液压与气压传动执行元件讲述PPT学习教案

1、会计学1液压与气压传动执行元件讲述液压与气压传动执行元件讲述第1页/共42页1. 液压缸的作用和分类活塞缸单杆双杆柱塞缸摆动缸分类单作用双作用按作用方式按结构一、一、 液压缸液压缸第2页/共42页1) 结构：缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等第3页/共42页工作原理：因两侧有效作用面积或油液压力不等， 活塞在液压力的作用下，作直线往复运动。无杆腔进油腔回油腔有杆腔第4页/共42页n单杆单作用活塞缸n单杆双作用活塞缸双向液压驱动 单向液压驱动，回程靠外力。第5页/共42页式中： p1进油压力 p2回油压力mDpdDp4)44(22221mApApF)(22111mdDpDp)44(422221mA

2、pApF)(12212mpdppD4)(422212mpdppD4)(412212第6页/共42页n特点：同样 q ，v1 F2 。4. 应用：往返运动速度及推力不同的场合。2114DqAqvvv)(42222dDqAqvvv第7页/共42页q1q2p q推力：速度：22134dqAqAAqv杆21qqq322311vAqvAq3231vAqvA)(213AAvqn特点：v3 v1 ；F3 F1 。结论：差动连接后，速度大，推力小结论：差动连接后，速度大，推力小。代入上式：4)(221213dppAAAppApAF杆活塞只有一个，设此时的速度为v3第8页/共42页杆Aqv 322Aqv 32v

3、v 22244dDd222dDd222dD dD22AA杆则有：结论：当dD2时，快进、快退速度相等。Dd707. 0或第9页/共42页1） 结构特点：两侧有效工作面积一样。mmppdDApApFF)(4)(21222121)(42221dDqAqvvvv2）.基本参数：第10页/共42页职能符号：l活塞有效工作行程。缸固定 L=3 l杆固定 L=2 l两个方向力和速度一样的场合。第11页/共42页L = 3 lL第12页/共42页杆固定时、缸移动软管空心杆L = 2 lL 第13页/共42页 双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方式不同又分为活

4、塞杆固定式和缸筒固定式两种。方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。第14页/共42页小孔节流缓冲 在运动速度较高和运动部件的质量较大时，防止活塞在行程终点与缸盖和缸底发生碰撞，引起冲击，损坏液压缸第15页/共42页排气阀 在运动速度较高和运动部件的质量较大时，防止活塞在行程终点与缸盖和缸底发生碰撞，引起冲击，损坏液压缸第16页/共42页活塞杆活塞杆端盖端盖缸体缸体活塞活塞密封密封活塞杆活塞杆导向套导向套导向套导向套开口销开口销第17页/共42页缸体缸体活塞活塞活塞杆活塞杆支承环支承环密封密封导向套导向套第18页/共42页（1）单柱塞缸单向液压驱动，回程靠外力。第19页/共42页双向液压驱

5、动第20页/共42页直线运动摆动运动活塞缸单杆双杆双作用差动柱塞缸单作用伸缩缸摆动缸（摆动马达）齿轮缸第21页/共42页第22页/共42页压盖压盖端盖端盖套筒活塞套筒活塞活塞活塞缸体缸体端盖端盖套筒活套筒活塞端盖塞端盖二特殊功能缸二特殊功能缸 第23页/共42页第24页/共42页第25页/共42页压缩空气推动活塞6带动齿条3作直线运动，齿条3则推动齿轮4作旋转运动，由输出轴5（齿轮轴）输出力矩。输出轴与外部机构的转轴相连，让外部机构作摆动。第26页/共42页n双叶片式n单叶片式3.摆动液压缸第27页/共42页mppRRbT)(2212122)(222122RRbqnmn双叶片 摆角180o 转

6、矩是单叶片的两倍， 角速度是单叶片的一半。n用途：实现摆动往复运动n职能符号：摆动马达第28页/共42页第29页/共42页图10.14 气液阻尼缸组成：组成：1.负载负载 2.油缸油缸 3.节流阀节流阀 4.单向阀单向阀 5.油杯油杯 6.隔板隔板 7.气缸气缸 液压缸和气缸共用同一缸体，气缸活塞和液压缸活液压缸和气缸共用同一缸体，气缸活塞和液压缸活塞用一根活塞杆串联起来，两缸之间用中盖塞用一根活塞杆串联起来，两缸之间用中盖6隔开，防止隔开，防止空气与液压油互窜。在液压缸的进、出口处连接了调速空气与液压油互窜。在液压缸的进、出口处连接了调速用的液压单向节流阀，通过调节液压缸的排油量，从而用的液

7、压单向节流阀，通过调节液压缸的排油量，从而调节活塞运动的速度。调节活塞运动的速度。 第30页/共42页图10.14 气液阻尼缸 工作进给时，气缸右腔进气，活塞杆左行，液压缸左腔排油，工作进给时，气缸右腔进气，活塞杆左行，液压缸左腔排油，由于此时单向阀关闭，所以排油路线只能经由节流阀进入液压缸右由于此时单向阀关闭，所以排油路线只能经由节流阀进入液压缸右腔。对活塞杆的运动起阻尼作用。调节节流阀的开口量大小，就可腔。对活塞杆的运动起阻尼作用。调节节流阀的开口量大小，就可调节活塞的运动速度；调节活塞的运动速度； 返回时，气缸左腔进气，活塞杆右行，液压缸右腔排油，返回时，气缸左腔进气，活塞杆右行，液压缸

8、右腔排油，由于此时单向阀打开，液压缸无阻尼，所以排油路线可经单由于此时单向阀打开，液压缸无阻尼，所以排油路线可经单向阀快速进入液压缸左腔，实现快退。向阀快速进入液压缸左腔，实现快退。 第31页/共42页 并联式气液阻尼缸的工作原理是液压缸与气缸用刚性连接板并联并联式气液阻尼缸的工作原理是液压缸与气缸用刚性连接板并联在一起。在一起。 并联式气液阻尼缸的结构特点是：结构紧凑，气缸和液压缸之并联式气液阻尼缸的结构特点是：结构紧凑，气缸和液压缸之间没有窜气现象。使用时应注意：气缸活塞杆轴线应与负载作用线间没有窜气现象。使用时应注意：气缸活塞杆轴线应与负载作用线处在同一轴线上，从而减小附加力矩对运动平稳

9、性的影响。处在同一轴线上，从而减小附加力矩对运动平稳性的影响。 第32页/共42页 5.增压气缸增压气缸利用液体的不可压缩性和力的平衡原理，在小活塞端输出高利用液体的不可压缩性和力的平衡原理，在小活塞端输出高压的液体。压的液体。 利用压力和作利用压力和作用面积乘积相用面积乘积相等，可在小面等，可在小面积端获得较高积端获得较高压力。压力。 第33页/共42页 6)串联气缸串联气缸 第34页/共42页图10.18 （a）平行手爪 （b）摆动手爪 （c）旋转手爪 （d）三点手爪 （a） （b） （c） （d） 气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械

10、手的关键部件。 v图（图（a）所示为）所示为FESTO平行气爪，平行气爪，平行气爪通过两个活塞工作，两个气爪对平行气爪通过两个活塞工作，两个气爪对心移动。这种气爪可以输出很大的抓取力，既可用内抓取，也可用于外抓取心移动。这种气爪可以输出很大的抓取力，既可用内抓取，也可用于外抓取。v图（图（b b）所示为）所示为FESTOFESTO摆动气爪，摆动气爪，内外抓取内外抓取40400 0摆角摆角 ，抓取力大，并确保抓取，抓取力大，并确保抓取力矩始终恒定。力矩始终恒定。第35页/共42页图10.18 （a）平行手爪 （b）摆动手爪 （c）旋转手爪 （d）三点手爪 （a） （b） （c） （d） 气爪能实

11、现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。气爪能实现各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。 图所示的气爪的特点是：图所示的气爪的特点是： 1、所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高；、所有的结构都是双作用的，能实现双向抓取，可自动对中，重复精度高； 2、抓取力矩恒定；、抓取力矩恒定； 3、在气缸两侧可安装非接触式检测开关；、在气缸两侧可安装非接触式检测开关； 4、有多种安装、连接方式。、有多种安装、连接方式。第36页/共42页 按结构分：按结构分：柱塞式柱塞式、叶片式叶片式和和齿轮式齿轮式 按排量分：按排量分：定量和变量定量和变量 按调节方式分：按调节方式分：手动

12、式和自动式，自动手动式和自动式，自动 式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒式又分限压式、恒功率式、恒压式和恒 流式等。流式等。 按自吸能力分：按自吸能力分：自吸式和非自吸式自吸式和非自吸式第37页/共42页第38页/共42页齿轮马达齿轮马达 1 1、齿轮马达的工作原理、齿轮马达的工作原理 图为外啮合齿图为外啮合齿轮马达的工作原理图轮马达的工作原理图。图中。图中P点为两齿轮点为两齿轮的啮合点，当压力油的啮合点，当压力油进入齿轮马达时进入齿轮马达时,压力压力油分别作用在两个齿油分别作用在两个齿面上。由图可知，在面上。由图可知，在两个齿轮上各有一个两个齿轮上各有一个使使 其产生转矩其产生转矩的作用力，

13、的作用力， 两齿轮便两齿轮便按图示方向旋按图示方向旋 转，齿转，齿轮马达输出轴上轮马达输出轴上 也就也就输出旋转力矩。输出旋转力矩。第39页/共42页 齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：（齿轮马达和齿轮泵在结构上的主要区别如下：（1 1）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平）齿轮泵一般只需一个方向旋转，为了减小径向不平衡液压力，因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则衡液压力，因此吸油口大，排油口小。而齿轮马达则需正、反两个方向旋转，因此进油口大小相等。需正、反两个方向旋转，因此进油口大小相等。 （2 2）齿轮马达的内泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低）齿轮马达的内泄漏不能像齿轮泵那样直接引到低压腔去，而必须单独的泄漏通道引到壳体外去。因为压腔去，而必须单独的泄漏通道引到壳体外去。因为马达低压腔有一定背压，如果泄漏油直接引到低压腔马达低压腔有一定背压，如果泄漏油直接引到低压腔，所有与泄漏通道相连接的部分都按回油压力承受油，所有与泄漏通道相连接的部分都按回油压力承受油压力，这可能使轴端密封失效。压力，这可能使轴端密封失效。2 2、结构特点、结构特点第40页/共42页图3-15 叶片式液压马达工作原理1 1、工作原理、工作原理 双作用叶片式液压马达的双作用叶片式液压马达的工作原理可用下图说明。图中工作原理可用下图说明。图