱塞數(shù)。zmHdv)4/(23.3.應(yīng)用應(yīng)用執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)三、液壓馬達(dá)的特性參數(shù)三、液壓馬達(dá)的特性參數(shù) 2. 2.流量與容積效率流量與容積效率 輸入馬達(dá)的實(shí)際流量 qMqMtq 其中 qMt為理論流量，馬達(dá)在沒有泄漏時(shí)， 達(dá)到要求轉(zhuǎn)速所需進(jìn)口流量。 容積效率Mv qMt / qM 1 q / qM 1.1.工作壓力與額定壓力工作壓力與額定壓力 工作壓力 p 大小取決于馬達(dá)負(fù)載，馬達(dá)進(jìn)出口壓力的差值稱為馬達(dá)的壓差p。 額定壓力 ps 能使馬達(dá)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。執(zhí)行元件執(zhí)行元件液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 3.3.排量與轉(zhuǎn)速排量與轉(zhuǎn)速 排量V：不考慮泄漏時(shí)（