液压与 及气动课件chapter3执行元件.pptVIP

* 第三章 液压执行元件 液压马达 液压缸 §1 液压马达 液压执行元件： 作用：液压能?机械能 分类：液压马达（输出旋转运动）、液压缸（输出直线运动） 液压马达的特点 基本结构要素（容积密封、周期变化、配油机构） 内部结构对称（能够正反转） 转速范围大（最低稳定转速有一定要求） 不必具有自吸能力 不能可逆工作 液压马达与泵的相同点 原理上，马达和泵是可逆的。 泵－用电机带动，输出的是压力能（压力和流量）；马达－输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速）。 结构上，马达和泵是相似的。 马达和泵的工作原理均是利用密封工作容积的变化吸油和排油的。 泵－工作容积增大时吸油，减小时排出高压油；马达－工作容积增大时进入高压油，减小时排出低压油。 泵和马达的不同点 泵是能源装置，马达是执行元件。 泵的吸油腔一般为真空（为改善吸油性和抗气蚀耐力），通常进口尺寸大于出口，马达排油腔的压力稍高于大气压力，没有特殊要求，可以进出油口尺寸相同。 泵的结构需保证自吸能力，而马达无此要求。 马达需要正反转（内部结构需对称），泵一般是单向旋转。 马达的轴承结构，润滑形式需保证在很宽的速度范围内使用，而泵的转速虽相对比较高，但变化小，故无此苛刻要求。 马达起动时需克服较大的静摩擦力，因此要求起动扭矩大，扭矩脉动小，内部摩擦小（如齿轮马达的齿数不能象齿轮泵那样少）。 泵和马达的不同点 泵：希望容积效率高；马达：希望机械效率高。 叶片泵的叶片倾斜安装，叶片马达的叶片则径向安装（考虑正反转）。 叶片马达的叶片依靠根部的扭转弹簧，使其压紧在定子表面上，而叶片泵的叶片则依靠根部的压力油和离心力压紧在定子表面上。 液压马达的容积效率比泵低，通常泵的转速高。而马达输出较低的转速。 液压泵是连续运转的，油温变化相对较小，经常空转或停转，受频繁的温度冲击。 泵与原动机装在一起，主轴不受额外的径向负载。而马达直接装在轮子上或与皮带、链轮、齿轮相连接时，主轴将受较高的径向负载。 径向柱塞式液压马达 适用场合：多用于低速大转矩的情况 液压马达的使用性能： 起动性能 ：用起动扭矩和起动效率来描述。如果起动效率低，起动扭矩就小，马达的起动性能就差。 制动性能 ：容积效率直接影响马达的制动性能 。 最低稳定转速 ：是指液压马达在额定负载下，不出现爬行现象的最低转速 。 要求马达“起动扭矩要大”，“稳定速度要低”（一般希望最低稳定速度越小越好） 马达也有定量变量之分，它与泵的区别是：在向马达定量供油的情况下，其输出的转速能够调节的马达，称为变量油马达。反之称为定量油马达。 §2 液压缸 是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。 液压缸的输入量是流体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。 液压缸的活塞能完成直线往复运动，输出的直线位移是有限的。 活塞式液压缸 双杆式 缸体固定－工作台往复运动范围为活塞有效行程的三倍，（占地面积较大）。常用于小型设备。 F=A(p1-p2)=π(D2-d2)(p1-p2)/4 v=q/A=4q/π(D2-d2) 活塞杆固定－工作台往复运动的范围为活塞有效行程的两倍（活塞杆固定，缸筒与工作台相连，进出油口可以做在活塞杆的两端（油液从空心的活塞杆中进去）。也可以做在缸筒的两端（需用软管连接）。动力由缸筒传出。常用于中、大型设备上。 缸体固定 单杆式 F1=A1p1-A2p2=π[(p1-p2)D2+p2d2]/4 v1=q/A1=4q/πD2 F2=A2p1-A1p2=π[(p1-p2)D2-p1d2]/4 v2=q/A2=4q/π(D2-d2) F3=p1(A1-A2)=p1πd2/4 v3=4q/πd2 单活塞杆式液压缸的特点: 往复运动速度不同－常用于实现机床的快速退回和慢速工作进给。 两端面积不同，输出推力不相等。无杆腔吸油时－工作进给运动（克服较大的外负载）。有杆腔进油时－驱动工作部件快速退回运动（只克服摩擦力的作用）。 工作台运动范围等于活塞杆有效行程的两倍。 柱塞缸 F=pA=pπd2/4 V=q/A=4q/πd2 它只能实现一个方向的运动，回程靠重力或弹簧力或其它力来推动。柱塞2靠导向套3来导向，柱塞与缸体不接触，因此缸体内壁不需精加工。柱塞是端部受压，为保证柱塞缸有足够的推力和稳定性，柱塞一般较粗，重量较大，水平安装时易产生单边磨损，故柱塞缸宜垂直安装。水平安装使用时，为减轻重量和提高稳定性，而用无缝钢管制成柱塞。 　　 常用于长行程机床：龙门刨、导轨磨、拉床等。 摆动缸： 能实现小于 360度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达。 单叶片式、双叶片式和三叶片式三种结构形式。 其他液压缸 增压缸 其他液压缸 双作用单杆液压缸 *