第4章液压与气压传动课件解读.ppt

第4章液压与气压传动执行元件,包括：缸和马达。作用：压力能机械能。缸：直线运动和力；往复摆动运动和扭矩。马达：连续旋转运动和扭矩。液压缸和液压马达：用液体作为工作介质。常用于需要获得大的输出力和扭矩的场合。,主要内容1.执行元件的工作原理；2.执行元件的基本性能；3.了解执行元件的结构特点；4.执行元件在系统中的作用；5.了解液压缸和气缸的设计过程。,学习建议：1.工作原理方面：明确执行元件是依据什么原理工作的；2.基本性能方面：掌握性能参数的基本含义、计算和实验方法；3.结构特点方面：注意不同物理结构带来的特殊问题；4.在系统中的作用方面：清楚执行元件的能量转换性和输出的运动方式。,4.1液压缸p91,液压缸的输入量是流体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。液压缸的活塞能完成直线往复运动，输出的直线位移是有限的。,（一）活塞式液压缸种类：根据其使用要求不同：双杆式、单杆式。固定方式不同：缸筒固定、活塞杆固定。结构：主要由缸体、活塞、活塞杆等零件组成。,1、双杆式活塞缸：,活塞两端都有一根活塞杆伸出。,（2）工作原理：,缸体固定工作台往复运动范围约为活塞有效行程的三倍，占地面积较大。常用于小型设备。p98,当液压缸右腔进油、左腔回油时，活塞左移；反之，活塞右移。,活塞杆固定工作台往复运动的范围约为缸体有效行程的两倍。常用于中、大型设备上。,如两边活塞杆直径相同，则活塞两端的有效作用面积相同。若左右两端分别输入相同压力和流量的油液，则活塞上产生的推力和往返速度也相等。双杆式活塞缸常用于往返速度相同的场合，如用来驱动外圆磨床的工作台等。,（3）双杆活塞缸的速度推力特性：v=qcv/A=4qcv/(D2-d2)(4-1)F=A(p1-p2)cm=(D2-d2)(p1-p2)cm/4(4-2）,2、单杆式活塞缸：,活塞只有一端带活塞杆；两腔有效面积不相等。,（1）结构：,工作台运动范围等于活塞杆有效行程的两倍，结构紧凑，应用广泛。p100,（2）工作原理：,（3）单杆活塞缸速度推力特性：F1=(p1A1-p2A2)cm=(p1-p2)D2+p2d2cm/4v1=qcv/A1=4qcv/D2F2=(p1A1-p2A2)cm=(p1-p2)D2-p1d2cm/4v2=qcv/A2=4qcv/(D2-d2),往返速比：v2/v1D2/（D2-d2）,v1v2F1F2,往复运动速度不同常用于实现机床的快速退回和慢速工作进给。两端面积不同，输出推力不相等。无杆腔吸油时工作进给运动（克服较大的外负载）。有杆腔进油时驱动工作部件快速退回运动（只克服摩擦力的作用）。,v1v2,F1F2,（4）应用（补）：,当单杆活塞缸两腔同时通入相同压力的液体或气体时活塞向右的作用力大于向左的作用力活塞杆作伸出运动有杆腔的液体或气体挤出流进无杆腔加快了活塞杆的伸出速度。,（5）差动连接：p99,差动连接是在不增加泵流量的条件下，实现快速运动的有效办法。p100,差动缸工作过程,单杆活塞缸差动连接的速度推力特性：,课下推导,运动速度：,活塞推力：,如果要求差动连接缸往复运动速度相等:,快进工进快退,柱塞缸的特点：（1）柱塞与缸筒无配合关系，缸筒内孔不需精加工，只是柱塞与缸盖上的导向套有配合关系