第4章 液压执行元件课件

第4章液压执行元件§4.1液压马达§4.2摆动液压马达§4.3液压缸▲液压马达:实现连续的回转（或摆动）运动，输出转矩和转速。

液压马达和液压缸是将液压系统中的压力能转换成机械能的能量转换装置，都是执行元件。▲液压缸:实现直线往复运动，输出推力和速度。（1）轴向柱塞式液压马达工作原理（2）叶片式液压马达工作原理§

4.1液压马达

4.1.1液压马达的工作原理4.1.2液压马达的类型及图形符号动画演示动画演示液压马达和液压泵在原理上可逆，结构上类似，但由于用途不同，它们在结构上有一定差别。常用的液压马达有柱塞式、叶片式和齿轮式等。4.1.3液压马达的主要性能参数(1)

工作压力和额定压力工作压力：液压马达输入油液的实际压力。额定压力：液压马达在正常工作条件下能连续运转的最高压力。(2)

排量和流量排量：在无泄漏的情况下，马达轴转一转所需要的液体体积。理论流量：在无泄漏的情况下，单位时间内马达所需要的液体体积。实际流量：马达工作时的实际输入流量。

(3)

功率和效率输入功率：实际输入给液压马达的功率。（压力能）输出功率：液压马达的实际输出功率。（机械能）机械效率：实际转矩与理论转矩之比。

容积效率：理论流量与实际流量之比。总效率：容积效率与机械效率的乘积。

(4)

液压泵与液压马达的特性曲线比较TtTqηvηmηqlTl液压泵的特性曲线液压马达的特性曲线ppT，q，ηT，q，ηTtTqtqtqηvηmηΔqΔT双叶片式单叶片式图形符号(1)

摆动液压马达的工作原理及图形符号§4.2摆动液压马达

将油液的压力能转变成为摆动形式的机械能，是实现往复旋转运动的一种执行元件。动画(2)

摆动液压马达的输出转矩和角速度计算D—

缸体内孔直径；d—摆动轴直径；b—

叶片宽度；单叶片摆动液压马达的摆角一般不超过300º

双叶片摆动液压马达的摆角一般不超过150º作用：压力能→机械能用于实现直线往复运动§4.3液压缸

液压缸压力p流量q

液压功率作用力F速度V

机械功率4.3.1液压缸的类型及工作参数液压缸的分类:活塞缸单杆双杆柱塞缸组合缸分类单作用双作用按作用方式按结构(1)双杆活塞液压缸1）两种安装形式：1.活塞式液压缸L=3lLLL=2l双杆缸示例式中:、——缸的进、回油压力；——缸的容积效率和机械效率；、、d——活塞直径和活塞杆直径；q

——输入流量；A——活塞有效工作面积。dD2）推力和速度计算：(2)单活塞杆液压缸仅一端带有活塞杆，活塞双向运动可以获得不同的速度和推力。Dd(a)无杆腔进油Dd(b)有杆腔进油q

vA1

vA2

v

D

d

A1A2q

vA1

vA2

v

D

d

A1A2(3)差动连接活塞的运动速度v：活塞的输出力为F：从公式和分析可以看到，差动连接缸速度快，但输出推力小。若A2=A1/2，即，则差动缸在两个方向上的速度相等，推力也相等。q

vA1

vA2

v

D

d

A1A2(4)单杆液压缸比较动画演示柱塞式液压缸

当活塞式液压缸行程较长时，加工难度大，使得制造成本增加。某些场合所用的液压缸并不要求双向控制，柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。2.柱塞式液压缸

柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔不需精加工，工艺性好，成本低。柱塞式液压缸是单作用的，它的回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。式中：d—柱塞直径，p1—进油压力，p2—另一缸的回油压力

成对使用柱塞缸q

q

v

ddp1p2

如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对使用。为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。动画演示(1)伸缩式液压缸3.组合缸动画演示齿条活塞液压缸的结构图1—紧固螺帽；2—调节螺钉；3—端盖；4—垫圈；5—O形密封圈；6—挡圈；7—缸套；8—

齿条活塞；9—齿轮(Gear)；l0—传动轴；11—缸体；12—螺钉(2)齿条活塞缸动画演示(3)增压液压缸其输入为低压，输出则为高压增压缸原理图A1

A2

p1

p2

动画演示4.3.2液压缸的组成液压缸的结构空心双杆液压缸的结构

（1）典型结构单杆液压缸结构图l—缸盖；2—卡键；3、5、9、11—密封圈；4—活塞；6—缸筒；7—活塞杆；8—导向套；10—缸盖；12—防尘圈；13—耳轴缸筒与缸盖的连接结构①缸筒与缸盖（2）液压缸的组成整体式、焊接式：用于小直径液压缸，结构简单，轴向尺寸小，但损坏后需整体更换。锥销式：常用于双杆缸，加工容易，装配简单，但承载能力小，且需防止脱落。螺纹式：常用于单杆缸，结构简单，装拆方便，但需防止螺母松动。半环式：常用于高压大负载或振动比较大的场合，强度高，装拆方便。但结构复杂.②活塞与活塞杆③缓冲装置④排气装置因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。

液压传动系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。⑤密封装置单杆缸双杆缸单杆单作用缸伸缩缸常用液压缸图形符号双向摆动缸4.3.3液压缸的选型与设计要点方法步骤：

根据使用要求确定液压缸的类型；按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸：缸的内径D、缸的长度L、活塞杆直径d；必要时进行强度验算；进行详细的结构设计。本章结束谢谢!（4-16）（4-15）(a)无杆腔进油Dd（4-18）（4-17）(b)有杆腔进油

Dd柱塞式马达1.法兰式结构简单、易于加工和装配，连接可靠，外形尺寸大;2.半环连接分为内半环和外半环，工艺性好，结构简单、紧凑、装配方便（但因缸体上开了环行槽，强度削弱）;3.螺纹式连接