液压执行原件

1、 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三第四章 液压执行元件一、功用：一、功用：将液压泵供给的液压能转变为机械能输出，驱动工作机构做功。二、包括：二、包括：1、液压马达（油马达） 液压马达是实现旋转运动，输出机械能的形式是扭矩和转速；2、液压缸（油缸） 液压缸是实现往复直线运动（或往复摆动），输出机械能的形式是力和速度（或扭矩和角速度）。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.1 液压马达 液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容积的变化进行工作的。常见的液马达也有齿轮式齿

2、轮式、叶片式叶片式和和柱塞式柱塞式等几种主要形式；从转速转矩范围分,可有高速小扭矩马达和低速大扭矩马达之分。一般来说，额定转速高于500r/min的马达属于高速马达，额定转速低于500r/min的马达属于低速马达。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.1.1 液压马达的工作原理 马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转矩就成为马达。1 1、齿轮液压马达、齿轮液压马达 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三2、叶片马达、叶片马达 液压与气压传动 重庆科技

3、学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3、柱塞马达、柱塞马达 当压力油输入液压马达时，处于压力腔的柱塞被顶出，压在斜盘上，斜盘对柱塞产生反力，该力可分解为轴向分力和垂直于轴向的分力。其中，垂直于轴向的分力使缸体产生转矩。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.1.2液压马达的主要性能参数1、工作压力、工作压力 指其实际输入液体的压力，其大小取决于马达的负载。2、排量、排量V 指液压马达每转一周，由其密封容腔有

4、效体积变化而排出的液体体积。 排量是马达工作能量的重要标志，同功率下，高速小扭矩马达排量小，低速大扭矩马达排量大。 排量可调节的马达称为变量马达，不可调节的称为定量马达。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3、转速、转速1）理论转速 2）实际转速4、转矩、转矩1）理论转矩 2）实际转矩mmmlVqnmvmmmvmlmVqnn2mmlpVTmvmmvmlmpVTT2 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三5、功率、功率实际输入的液压功率：实际输出的机械功率：6、效率、效率mpqP输

5、入mmTnP2输出 因马达实际存在泄漏，由实际流量 计算转速 n 时，应考虑马达的容积效率 。当液压马达的泄漏流量为 ，马达的理论流量为 ，则液压马达的容积效率为： vlqltqqqqqqqltv1tftmTTTT1机械效率 tq 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.1.3 液压马达的工作特点马达应能正、反运转，因此，就要求液压马达在设计时具有结构上的对称性。当液压马达的惯性负载大、转速高，并要求急速制动或反转时，会产生较高的液压冲击，应在系统中设置必要的安全阀或缓冲阀。由于内部泄漏不可避免，因此将马达的排油口关闭而进行制动时，仍会

6、有缓惯的滑转，所以，需要长时间精确制动时，应另行设置防止滑转的制动器。 某些型式的液压马达必须在回油口具有足够的背压才能保证正常工作。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.1.4 液压马达的选用1）选用原则2）使用须知 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三液压泵和液压马达比较一、功能上：1、液压泵（动力元件）： 机械能 液压能2、液压马达（执行元件）： 液压能 机械能 二、结构原理上： 同类型的液压泵和液压马达在结构原理上相类似，但也存在区别： 液压与气压传动 重庆科技学院重

7、庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三1、齿轮马达和齿轮泵齿轮马达齿轮泵 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三2、叶片马达和叶片泵、叶片马达和叶片泵双作用叶片马达单作用叶片泵 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三 以上比较得出：以上比较得出：1、齿轮泵排油口比进油口小。2、齿轮马达进排油口大小基本相同。3、叶片泵的叶片安装时有一定的倾角。4、叶片马达的叶片一般是向心安装。 因此因此：液压泵一般不能反转，而液压马达只要改变供液方向，马达的转向将发生改变。

8、液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.2 4.2 液液 压压 缸缸1、功用： 液压缸液压缸（油缸）：将液压泵供给的液压能转换为机械能而对负载作功，实现直线往复运动或旋转运动。2、特点：F液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。F液压缸结构简单，工作可靠，维修方便，应用广泛，使用数量远远超过液压马达。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3、分类：按供油方式分按供油方式分：单作用缸和双作用缸。按结构形式分按结构形式分：活塞缸、柱塞缸、组合式缸、摆动液压缸。按活塞杆形式

9、分按活塞杆形式分：单活塞杆缸、双活塞杆缸。AFQPv单杆液压缸单杆液压缸AFQPv双杆液压缸双杆液压缸 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.2.1 活塞式液压缸1 1、单杆活塞液压缸、单杆活塞液压缸单杆活塞液压缸有单作用和双作用之分。双作用靠液压力伸缩单作用靠液压力伸、外力缩 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三单杆双作用活塞缸性能分析1)、活塞杆外伸时：2)、活塞杆回缩时：比较可知：外伸时，液压缸推力大，速度小，回缩时，推力小，速度大。pDF214214DqvpdDF)(4

10、222)(4222dDqv 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三液压缸往复运动时的速度比为上式表明： 当活塞杆直径愈小时，速度比接近1，在两个方向上的速度差值就愈小。对于标准液压缸，压力愈高，速比取值越大。22212dDDvv 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3)、差动连接 当单杆活塞缸两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右的作用力大于向左的作用力，因此，活塞向右运动，活塞杆向外伸出；与此同时，又将有杆腔的油液挤 出，使其流进无杆腔

11、，从 而加快了活塞杆的伸出速 度，单活塞杆液压缸的这 种连接方式被称为差动连 接。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三差动连接时活塞的运动速度为：差动连接液压缸的推力为： 差动连接差动连接时时, ,液压缸的有效作用面积是液压缸的有效作用面积是活塞杆活塞杆的横截面积的横截面积，工作时运动速度比无杆腔进油时的大，而输出力则较小。 差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法。下，实现快速运动的有效办法。22134dqAAqvpdAApF22134)( 液压与气压传动 重庆科技学

12、院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三 若令 ，则有 。 若设计时使 ，利用差动连接和普通连接相结合，单杆双作用液压缸可以实现双向等速单杆双作用液压缸可以实现双向等速运动。运动。32vv dD2dD22、双活塞杆液压缸、双活塞杆液压缸 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3 3、柱塞缸、柱塞缸特点：特点：1、柱塞和工作件相连，缸体固定。2、单作用，回程靠外力或自重。3、缸筒要求低，适合长行程。4、悬臂态，缸口导向

13、易磨，增加泄露 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4、组合式液压缸、组合式液压缸1）、伸缩式液压缸特点：特点：1、若负载、供液量不变，外伸时，液压力、速度逐级升高，回缩时，相反。2、结构紧凑，适合行程长且要求回缩后结构紧凑的场合。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三2）摆动缸）摆动缸 常用在机床工件夹紧装置、回转工作台以及半回转式挖掘装载机械等。 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.2.2 液压缸的结构液压缸的结构

14、缸筒缸筒缸底缸底缸盖缸盖活塞活塞活塞杆活塞杆导向套导向套密封件密封件1、典型结构、典型结构 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三2、液压缸的主要结构、液压缸的主要结构1）缸筒与缸盖的连接 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三2 2）缸筒与缸底的连接）缸筒与缸底的连接 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三3）、活塞与活塞杆的连接 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4）、密封装置 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三5 5）缓冲装置）缓冲装置 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三6）排气装置 液压与气压传动 重庆科技学院重庆科技学院20222022年年2 2月月1616日星期三日星期三4.2.3 液压缸的设计计算液压缸的设计计算 在设计液压缸