项目二(单元一、二、三)课件 液压传动课件

1、 项目二项目二 液压传动系统的工作原理及组成液压传动系统的工作原理及组成 单元四单元四 液压控制元件及基本回路液压控制元件及基本回路单元三单元三 液压执行元件液压执行元件 单元一单元一 液压传动的工作介质液压传动的工作介质单元五速度控制回路组成原理单元五速度控制回路组成原理主主 要要 内内 容容单元二单元二 液压动力装置液压动力装置 单元六多执行元件控制回路单元六多执行元件控制回路单元一单元一 液压传动的工作介质液压传动的工作介质任务一任务一 选用液压油选用液压油 液压传动的工作介质是液体。最常用的是液压油液压油。此外还有乳化型传动液和合成型传动液乳化型传动液和合成型传动液等。 学习目标学习目

2、标 1了解液压油的主要物理性质；了解液压油的主要物理性质； 2掌握液压油的选用方法。掌握液压油的选用方法。 1. 液体的密度液体的密度 液体的密度 是单位体积液体的质量，即Vm式中 液体的质量，单位为kg； 液体的体积，单位为m。 mV 矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随压力的提高而稍有增加，但变动值很小，可认为是常数。我国采用20C时的密度作为油液的标准密度，以 表示。20 一、了解液压油的主要物理性质一、了解液压油的主要物理性质（1）黏性的意义）黏性的意义 液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现内聚力要阻止分子

3、相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫液体的黏性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才象叫液体的黏性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出黏性会呈现出黏性，黏性使流动液体内部各处的速度不相等，静静止液体不呈现黏性。止液体不呈现黏性。 （2）液体的黏度）液体的黏度 1）动力黏度：）动力黏度： 动力黏度又称绝对黏度，它是表征液体黏性的 内摩擦系数，单位为Pas（帕秒）。2液体的黏性液体的黏性 2）运动黏度）运动黏度 是动力黏度与其密度的比值，即 ，单 位为 。 /sm /2恩氏黏度与运动黏度（恩氏黏度与运动黏度（m/s）的换算关系为）的换算关系为 当当1.35E3.2时时6106488EE 当

4、当E3.2时时610467EE3）相对黏度）相对黏度 （又称条件黏度）（又称条件黏度） 美国采用赛氏黏度（SSU）；英国采用雷氏黏度（R）；我国和一些欧洲国家采用恩氏黏度E。恩氏黏度E用恩氏黏度计测定。 4）调合油的黏度）调合油的黏度 将同一型号两种黏度不同的油按适当的比例混合起来使用，将同一型号两种黏度不同的油按适当的比例混合起来使用，称为调合油。称为调合油。 100)(212211EEcEaEaE式中式中 E1、E2混合前两种油液的恩氏黏度，取E1E2； E混合后的调合油的恩氏黏度； a1、a2两种油液各占的百分数（a1+a2=100%）； c实验系数，见表2-1。表表2-1 实验系数实验

5、系数c的值的值102030405060708090908070605040302010c 6.7 13.117.922.125.527.928.225171a2a3黏度与温度的关系黏度与温度的关系 液压油黏度对温度的变化十分敏感，如图所示，温度升高，黏度下降。这种油液黏度随温度变化的性质称为黏温特性。油液黏度随温度变化的性质称为黏温特性。 4液体的可压缩性液体的可压缩性 液体受压力作用而使其体积发生变化的性质，称为液体液体受压力作用而使其体积发生变化的性质，称为液体的可压缩性。的可压缩性。 想一想想一想（1）把分别盛有水和某种油液的两个容器放在桌面上，试 问这两种液体哪种黏度大？为什么？（2）

6、液压油的黏度是否受温度的影响？如何影响？举例说 明。 1液压系统对液压油的要求液压系统对液压油的要求 1）适当的黏度，较好的黏温特性。 二、选用液压油二、选用液压油3）成分纯，杂质少。 8）对人体无害，成本低。 7）流动点和凝固点低，闪点（明火能使油面上油蒸气闪 燃，但油本身不燃烧时的温度）和燃点高。 6）抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。5）具有良好的化学稳定性和热安定性，油液不易氧化、 不易变质。2）润滑性能好。在工作压力和温度发生变化时，应具有 较高的油膜强度。4）对金属和密封件有良好的相容性，即不发生化学反 应，如密封不会变质损坏。液压油的种类很多，主要有主要有石油型石油型、

7、合成型合成型和和乳化型乳化型三类。三类。（1）液压油的类型：）液压油的类型：应根据其工作性质和工作环境要求来选择。应根据其工作性质和工作环境要求来选择。 2液压油的种类液压油的种类 3液压油的选用液压油的选用1）工作压力：）工作压力：工作压力较高的系统宜选用黏度较大的液压油，工作压力较高的系统宜选用黏度较大的液压油， 以减少泄漏。以减少泄漏。 选择时应考虑液压系统在以下几方面的情况：选择时应考虑液压系统在以下几方面的情况：（2）液压油的牌号：）液压油的牌号：主要是根据工作条件选用适宜的黏度。主要是根据工作条件选用适宜的黏度。2）运动速度：）运动速度：当液压系统的工作部件运动速度较高时，宜选当液

8、压系统的工作部件运动速度较高时，宜选用黏度较小的液压油，以减轻液流的摩擦损失。用黏度较小的液压油，以减轻液流的摩擦损失。3）环境温度：）环境温度：环境温度较高时，宜选用黏度较大的液压油。环境温度较高时，宜选用黏度较大的液压油。 任务二任务二 了解液压系统中的压力和流量了解液压系统中的压力和流量 学习目标学习目标 1掌握液压传动的基本原理。即连续性原理，静压掌握液压传动的基本原理。即连续性原理，静压传递原理等。传递原理等。 2理解液体流动时的压力损失。理解液体流动时的压力损失。 一、压力一、压力1液体静压力及其特性液体静压力及其特性 （1）液体静压力）液体静压力 当液体相对静止时，液体单位面积上

9、所受当液体相对静止时，液体单位面积上所受的法向力称为压力，相当于物理学中的压强，的法向力称为压力，相当于物理学中的压强，即即 AFp 式中 p 液体静压力，单位为N/m2或Pa（帕斯卡）。 工程中也常采用KPa（千帕）或MPa（兆帕）。换算关系为：1MPa=103kPa=106Pa。 当液体受到外力的作用时，就形成液体的压力，如图所示。（2）液体静压力的特性）液体静压力的特性1）液体静压力的方向总是沿液体静压力的方向总是沿 作用面的内法线方向。作用面的内法线方向。2）静止液体内任一点处的静静止液体内任一点处的静 压力在各个方向上都相等。压力在各个方向上都相等。2液体静力学基本方程液体静力学基本

10、方程 如图所示，密度为的液体在容器内处于静止状态，作用在液面上的压力为p0，距液面深度为h处某点的压力p，则 ghpp0由上式可知：由上式可知：1）静止液体内任一点处的压力由两部分）静止液体内任一点处的压力由两部分组成：组成：ghppa2）静压力随液体深度呈线性规律递增。）静压力随液体深度呈线性规律递增。 液面上的压力液面上的压力p0液柱的重力所产生的压力液柱的重力所产生的压力ghgh。当液面。当液面上只受大气压力上只受大气压力pa时，则时，则 3）离液面深度相同处各点的压力均相等，由压力相等的点组）离液面深度相同处各点的压力均相等，由压力相等的点组 成的面称为等压面，此等压面为一水平面。成的

11、面称为等压面，此等压面为一水平面。 3压力的测量与表示方法压力的测量与表示方法1）绝对压力：）绝对压力：是以绝对真空作为基准所表示的压力。是以绝对真空作为基准所表示的压力。 绝对压力绝对压力=相对压力大气压力相对压力大气压力绝对压力和相对压力关系如下绝对压力和相对压力关系如下 ：2）相对压力：）相对压力：是以大气压力作为基准所表示的压力。是以大气压力作为基准所表示的压力。当绝对压力小于大气压力时，比大气压力小的那部分当绝对压力小于大气压力时，比大气压力小的那部分数值称为真空度。数值称为真空度。当绝对压力大于大气压力时当绝对压力大于大气压力时真空度真空度=大气压力大气压力绝对压力绝对压力opP=

12、0（绝对真空）（绝对真空）Pa（大气压力）（大气压力）p1p2相对压力相对压力绝对压力绝对压力相对压力相对压力绝对压力绝对压力p1 p2p21，即前一对轮齿，即前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿已经进入啮合，故在某一段时间尚未脱离啮合时，后一对轮齿已经进入啮合，故在某一段时间内，同时有两对轮齿啮合。在这两对啮合的轮齿之间便形成了内，同时有两对轮齿啮合。在这两对啮合的轮齿之间便形成了一个密闭容积，称为困油区。一个密闭容积，称为困油区。 如图a示；随着齿轮旋转，困油区容积将逐渐减小，达到两个啮合点A、B处于节点C两侧对称位置时，如图b所示，密封容积减至最小。 被困的油液受挤压，压力急剧升高，油液

13、从缝隙强行挤出，油温升高，并使机件受到额外的负载；当齿轮继续旋转，这个密封容积又逐渐增大到如图c示的最大位置，又会造成局部真空，使油液气化，产生气穴现象，以上这种现象将会使泵引起振动和噪声，这就是齿轮泵的困油现象。 消除困油现象：消除困油现象：在齿轮泵两端泵盖内侧面上铣出两个卸荷槽。使困油区在容积缩小时，通过卸荷槽与压油腔相通；困油区容积增大时通过卸荷槽与吸油腔相通，以便及时补油。两槽之间的距离必须保证吸、压油腔互不相通。 一般的齿轮泵两卸荷槽是非对称开设的，而是向吸油腔偏移一般的齿轮泵两卸荷槽是非对称开设的，而是向吸油腔偏移一个距离。一个距离。 优点：优点： 齿轮泵结构简单，尺寸小，重量轻，

14、制造方便，价格低廉，工作可靠，自吸能力强（允许的吸油真空度大）对油液污染不敏感，维护容易。 4齿轮泵的特点及用途齿轮泵的特点及用途 缺点：缺点：但一些机件受不平衡径向力，磨损严重，泄漏大，工作压力的提高受到限制；此外，它的流量脉动大，因而压力脉动和噪声都较大。 应用：应用：外啮合齿轮泵主要用于低压或对噪声污染要求不高的场合。想一想想一想 （2）已知图中的负载F及阻尼孔尺寸不变，当液压泵的转速增高时，分别说明液压泵出口压力将如何变化？为什么？ （1）如果油箱完全封闭而不与大气相通，液压泵是否还能工作？为什么？ 1定量叶片泵的工作原理定量叶片泵的工作原理（1）双作用叶片泵）双作用叶片泵 主要由定子

15、1、转子2、叶片3、配油盘4、传动轴5和泵体6等组成。转子和定子同心安装。定子内表面由两段长径R圆弧、两段短径r圆弧和四段过渡曲线组成。 四、叶片泵四、叶片泵 转子旋转时，在离心力和叶片根部油压的作用，使叶片顶部紧靠在定子内表面上，这样，在每两个叶片之间和定子的内表面、转子的外表面及前后配油盘形成了一个个密封工作腔。 转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，形成局部真空而吸油，为吸油区；在右上角和左下角处逐渐减小而压油，为压油区。吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。泵的转子每转一周，每个密封工作腔完成吸油、压油各两次，泵的转子每转一周，每个密封工作腔完成吸油、压

16、油各两次，故称为双作用叶片泵。故称为双作用叶片泵。又因为泵的两个吸油区和压油区是径向对称的，使作用在转又因为泵的两个吸油区和压油区是径向对称的，使作用在转子上的径向液压力平衡，所以又称为卸荷式叶片泵。子上的径向液压力平衡，所以又称为卸荷式叶片泵。 特点：特点：用途：用途：广泛应用于各种中、低压液压系统。 1）结构紧凑，体积小，密封可靠2）流量均匀，压力脉动很小，运转平稳，噪声小；3）制造要求高；4）对油液污染敏感；（2）双联叶片泵）双联叶片泵 双联叶片泵的输出流量可以分开使用，也可以合并使用。双联叶片泵的输出流量可以分开使用，也可以合并使用。在快速轻载时，由大小两泵同时供给低压油；在重载低速，

17、在快速轻载时，由大小两泵同时供给低压油；在重载低速，高压小流量泵单独供油，大泵卸荷。高压小流量泵单独供油，大泵卸荷。 使用特点：使用特点： 2变量叶片泵的工作原理变量叶片泵的工作原理 由转子1、定子2、叶片3、配油盘4和泵体5等组成。定子的内孔是一个与转子偏心安装的圆环，两侧的配油盘上开有两个油窗，一个吸油窗，一个压油窗。（1）单作用叶片泵）单作用叶片泵 转子每转一转，密封容积只变化一次，完成一次吸油和压转子每转一转，密封容积只变化一次，完成一次吸油和压油，故称为单作用式叶片泵。油，故称为单作用式叶片泵。 由于转子单向承受压油腔油压的作用，径向力不平衡，所由于转子单向承受压油腔油压的作用，径向

18、力不平衡，所以又称为非卸荷式叶片泵。以又称为非卸荷式叶片泵。 特点：特点：（2）限压式变量叶片泵）限压式变量叶片泵 限压式变量叶片泵的流量改变是利用压力的反馈作用实现的。限压式变量叶片泵的流量改变是利用压力的反馈作用实现的。1）只要改变转子和定子的偏心距 e 和偏心方向，就可以改变输油量和输油方向，成为变量叶片泵。2) 由于转子受有不平衡的径向液压作用力，所以这种泵不宜用于高压。外反馈 内反馈 外反馈限压式变量叶片泵的工作原理外反馈限压式变量叶片泵的工作原理 泵输出的工作压力 作用在定子左侧的活塞6上，而定子右侧有一限压弹簧3。当压力作用在活塞上的力 （ 为柱塞的面积）不超过弹簧3的预紧力 时

19、，定子被推向左端，定子中心和转子中心之间有一初始偏心量 。这时，泵的输出流量为最大。 ppAA)(SSFpAF0e 当泵的压力达到某一数值时，偏心量接近零（微小偏心量所排出的流量只够补偿内泄漏），泵的输出流量为零。此时泵泵的输出流量为零。此时泵的压力的压力 称为泵的极限工作压力。称为泵的极限工作压力。cp 当泵的工作压力升高到 时 ，定子右移，偏心量减小，泵输出的流量也随之减小 。SFpA Bp)/(AFpSB 当反馈力等于弹簧力当反馈力等于弹簧力 时的压力，称为泵的限定时的压力，称为泵的限定工作压力，用工作压力，用 表示表示 。)(SFpA 外反馈限压式变量叶片泵外反馈限压式变量叶片泵 特性

20、特性 pq 调节螺钉7，可改变定子与转子的初始偏心量 ，从而改变泵的最大输出流量，使曲线 上下平移，通过调节螺钉4可调节限压弹簧3的预紧力，从而改变泵的限定工作压力，使曲线 左右平移。改变限压弹簧的刚度系数，可改变泵的极限工作压力，使曲线 的斜率改变。AB0eBCBC 3叶片泵的特点及用途叶片泵的特点及用途 具有流量均匀，运转平稳，噪声小等优点。但结构比较复具有流量均匀，运转平稳，噪声小等优点。但结构比较复杂，自吸能力差，对油液污染比较敏感。杂，自吸能力差，对油液污染比较敏感。 广泛应用于机床液压系统中和部分工程机械中。广泛应用于机床液压系统中和部分工程机械中。 例例2-4 某限压泵原特性曲线

21、如图中曲线I 所示，若设备快进时所需泵的工作压力为1MPa，流量为30L/min；工进时泵的工作压力为4MPa，所需的流量为5L/min，试调整泵的qp特性曲线，以满足工作需要。 分析：分析： 调节流量螺钉7，移动定子，以减小偏心量，使线向下移至流量为30L/min处 调节限定螺钉4，减少弹簧预压缩量，使段左移到曲线II上工作，以满足设备工作需要。 五、柱塞泵五、柱塞泵 1轴向柱塞泵的工作原理轴向柱塞泵的工作原理 主要由缸体主要由缸体7、配油盘、配油盘10、柱塞、柱塞5和斜盘和斜盘1等组成。等组成。 斜盘和配油盘固定不动，斜盘法线与缸体轴线有交角 。缸体由轴9带动旋转，缸体上均布若干个轴向柱塞

22、孔，孔内装有柱塞，内套筒4在中心弹簧6的作用下，通过压板3而使柱塞头部的滑履2紧靠在斜盘上，同时外套筒8在弹簧6的作用下，使缸体与配油盘紧密接触，起密封作用。在配油盘上开有两个腰形吸、压油窗口。 当传动轴带动缸体按图示方向旋转时，在右半周内，柱塞当传动轴带动缸体按图示方向旋转时，在右半周内，柱塞逐渐向外伸出，柱塞与缸体孔内的密封容积逐渐增大，形成局逐渐向外伸出，柱塞与缸体孔内的密封容积逐渐增大，形成局部真空，通过配油盘的吸油窗口吸油；缸体在左半周旋转时，部真空，通过配油盘的吸油窗口吸油；缸体在左半周旋转时，柱塞在斜盘斜面作用下，逐渐被压入柱塞孔内，密封容积逐渐柱塞在斜盘斜面作用下，逐渐被压入柱

23、塞孔内，密封容积逐渐减小，通过配油盘的压油窗口压油；减小，通过配油盘的压油窗口压油； 缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，吸、压油各一次。缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，吸、压油各一次。 2. 柱塞泵的特点及用途柱塞泵的特点及用途 特点：特点： 与齿轮泵和叶片泵相比，柱塞泵具有压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便等优点， 用途：用途：广泛应用于需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械及船舶等。 若改变斜盘倾角的大小，就能改变柱塞的行程长度，也若改变斜盘倾角的大小，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量。如果改变斜盘倾角的方

24、向，就能改变吸、就改变了泵的排量。如果改变斜盘倾角的方向，就能改变吸、压油的方向，所以称为双向变量轴向柱塞泵。压油的方向，所以称为双向变量轴向柱塞泵。 1）轻载小功率的液压设备，可选用齿轮泵、双作用叶片泵； 2）精度较高的机械设备（磨床），可用双作用叶片泵、螺杆泵； 3）负载较大，并有快、慢速进给的机械设备（组合机床），可选用限压式变量叶片泵、双联叶片泵； 4）负载大、功率大的设备（刨床、拉床、压力机），可用柱塞泵； 5）机械设备的辅助装置，如送料、夹紧等不重要场合，可选用价格低廉的齿轮泵。 六、液压泵的选用六、液压泵的选用 液压泵的选用可参考以下原则液压泵的选用可参考以下原则 想一想想一想（

25、1）限压式变量叶片泵能当定量泵使用吗？若行应如何 调整？（2）双作用式叶片泵的叶片为什么不是径向安装的，而 要倾斜一个角度？单元三单元三 液压执行元件液压执行元件 功用：功用：是将液压系统中的压力能转化为机械能，以驱动外部工是将液压系统中的压力能转化为机械能，以驱动外部工 作作部件。部件。 任务任务一一 了解液压缸的工作原理及选用了解液压缸的工作原理及选用 学习目标学习目标 1了解液压缸的主要类型、工作原理、特点及典型了解液压缸的主要类型、工作原理、特点及典型结构；结构； 2掌握液压缸基本参数的计算方法。掌握液压缸基本参数的计算方法。 常用种类： 区别：区别：液压缸液压马达液压马达则是将液压能

26、转换成旋转运动的机械能。液压马达则是将液压能转换成旋转运动的机械能。液压缸将液压能转换成直线运动（或往复摆动）的机械能液压缸将液压能转换成直线运动（或往复摆动）的机械能一、液压缸的类型及特点一、液压缸的类型及特点1、按结构分：、按结构分：2、按作用方式的不同分：、按作用方式的不同分：（2）双作用式液压缸：）双作用式液压缸：（1）单作用式液压缸：）单作用式液压缸：活塞缸柱塞缸摆动缸单作用式双作用式液压力只能使活塞（或柱塞）单方向运动，反方向运动必须靠外力（如弹簧力或自重等）实现。可由液压力实现两个方向的运动。（1）双杆活塞液压缸）双杆活塞液压缸 1活塞式液压缸活塞式液压缸 两活塞杆直径相等，当输

27、入两腔的液压油流量相等时，活塞两活塞杆直径相等，当输入两腔的液压油流量相等时，活塞的往复运动速度和推力相等。的往复运动速度和推力相等。a）缸体固定式液压缸：）缸体固定式液压缸：特点：特点：工作台的运动范围约为活塞有效行程的三倍，占地面积较大。应用：应用：常用于小型设备的液压系统。 当缸左腔进油，右腔回油时，活塞带动工作台向右移动；右腔进油，左腔回油时，工作台向左移动。 b）活塞杆固定式液压缸）活塞杆固定式液压缸 当压力油经空心活塞杆的中心孔及活塞处的径向孔进入缸的左腔，右腔回油时，则推动缸体带动工作台向左移动；右腔进压力油，左腔回油时，工作台向右移动。常用于大、中型设备的液压系统。 特点特点

28、：应用：应用：工作台的运动范围约为缸筒有效行程的两倍，占地面积较小（2）单杆活塞液压缸）单杆活塞液压缸 仅一侧有活塞杆，两腔的有效工作面积不同，当分别向缸两仅一侧有活塞杆，两腔的有效工作面积不同，当分别向缸两腔供油，且供油压力和流量相同时，活塞（或缸体）在两个方向腔供油，且供油压力和流量相同时，活塞（或缸体）在两个方向产生的推力和运动速度不相等。产生的推力和运动速度不相等。 特点及应用：这种缸无论是缸体固定还是活塞杆固定，工作特点及应用：这种缸无论是缸体固定还是活塞杆固定，工作台的运动范围都等于有效行程的两倍，故结构紧凑，应用广泛。台的运动范围都等于有效行程的两倍，故结构紧凑，应用广泛。 a）

29、无杆腔进油，有杆腔回油）无杆腔进油，有杆腔回油2222122111)(4dpDppApApF2114DqAq式中：式中：A1、A2分别为缸的无杆腔、有杆腔有效工作面积；分别为缸的无杆腔、有杆腔有效工作面积； D、d 分别为活塞的直径、活塞杆的直径；分别为活塞的直径、活塞杆的直径； p1、p2分别为进油腔的压力、回油腔的压力；分别为进油腔的压力、回油腔的压力； q 输入液压缸的流量。输入液压缸的流量。运动速度运动速度1活塞推力活塞推力1F2122112212)(4dpDppApApF)(42222dDqAq 可见：可见： ， ，即无杆腔进压力油工作时，推力，即无杆腔进压力油工作时，推力大，速度低

30、；有杆腔进压力油工作时，推力小，速度高。大，速度低；有杆腔进压力油工作时，推力小，速度高。2121FF b）有杆腔进油，无杆腔回油）有杆腔进油，无杆腔回油活塞推力活塞推力 2F运动速度运动速度 2 因此，单活塞杆缸常用于一个方向有较大负载，运行速度因此，单活塞杆缸常用于一个方向有较大负载，运行速度较低，另一个方向为空载、快速退回的设备。较低，另一个方向为空载、快速退回的设备。 2）液压缸差动连接）液压缸差动连接 单杆活塞缸在其左、右单杆活塞缸在其左、右两腔互相接通并同时输入压力两腔互相接通并同时输入压力油时，称为差动连接。油时，称为差动连接。 同时使右腔排出的流量 也进入左腔，流进左腔的流量

31、，从而就加快了活塞的移动速度。qqq 这时，缸两腔的压力相同，由于无杆腔工作面积大于有杆腔工作面积，故活塞向右的推力大于向左的推力，使其向右移动。2121134)(dpAApF234dq 单活塞杆缸还常用于在需要实现单活塞杆缸还常用于在需要实现“快进（差动连接）快进（差动连接）工工进（无杆腔进油）进（无杆腔进油）快退（有杆腔进油）快退（有杆腔进油）”工作循环的组合机工作循环的组合机床等设备的液压系统中。这时，通常要求床等设备的液压系统中。这时，通常要求“快进快进”和和“快退快退”的速度相等，即的速度相等，即 ，则，则 ， ( 或或 ）。）。23212AA dD2Dd71. 0活塞的推力和速度分

32、别为：活塞的推力和速度分别为：活塞向左的推力活塞向左的推力 例例2-5 如图所示，差动连接液压缸，无杆腔有效面积A1=40cm，有杆腔有效面积A2=20cm，输入油液流量 ,压力p=0.1MPa，问活塞向哪个方向运动？运动速度是多少？能克服多大的工作阻力？ smq/1042033因为液压缸差动连接因为液压缸差动连接,所以液压缸两腔的压力相等所以液压缸两腔的压力相等, p=0.1MPa。 由于由于 ，故活塞向右运动。，故活塞向右运动。21FF 4511104010 pAF N = 400N4522102010 pAF N= 200NNNFFF200)200400(21smAAq/21. 010)

33、2040(104204321解解:活塞向右运动能克服的最大阻力活塞向右运动能克服的最大阻力活塞向右运动速度活塞向右运动速度 活塞向右的推力活塞向右的推力 2其它液压缸其它液压缸 特点：特点：是柱塞与缸体内壁不接触，所以缸体内孔只需粗加工甚至不加工，故工艺性好，适用于较长行程液压缸，如龙门刨床、导轨磨床、大型拉床等设备的液压系统中。 （1）柱塞缸）柱塞缸 使用：使用：柱塞缸是单作用液压缸，靠液压力只能实现一个方向柱塞缸是单作用液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，回程要靠自重（垂直安装时）或其它外力（如弹簧力）的运动，回程要靠自重（垂直安装时）或其它外力（如弹簧力）来实现。为了得到双向运动，柱

34、塞缸常成对使用（见图来实现。为了得到双向运动，柱塞缸常成对使用（见图c）。）。（2）摆动缸）摆动缸 常用的有单叶片式和双叶片式，如图示，由叶片轴1、缸体2、定子块3和回转叶片4等零件组成。定子块固定在缸体上，叶片和叶片轴联接在一起，当油口、交替输入压力油时，叶片带动叶片轴作往复摆动，输出转矩和角速度。是输出转矩并是输出转矩并实现往复摆动实现往复摆动的液压执行元的液压执行元件，又称摆动件，又称摆动式液压马达。式液压马达。 单叶片缸输出轴的摆角小于单叶片缸输出轴的摆角小于310。双叶片缸输出轴的摆。双叶片缸输出轴的摆角小于角小于150，但输出转矩是单叶片缸的两倍。，但输出转矩是单叶片缸的两倍。 特

35、点：特点：摆动式液压缸结构紧凑，输出转矩大，但密封性较差。 应用：应用：一般用于机床和工夹具的夹紧装置、送料装置、转位装置、周期性进给机构等中低压系统以及工程机械中。（3）增压缸）增压缸 功用：功用：将输入的低压油变为高压油，常用于某些短时或局部需要高压油的系统中。 种类：种类：有单作用和双作用两种形式1212KpdDpp式中 增压比，表明其增压能力。 22dDK 由大、小直径分别为 和 的复合缸筒及有特殊结构的复合活塞等件组成，若输入增压缸大端油的压力为 ，由小端输出油的压力为 ，则1p2pDd 单作用增压缸只能在单方向行程中输出高压油，不能获得连续的高压油，为克服这一缺点，可采用双作用增压

36、缸，如图b所示，由两个高压端连续向系统供油。注意：注意：增压缸只能将高压端输出油通入其它液压缸以获取大的增压缸只能将高压端输出油通入其它液压缸以获取大的推力，其本身不能直接作为执行元件。推力，其本身不能直接作为执行元件。（4）齿条缸）齿条缸 压力油推动活塞左右往复直线运动时，经齿条杆推动齿轮轴往复转动，齿轮便驱动工作部件作周期性的往复旋转运动。 应用：应用：多用于自动线、组合机床等转位或分度机构的液压系统中。 想一想想一想 （1）图示为单出杆液压缸的三种连接状态，若活塞面积为A1，活塞杆的截面积为A3，当前两种状态负载相同，后一种状态负载为零时，不计摩擦力的影响，试比较三种状态下液压缸左腔压力

37、的大小？ （2）如图a所示，两液压缸I、II并联，已知缸I的活塞面积为A1，缸II的活塞面积为A2，且A1A2，两缸的负载相同，试问当输入压力油时，哪个液压缸先运动？ （3）如图b所示，已知A1=A2，F1F2，试问当输入压力油时，哪个液压缸先运动？ 1液压缸的典型结构举例液压缸的典型结构举例 图示为双作用单杆活塞式液压缸的结构，它主要由缸底1、缸筒6、缸盖18、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成。缸筒一端与缸体焊接在一起，另一端与缸盖采用螺纹联接；活塞与活塞杆采用半环连接。为了保证液压缸的可靠密封，在相应部位设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。 二、液压缸的典型结构和组成二、液压缸的典型

38、结构和组成 2液压缸的组成液压缸的组成 （1）缸体组件：）缸体组件：缸筒、前后缸盖和导向套等。缸筒与端盖的常见连接形式如图所示： 组成：组成：由活塞、活塞杆和连接件等。（2）活塞组件）活塞组件活塞和活塞杆的连接形式如图所示。 （3）密封装置）密封装置 1）根据密封的两个配合表面之间是否有相对运动，将密封分为动密封和静密封两大类。 （4）缓冲装置）缓冲装置 功用：功用：为避免活塞在行程两端与缸盖发生机械碰撞，产生冲击和噪声影响设备工作精度，以至损坏零件，常在大型、高速或高精度液压设备中设置缓冲装置。 原理：原理：当活塞与缸盖接近时，利用节流阻尼作用使回油腔产生一定的缓冲压力（回油阻力），活塞运动

39、受阻而逐渐减慢速度得到制动，避免活塞与缸盖相撞，以达到缓冲目的。 2）根据密封原理，又分为非接触式密封和接触式密封。 常见的密封方法有间隙密封及用“O”形、“Y”形、“V”形和组合式密封圈密封。 常见种类：常见种类：1）圆环状间隙式（固定节流式）缓冲装置图a； 2）可调节流式缓冲装置图b ； 3）可变节流槽式缓冲装置图 c。（5）排气装置）排气装置 功用：功用：避免液压系统混入空气，使其工作不稳定，产生振动、噪声、爬行和起动时突然前冲等现象，严重时会使液压系统不能正常工作。 想一想想一想 液压缸上为什么要设有排气装置？一般应放在液压缸的什么位置？是否所有液压缸都要设置排气装置？任务任务二二 液

40、压马达的工作原理及选用液压马达的工作原理及选用 学习目标学习目标 1掌握液压马达的主要类型、工作原理、结构特点；掌握液压马达的主要类型、工作原理、结构特点； 2掌握液压马达基本参数的计算方法。掌握液压马达基本参数的计算方法。 作用：作用：是将液体的压力能转化为连续回转的机械能。是将液体的压力能转化为连续回转的机械能。种类：种类：按结构可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。按结构可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。1工作原理工作原理 一一 、叶片式液压马达、叶片式液压马达 当压力油进入压油腔后，在叶片1、3（或5、7）上，一面作用有压力油，另一面则为低压回油。由于叶片1、5受力面积大于叶片3、7，所以液体作用于叶片1、5上的作用力大于作用于叶片3、7上的作用力。由叶片受力差构成的力