液壓中缸和馬達(dá)

1、第第3 3章章 液壓缸液壓缸與液壓馬達(dá)與液壓馬達(dá) 液壓缸液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其作用是把液壓能轉(zhuǎn)換輸出的機(jī)械能，向系統(tǒng)提供一定力和速度的裝置 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)則是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，用來(lái)推動(dòng)負(fù)載作功 作用：壓力能機(jī)械能 用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞缸單桿雙桿柱塞缸伸縮缸 3.1.1 3.1.1液壓缸的類型和特點(diǎn)液壓缸的類型和特點(diǎn)分類單作用雙作用按作用方式按結(jié)構(gòu)3.1 液壓缸液壓缸及其液壓缸及其分類柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸單活塞桿式液壓缸單活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓缸伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸單作用彈簧復(fù)位式液壓缸彈簧復(fù)位式液壓缸液

2、壓缸及其液壓缸及其分類單活塞桿式液壓缸單活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓缸雙活塞桿式液壓缸伸縮式液壓缸伸縮式液壓缸雙作用 液壓缸的參數(shù)液壓缸的參數(shù) 液壓缸缸體固定，液壓油從A口進(jìn)入作用在活塞上，產(chǎn)生一推力F，通過(guò)活塞桿以克服負(fù)荷W，活塞以速度向前推進(jìn)，同時(shí)將活塞桿側(cè)內(nèi)的油液通過(guò)B口流回油箱。相反，如高壓油從B口進(jìn)入，則活塞后退。一一. .活塞式液壓缸活塞式液壓缸雙桿式活塞式液壓缸雙桿式活塞式液壓缸工作原理工作原理： 特點(diǎn)和應(yīng)用：特點(diǎn)和應(yīng)用： 當(dāng)兩活塞桿直徑相同、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時(shí)，活塞當(dāng)兩活塞桿直徑相同、缸兩腔的供油壓力和流量都相等時(shí)，活塞( (或缸體或缸體) )兩個(gè)方向的推力和運(yùn)動(dòng)速

3、度也都相等，適用于要求往復(fù)兩個(gè)方向的推力和運(yùn)動(dòng)速度也都相等，適用于要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度和輸出力相同的工況運(yùn)動(dòng)速度和輸出力相同的工況 )(4)(212221ppdDAppF)(422dDqAq職能符號(hào)：職能符號(hào)： 安裝方式安裝方式缸固定 L=3 l桿固定 L=2 ll活塞有效工作行程。動(dòng)畫職能符號(hào)：職能符號(hào)：n單桿單作用活塞缸n單桿雙作用活塞缸雙向液壓驅(qū)動(dòng) 單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。二單桿活塞式液壓缸二單桿活塞式液壓缸單桿單桿正常連接正常連接工作原理：伸出退回22212221114)(4pdppDApApF2114DqAq12212122124)(4pdppDApApF)(42222dDqAq正常連

4、接正常連接22212dDDv往復(fù)運(yùn)動(dòng)比特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用： 供油壓力和流量不變時(shí)，活塞在兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)速度和輸出推力皆不相等。 由于A A1 1AA2 2, 故故F F1 1FF2 2,V,V1 1VV2 2, ,即活塞桿伸出時(shí)，推力較大，速度較??；活塞桿縮回時(shí)，推力較小，速度較大。因而它適用于伸出時(shí)承受工作載荷，縮回時(shí)為空載或輕載的場(chǎng)合 液壓缸的差動(dòng)連接液壓缸的差動(dòng)連接 單桿活塞缸的兩腔同時(shí)通入壓力油的油路連接方式稱為差動(dòng)連接，作差動(dòng)連接的單桿活塞缸稱為差動(dòng)液壓缸22134dqAAq1212212221134)(44pdpdDpDApApF差動(dòng)連接時(shí)實(shí)際起有效作用的面積是活塞桿的橫截面積在

5、輸入油液壓力和流量相同的條件下，活塞運(yùn)動(dòng)速度較大而推力較小，廣泛用于組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)和其它機(jī)械設(shè)備的快速運(yùn)動(dòng)中 要使活塞往返運(yùn)動(dòng)速度相等，即V V2 2=V=V3 3， 則 即A1=2A2dD23.1.2 其它形式的液壓缸 柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸 伸縮式套筒液壓缸伸縮式套筒液壓缸 增壓缸增壓缸 齒條活塞缸齒條活塞缸 柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸主要特點(diǎn)：主要特點(diǎn)： 單作用液壓缸。要雙向運(yùn)單作用液壓缸。要雙向運(yùn)動(dòng)需成對(duì)使用動(dòng)需成對(duì)使用 適用于行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合適用于行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合 推力和速度分別為推力和速度分別為 F=p F=p 24d24dq職能符號(hào)：柱塞式液壓缸伸縮式套筒液壓缸伸縮式套筒液壓

6、缸 伸縮缸是由兩級(jí)或多級(jí)活塞缸套裝而成，又稱多級(jí)缸。 伸縮缸中活塞伸出的順序是從大至小，而空載縮回的順序一般是從小至大。 當(dāng)輸入流量相同時(shí)，外伸速度逐次增大； 當(dāng)負(fù)載恒定時(shí)，液壓缸的工作壓力逐次增高。 常用于安裝空間小而行程要求很長(zhǎng)的場(chǎng)合 職能符號(hào)：職能符號(hào)：液壓缸伸縮式液壓缸伸縮式伸縮伸縮伸縮式套筒液壓缸增壓缸增壓缸 局部區(qū)域獲得高壓 增壓缸只能將高壓油輸入其它液壓缸以獲得大的推力，其本身不能直接作為執(zhí)行元件 212)(dDpp 增壓缸增壓缸齒條活塞缸擺動(dòng)缸或擺動(dòng)馬達(dá) 單葉片擺動(dòng)馬達(dá): 工作壓力小于10MPa，擺動(dòng)角度小于280。 由于徑向力不平衡，葉片和殼體、葉片和擋塊之間密封困難，限制了

7、其工作壓力的進(jìn)一步提高，從而也限制了輸出轉(zhuǎn)矩的進(jìn)一步提高。 雙葉片式擺動(dòng)馬達(dá): 在徑向尺寸和工作壓力相同的條件下，分別是單葉片式擺動(dòng)馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩的2倍，但回轉(zhuǎn)角度要相應(yīng)減少，雙葉片式擺動(dòng)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)角度一般小于120。液壓缸主要尺寸計(jì)算 液壓缸內(nèi)徑計(jì)算： 根據(jù)負(fù)載大小和選定的系統(tǒng)壓力計(jì)算確定： 根據(jù)液壓缸的輸出速度和所選定的系統(tǒng)流量計(jì)算確定： 活塞桿直徑計(jì)算： 液壓缸長(zhǎng)度：由最大行程決定 液壓缸的壁厚：根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。但在工作壓力較高或缸徑較大時(shí)必須進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算 1 DdpFpFD231057. 3104qqD128. 143.1.3 3.1.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)液壓缸的結(jié)構(gòu) 缸筒和缸蓋缸筒和缸蓋

8、 活塞和活塞桿活塞和活塞桿 密封裝置密封裝置 緩沖裝置緩沖裝置 排氣裝置排氣裝置結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單桿活塞式液壓缸的結(jié)構(gòu) 雙作用單活塞桿液壓缸1耳環(huán)2螺母3防塵圈4、17彈簧擋圈5套6、15卡鍵7、14O形密封圈8、12Y形密封圈9缸蓋兼導(dǎo)向套10缸筒11活塞13耐磨環(huán)16卡鍵帽18活塞桿19襯套20缸底缸筒和缸蓋的連接缸筒缸筒主要是由鋼材制成，缸筒內(nèi)要經(jīng)過(guò)精細(xì)加工，表面粗糙度Ra0.08um，以減少密封件的摩擦。蓋板：蓋板：通常由鋼材制成，有前端蓋和后端蓋，安裝在缸筒的前后兩端，活塞和活塞桿的連接形式活塞活塞的材料通常用鋼或鑄鐵，也可采用鋁合金。活塞和缸筒內(nèi)壁間需要密封，而活塞應(yīng)有一定的導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般

9、取活塞長(zhǎng)度為缸筒內(nèi)徑的（0.61.0）倍?；钊麠U：活塞桿：是由鋼材做成實(shí)心桿或空心桿，表面經(jīng)淬火再鍍鉻處理并拋光。密封裝置液壓缸的密封裝置用以防止油液的泄漏，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。常采用O形密封圈和Y形密封圈。緩沖裝置當(dāng)活塞快速運(yùn)動(dòng)到接近缸蓋時(shí)，增大排油阻力，使液壓缸的排油腔產(chǎn)生足夠的緩沖壓力，使活塞減速，從而避免與缸蓋快速相撞排氣裝置3.2 3.2 液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)則是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，用來(lái)推動(dòng)負(fù)載作功 液壓馬達(dá)是使負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行元件，其內(nèi)部構(gòu)造與液壓泵類似，差別僅在于液壓泵的旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)所

10、帶動(dòng)，輸出的是液壓油；液壓馬達(dá)則是輸入液壓油，輸出的是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。因此，液壓馬達(dá)和液壓泵在細(xì)部結(jié)構(gòu)上存在一定的差別。ABPT溢流閥液壓泵液壓泵液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別液壓馬達(dá)與液壓泵的區(qū)別從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異1 1、泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同、泵的進(jìn)油口比出油口大，馬達(dá)的進(jìn)、出油口相同2 2、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力3 3、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對(duì)稱、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對(duì)稱4 4、要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工

11、作、要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作5 5、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩和較小的脈動(dòng)、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動(dòng)扭矩和較小的脈動(dòng) 液壓馬達(dá)的種類和圖形符號(hào)液壓馬達(dá)的種類按其排量能否調(diào)節(jié)分為：液壓馬達(dá)的種類按其排量能否調(diào)節(jié)分為： 定量馬達(dá)定量馬達(dá) 變量馬達(dá)變量馬達(dá)按結(jié)構(gòu)形式可分為：按結(jié)構(gòu)形式可分為： 齒輪式、葉片式、柱塞式、螺桿式齒輪式、葉片式、柱塞式、螺桿式按工作特性分：高速馬達(dá)按工作特性分：高速馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速高于500r/min 低速馬達(dá)低速馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速低于500r/min500r/min 液壓馬達(dá)圖形符號(hào)液壓馬達(dá)圖形符號(hào) 液壓馬達(dá)主要性能參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)：排量

12、結(jié)構(gòu)參數(shù)：排量3/r工作參數(shù)：輸入?yún)?shù)工作參數(shù)：輸入?yún)?shù) p,q輸出參數(shù)輸出參數(shù) T,n效率參數(shù)效率參數(shù) = v mqpnT1.容積效率v: 轉(zhuǎn)速n： 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速：爬行 2.機(jī)械效率m 轉(zhuǎn)矩: 啟動(dòng)性能 3. 總效率：qqtVVnqtVVqntmTTpVnnTt22pVTtmpVT2VmVViopVTVnpnTpqnTPP222 液壓馬達(dá)工作原理sin4sin21pRtgdRFaFTyymiipRtgdT12sin4一軸向柱塞式液壓馬達(dá)。試補(bǔ)AA 視圖,畫出配油盤上的通油窗口。敘述其工作原理,重點(diǎn)分析一個(gè)柱塞的受力情況,說(shuō)明輸入壓力油后馬達(dá)軸為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)柱塞數(shù)為Z,柱塞直徑為 d,柱塞在缸體中的分布圓半徑為R,斜盤傾角,求轉(zhuǎn)量每排。設(shè)輸入油液壓力