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教学要求 重点难点 液压缸和液压马达的作用和工作原理 液压缸和液压马达的参数计算 各类液压缸和液压马达的特点及应用 本章目录 执行元件 例 已知某单活塞杆液压缸的缸筒,活塞杆固定。其内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，进入液压缸的流量q=25L/min,压力p1=2MPa, p2=0MPa。液压缸的容积效率和机械效率分别为0.98、0.97，试求液压缸在无杆腔进压力油、有杆腔进压力油和差动连接三种工况下，液压缸可推动的最大负载和运动速度各是多少？并给出运动方向。 （二）液压缸的结构和组成 （三）液压缸的特性 执行元件 液压泵和液压马达的关系 液压泵和液压马达的图形符号 液压泵和液压马达的实物 执行元件 2. 低速液压马达 图3-29 多作用内曲线径向柱塞液压马达结构原理图 1—缸体 2—配油轴 3—柱塞 4—横梁 5—衬套 6—滚轮 7—定子 图3-29所示为多作用内曲线径向柱塞液压马达的结构原理图。马达的配油轴2是固定的，其上有进油口和排油口。压力油经配油窗口穿过衬套5进入缸体1的柱塞孔中，并作用于柱塞3的底部，柱塞3与横梁4之间无刚性连接，在液压力的作用下，柱塞3的顶部球面与横梁4的底部相接触，从而使横梁4两端的滚轮6压向定子7的内壁。 定子内壁在与滚轮接触处的反作用力N的周向分力F对缸体产生转矩，使缸体及与其刚性连接的主轴转动；而径向分力P则与柱塞底部的液压力相平衡。由于定子内壁由多段曲面构成，滚轮每经过一段曲面，柱塞往复运动一次，故称多作用式 。 这种液压马达的优点是输出转矩大，转速低，平稳性好。其缺点是配油轴磨损后不能补偿，使效率下降 。 摆动液压马达是一种实现往复摆动的执行元件。常用的有单叶片式和双叶片式两种结构 。 (四)摆动液压马达 图3-30a所示为单叶片式摆动液压马达，压力油从进油口进入缸筒3，推动叶片1和轴一起作逆时针方向转动，回油从缸筒的回油口排出。其摆动角度小于300°，分隔片2用以隔开高低压腔。 图3-30 摆动液压马达 a）单叶片式 1—叶片 2—分隔片 3—缸筒 设进出油口压力为p1、p2叶处宽度为b，叶片底端、顶端半径为R1、R2，输入流量为q，摆动液压马达机械效率、容积效率分别为ηm、ηV。则输出的转矩T和角速度ω为： （3-30） （3-31） 图3-30 摆动液压马达 a）单叶片式 b）双叶片式 1—叶片 2—分隔片 3—缸筒 图3-30b所示为双叶片式摆动液压马达。它有两个进、出油口，其摆动角度小于150°。在相同的条件下，它的输出转矩是单叶片式的两倍，角速度是单叶片式的一半 。 三叶片式摆液压马达的三个叶片等分布置，它的输出转矩是单叶片式的三倍，机械效率与双叶片式马达相同但泄漏增大，容积效率降低，其摆动角度小于60° 。 如果在液压缸的活塞杆上带有齿条，使之和一小齿轮相啮合，则当活塞杆伸缩时便能使小齿轮作旋转运动。这种结构的液压缸也称为摆动马达，其摆角可以超过360°。 4. 缓冲装置 缓冲装置是利用活塞或缸筒移动到接近终点时，将活塞和缸盖之间的一部分油液封住，迫使油液从小孔或缝隙中挤出，从而产生很大的阻力，使工作部件平稳制动，并避免活塞和缸盖的相互碰撞。 液压缸缓冲装置的工作原理如图3-10所示。理想的缓冲装置应在其整个工作过程中保持缓冲压力恒定不变，实际的缓冲装置则很难做到这点 。 图3-10 液压缸缓冲装置的工作原理（缓冲柱塞的形式） a）反抛物线式 b）阶梯圆柱式 c）节流口变化式 d）单圆柱式 e）环形缝隙 f）圆锥台式 图3-11所示为上述各种形式缓冲装置的缓冲压力曲线。由图可见，反抛物线式性能曲线最接近于理想曲线，缓冲效果最好。但是，这种缓冲装置需要根据液压缸的具体工作情况进行专门设计和制造，通用性差。阶梯圆柱式的缓冲效果也很好。最常用的则是节流口可调的单圆柱式和节流口变化式 。 图3-11 各种缓冲装置的缓冲压力曲线 1—单圆柱式 2—圆锥台式 3—阶梯 圆柱式 4—反抛物线式 5—理想曲线 4. 缓冲装置 1）节流口可调式缓冲装置（图3-10d）当活塞上的缓冲柱塞进入端盖凹腔后，圆环形的回油腔中的油液只能通过针形节流阀流出，这就使活塞制动。调节节流阀的开口，可改变制动阻力的大小。这种缓冲装置起始缓冲效果好，随着活塞向前移动，缓冲效果逐渐减弱，因此它的制动行程较长 。 图3-10 液压缸缓冲装置的工作原理（缓冲柱塞的形式） 4. 缓冲装置 2）节流口变化式缓冲装置（图3-10c）它的缓冲柱塞上开有变截面的轴向三角形节流槽。当活塞移近端盖