CH4液压与气压传动执行元
液压与气压传动第五章液压与气压传动控制调节元件
21 组隔 成开 单油 向路 平; 衡 阀
2、液控单向阀
液控单向阀在普通单向阀的基础上多了一个控制口K,当控制口 没有压力控制油液时,该阀相当于一个普通单向阀;若控制口接压 力油,则油液可双向流动。
•图5.12 液控单向阀的工作原理和图形符号 • (a)工作原理图;(b)详细符号;(c)简化符号
A
滑阀机能(中位机能)的特点。
油缸状态 油泵状态
3 换向阀的操纵方式
(1) 手动换向阀
弹簧复位方式
钢珠定位方式
三位四通手动换向阀
(2) 机动换向阀
•图5.18 二位二通机动换向阀 •1-挡铁;2-滚轮;3-阀芯;4-弹簧
(3) 电磁换向阀
图形符号
图5.10 二位三通电磁换向阀
三位四通电磁换向阀
一、控制阀的分类 1、按用途分 方向控制阀(如单向阀、换向阀); 压力控制阀(如溢流阀、减压阀、顺序阀) 流量控制阀(如节流阀、调速阀)。
这三类阀还可根据需要组合成组合阀。
4、 按安装连接形式分
液压阀的连接方式有六种。
(1)螺纹连接 阀体油口上带螺纹的阀称为管式阀。将管式阀的油口用
螺纹管接头和管道连接,并由此固定在管路上。 (2)法兰连接
由于主阀弹簧只需克服阀芯运动是的摩擦力,弹簧预紧力 小,且其刚度也较小,而设计时y0>>y,故上式可近似表 达为:
p2 ksx0 / AS Fs(0 常数)由调压弹簧调定
在减压阀出口油液不再流动时,由于先导阀卸油仍未停止, 减压口仍有油液流动,阀就处于工作状态,出口压力也就 保持调定压力不变。
一、 溢流阀 根据“并联溢流式压力负反馈”原理设计而成的液压 阀称为溢流阀。溢流阀的特征是:阀与负载相并联, 溢流口接回油箱,采用进口压力负反馈。
液压与气压传动4
v2
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液压与气压传动
2)单杆活塞缸
第四章 执行元件
在液压缸的活塞往复运动速度有一定要求的情况下,活塞杆直径 d通常根据液压缸速度比λν=v2/v1的要求以及缸内径D来确定。由式 (4-5)和式(4-6)得:
v2 1 v 2 v1 d 1 D
第四章 执行元件
图4-1 双杆活塞缸 b)活塞杆固定
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液压与气压传动
2)单杆活塞缸
2)单杆活塞缸 图4-2所示为 单杆活塞缸。由于只在活塞 的一端有活塞杆,使两腔的 有效工作面积不相等,因此 在两腔分别输入相同流量的 情况下,活塞的往复运动速 度不相等。它的安装也有缸 筒固定和活塞杆固定两种, 进、出口的布置根据安装方 式而定;但工作台移动范围 都为活塞有效行程的两倍 。
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图 单作用式三级同步伸缩液压缸 1—外缸筒 2— 一级活塞缸筒 3—二级活塞缸筒 4—三级活塞
液压与气压传动
Part 4.1.5 液压缸的结构
第四章 执行元件
从图4-9可以看到,液压缸的结构可以分为缸筒和缸盖、活塞和 活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装置五个部分 。
图4-9 单杆活塞式液压缸结构 1—活塞杆 2—防尘圈 3—活塞杆密封 4—活塞杆导向环 5、7、16、19—反衬密封圈 6、8、10、17、18—O型密封 9—活塞前缓冲 11—活塞 12—活塞密封 13、15—低 摩密封 14—螺钉止动销 20—止动销 21—密封圈 22—前缸盖 23—法兰 24—可调缓 冲器 25—螺纹止动销 26—缸筒 27—后缓冲套 28—后止动环 29—后缸盖 吉林农业科技学院
液压与气压传动
Part 4.1.5 液压缸的结构
《液压与气压传动》课后习题答案
第一章习题答案1-1 填空题1.液压传动是以(液体)为传动介质,利用液体的(压力能)来实现运动和动力传递的一种传动方式。
2.液压传动必须在(密闭的容器内)进行,依靠液体的(压力)来传递动力,依靠(流量)来传递运动。
3.液压传动系统山(动力元件)、(执行元件)、(控制元件)、(辅助元件)和(工作介质)五部分组成。
4.在液压传动中,液压泵是(动力)元件,它将输入的(机械)能转换成(压力)能,向系统提供动力。
5. 在液压传动中,液压缸是(执行)元件,它将输入的(压力)能转换成(机械)能。
6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的(油液压力)、(油液流量)和(油液流动方向),以保证执行元件实现各种不同的工作要求。
7.液压元件的图形符号只表示元件的(功能),不表示元件(结构)和(参数),以及连接口的实际位置和元件的(空间安装位置和传动过程)。
8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的(常态位)表示。
1-2 判断题1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
(X)2.液压传动装置工作平稳,能方便地实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。
(X)3.液压传动与机械、电气传动相配合时,易实现较复杂的自动工作循环。
(✓)4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。
(X)第二章习题答案2-1 填空题1.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的(可压缩性),可用(体积压缩系数)或(体积弹性模量)表示,体积压缩系数越大,液体的可压缩性越(大);体积弹性模量越大,液体的可压缩性越(小)。
在液压传动中一般可认为液体是(不可压缩的)。
2.油液粘性用(粘度)表示;有(动力粘度)、(运动粘度)、(相对粘度)三种表示方法;计量单位m2/s是表示(运动)粘度的单位;l m2/s = (10心厘斯。
3.某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40。
C时(运动)粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。
4.选择液压油时,主要考虑油的(粘度)。
(选项:成分、密度、粘度、可压缩性)5.当液压系统的工作压力高,环境温度高或运动速度较慢时,为了减少泄漏,宜选用粘度较(高)的液压油。
《液压与气压传动》课程标准
湖南科技职业学院国家骨干高职院校项目建设机电一体化专业《液压与气压传动》课程标准课程代码:课程类别:《液压与气压传动》学分:3总学时:48适用专业:机电一体化一、课程定位1、课程性质《液压与气压传动》课程是机电一体化专业的一门专业基础课。
以培养学生从事安装、调试、运用、维护一般液压与气动系统能力为核心。
本课程主要讲述液压与气压基本元件和基本回路的结构、组成、工作原理、功能和典型液压气动系统实例分析本课程包括液压传动和气压传动两部分,课程教学以液压传动为主。
2、课程设计思路本课程采用项目式教学,选择装调机床液压系统和机床气动夹紧系统两个大项目,和九个子项目来组织教学。
每个项目均采用项目分析、任务布置、相关知识、任务完成、拓展应用的过程进行教学设计,做、学、教一体,使课程教学达到项目教学的要求。
二、课程目标1、知识目标:(1)掌握液气压元件结构、原理、功能、符号。
(2)掌握液气压基本回路结构、组成、原理、功能。
(3)掌握典型液气压系统结构、组成、原理、功能。
2、能力目标:(1)能选择液气压元件。
(2)能装调液气压元件。
(3)能装调液气压基本回路。
(4)能装调机床液压系统和机床气动夹紧系统。
(5)能熟练使用《液气压技术手册》。
3、素质目标:(1)严格遵守《液气压技术国家标准》和安全操作规范。
(2)吃苦耐劳、不怕脏、累,积极动手操作。
(3)充分利用网络、图书馆等资讯,自主学习新技术的能力(4)团队协作能力,解决实际问题的能力。
三、课程学习内容与学时分配1、课程教学总体设计本课程选择装调机床液压系统和机床气动夹紧系统两个大项目和九个子项目。
以项目为载体,以任务驱动组织教学,教学做一体,以理论考核、实操考核、作业单考核、素质考核全面评价。
项目教学列表2、教学单元设计本课程所有的教学单元设计见下表教学单元一:教学单元二:四、课程考核导语:本课程在以项目为载体、以任务来驱动的课程教学中,强调实施过程考核,每一项目任务都包括理论、实操、作业工单、素质四个部分,由主讲教师、实训指导教师(企业兼职教师)等来自于学院与企业的人员共同实施考核评价,适当安排学生参与评价。
液压与气压传动系统的组成
液压与气压传动系统的组成液压与气压传动系统是现代工程中常用的两种传动系统。
液压传动系统通过液体传递力和能量,而气压传动系统通过气体传递力和能量。
它们在工业生产、机械设备以及汽车等领域都有广泛的应用。
本文将详细介绍液压与气压传动系统的组成。
一、液压传动系统的组成液压传动系统主要由以下几个组成部分构成:1. 液压能源装置:液压能源装置主要由液压泵、液压马达或液压发电机等组成。
液压泵通过机械或电动驱动,将机械能转化为液压能。
液压泵有多种类型,常见的有齿轮泵、柱塞泵和液压泵等。
2. 液压执行元件:液压执行元件主要由液压缸和液压马达等组成。
液压缸将液压能转化为机械能,通过液压缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。
液压马达则将液压能转化为机械能,通过旋转来实现力的传递和工作的执行。
3. 液压控制元件:液压控制元件主要由液压阀、液压缸和液压马达等组成。
液压阀用于控制液压系统的压力、流量和方向等参数,实现对液压系统的控制。
液压缸和液压马达则用于实现对液压执行元件的控制,以实现工作的执行。
4. 液压传动介质:液压传动介质主要是液体,通常使用的是油作为液压传动介质。
液压传动介质具有良好的润滑性和密封性能,能够在液压系统中有效地传递力和能量。
二、气压传动系统的组成气压传动系统主要由以下几个组成部分构成:1. 气压能源装置:气压能源装置主要由气压泵和气压发生器等组成。
气压泵通过机械或电动驱动,将机械能转化为气压能。
气压发生器则通过压缩空气,将空气转化为气压能。
2. 气压执行元件:气压执行元件主要由气缸和气动马达等组成。
气缸将气压能转化为机械能,通过气缸的伸缩来实现力的传递和工作的执行。
气动马达则将气压能转化为机械能,通过旋转来实现力的传递和工作的执行。
3. 气压控制元件:气压控制元件主要由气动阀和气缸等组成。
气动阀用于控制气压系统的压力、流量和方向等参数,实现对气压系统的控制。
气缸则用于实现对气压执行元件的控制,以实现工作的执行。
液压与气压传动第4版含1CD教学课件ppt作者左健民主编第3章液压执行元件
液压与气压传动(第4版)第三章液压执行元件⏹第一节液压马达⏹第二节液压缸第一节液压马达液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置,它包括液压缸和液压马达。
液压马达习惯上是指输出旋转运动的液压执行元件,而把输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的液压执行元件称为液压缸。
一液压马达的特点及分类从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。
因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。
但是,由于液压马达和液压泵的工作条件不同,对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间,仍存在许多差别。
首先液压马达应能够正、反转,因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大,特别对它的最低稳定转速有一定的要求。
因此,它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承;其次液压马达由于在输入压力油条件下工作,因而不必具备自吸能力,但需要一定的初始密封性,才能提供必要的起动转矩。
由于存在着这些差别,使得液压马达和液压泵在结构上比较相似,但不能可逆工作。
液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。
按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。
额定转速高于500r /min 的属于高速液压马达,额定转速低于500r /min 的属于低速液压马达。
高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。
它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调节(调速及换向)灵敏度高。
通常高速液压马达输出转矩不大(仅几十N ·m 到几百N ·m)所以又称为高速小转矩液压马达。
低速液压马达的基本型式是径向柱塞式,此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式,低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低(有时可达每分钟几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千N ·m 到几万N ·m),所以又称为低速大转矩液压马达。
液压与气压传动
3
纺织印染行业
空气传动在纺织印染行业中用于机动车、染色机、印花机、拉幅机、细纱机、绷马、卷绕机、挠 绒机、剪毛机、缝纫机等设备。
汽车气压传动的应用
1
制动系统
制动气压系统是现代汽车的标准配置,使用气送式液压技术实现制动。它比液压 制动系统更容易维修和保养。
2
悬挂系统
汽车气压悬挂技术主要是针对高级别的豪华轿车或SUV所采用的,通过碰撞传感 器、弹簧和气压缓冲杆等实现悬挂调节。
油管管路
将液体传输到各液压元件,并保持良好的密封性和 可靠性。
压力表和油温计
用于显示液压系统压力和温度,监控液压系统运行 状态。
控制阀
控制液压系统压力、流量、方向、线速等参数。
液压传动应用场景
1
冶金机械
2
钢铁行业和有色金属冶炼业使用大量液压传
动设备,如轧机、冷却机、混铁炉等。
3
工程机械
液压传动常用于挖掘机、起重机、铲运机等 工程机械中,提高运行效率和精度。
3
结构件和安全系统
气压技术也用于汽车挂架结构件、座椅调剂和安全系统等,如安全气囊、气囊卷 扬器、气囊电子控制系统等。
液压传动的故障排除
1 常见故障
2 检修方法
液压传动系统常见故障有油温过高、油流量差、 压力偏低等问题,这些问题可能是由于液体流动 障碍、元件或管路损坏或液压系统过载所导致的。
液压传动故障排除方法一般是逐个排查三大元件 并修理、更换。同时,应常规进行检验、清洁和 添加润滑油等维护保养工作。
液压缸的运动力从小到大,速度从 慢到快,使得其在机械设备上所起 的作用也有所差异。
液压泵原理与应用
工作原理
由于变径装置的作用,完成将机械 能转化为液压能的功能,压缩油液 并驱动输液管道,从而播种牧草等 农业设备的空气式喷雾。
液压与气压传动知识点
液压与气压传动知识点摘要:本文旨在介绍液压与气压传动的基本原理、系统组成、应用领域及各自的优缺点。
液压与气压传动是现代机械中常用的两种能量传递方式,广泛应用于各种工业和民用设备中。
1. 液压传动1.1 基本原理液压传动是通过液体作为工作介质来传递能量的一种方式。
在封闭的系统中,液体受到压力作用,通过管道输送到执行元件(如液压缸或液压马达),从而实现能量的传递和控制。
1.2 系统组成液压系统通常由以下几个基本部分组成:- 泵:提供动力,将机械能转换为液体的压力能。
- 阀:用于控制液体的流动方向、流量和压力。
- 执行元件:如液压缸和液压马达,将液体的压力能转换为机械能。
- 辅助元件:包括油箱、过滤器、冷却器等,用于保证系统正常运行。
- 控制元件:如传感器和控制器,用于实现系统的自动化控制。
1.3 应用领域液压传动因其高功率密度和可调性,被广泛应用于工程机械、航空航天、冶金机械、农业机械等领域。
1.4 优点- 高效率的能量传递。
- 可实现大范围的力和速度调节。
- 紧凑的尺寸和高功率输出。
1.5 缺点- 系统复杂,维护成本较高。
- 泄漏问题可能导致环境污染和安全隐患。
- 对污染敏感,需要清洁的工作环境。
2. 气压传动2.1 基本原理气压传动是利用气体(通常是空气)作为工作介质来传递能量的一种方式。
与液压传动类似,气压传动通过压缩空气在系统中流动,驱动气缸或其他执行元件工作。
2.2 系统组成气压系统的主要组成部分包括:- 压缩机:提供压缩空气。
- 储气罐:储存压缩空气,平衡供需。
- 阀:控制气流的方向、流量和压力。
- 执行元件:如气缸和气动马达,将气压能转换为机械能。
- 控制元件:如电磁阀和PLC,用于实现自动化控制。
2.3 应用领域气压传动因其清洁、安全和低成本的特点,被广泛应用于自动化设备、汽车制造、食品加工、医疗设备等领域。
2.4 优点- 清洁、安全,适用于多种环境。
- 系统简单,维护成本低。
- 响应速度快,易于实现自动化。
CH4_液压与气压传动执行元件
4.1.1 活塞缸 (1) 双杆活塞缸
活塞的两侧都有杆 伸出。当两侧活塞杆直径 相同、供油压力和流量不 变时,活塞(或缸体)在
两个方向上的运动速度
和推力F都相等。
图形符号
双杆活塞式液压缸
双杆活塞式液压缸
4.1.1 活塞缸
(1) 双杆活塞缸
运动速度: v
qv
A
qv
D2 d 2
4q D2 d 2
4
2 1
螺母 活塞
活塞杆
3
5
活塞与活塞杆连接形式
1-弹簧挡圈 2-轴套 3-半环(两个) 4-活塞 5-活塞杆
(2)活塞的密封形式
(a)O形密封圈 普通型
有挡板型
(b)Y形密封圈 宽断面Y形密封圈
窄断面Y形密封圈
(3)活塞杆伸出端结构
a)
b)
图4.26 活塞杆伸出端结构
1-密封圈 2-导向套 3-压环 4-防尘圈 5-防尘圈压环
活塞接近行程终端时,回油阻力增大,从而降低缸的运 动速度。
液 压 缸 的 缓 冲 装 置
4.排气装置
液压传动系统中往往会混入空气,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,因此在设计液压缸时,必须考虑空气的排除。
a) 排气阀
b) 排气塞
液压缸的排气装置
4.4 液压缸的设计与计算
摆动缸的容积效率和机械效率 时,求摆动缸的叶片宽度和输 出转矩。
解:
pqv
T
zB
8qv
D2 d 2
B
z
8q D2 d2
T
zB 8
D2 d 2
p1 p2
4.2 其它形式的常用缸
CH4_液压和气压传动执行元件.ppt
快进(差动连接) 工进(无杆腔进油) 快退(有杆腔进油)
活塞缸运动速度比较
4.1.1 活塞缸
(2)单杆活塞缸 v2 A q2Vπ(D 4q 2Vd2)
v3
4q πd 2
V
v2
v3
有杆腔进油
差动连接
v3=v2,则必须使D= 2d
4.1.2 柱塞缸
活塞缸的内孔精度要求很高,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
图形符号
柱塞缸
柱塞油缸结构
4.1.2 柱塞缸
柱塞式液压缸 1- 缸筒 2-柱塞
输出力F: FpAmpπ 4dm
运动速度v:
v qV
A
4qV
πd2
式中 d—柱塞直径
4.1.3 摆动式液压缸
当两油口相继通入压力油时, 图形符号
叶片带动摆动轴作往复摆动。
12
3
D
2
3 4
1
d 4
14
摆动式液压缸
4.3 液压缸的结构 1.缸体组件
c) 外螺纹式连接
d) 内螺纹式连接
缸筒和缸盖结构
1—缸盖 2—缸筒 3—压板 4—半环 5—防松螺母 6—拉杆
4.3 液压缸的Biblioteka 构 1.缸体组件e) 拉杆式连接
f) 焊接式连接
缸筒和缸盖结构
1—缸盖 2—缸筒 3—压板 4—半环 5—防松螺母 6—拉杆
2.活塞组件 (1)活塞组件的连接形式
双作用单活塞杆液压缸结构图 l — 缸底;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
液压与气压传动液压执行元件-PPT课件
v1
[1 ( ) 2 ] D
d
差动缸 (左右2腔相通,均通压力油)
q q q 1 2
设此时的速度为v3
q A v q A v 1 1 3 2 2 3 v q A v 代入上式: A 1 3 2 3
q v ( A A ) 3 1 2 q q 4 q 2 速度: v 3 A A A d 1 2 杆
四、摆动缸(摆动马达)
2.双叶片摆动缸: 压力油由左上方和右下方 同时进入缸桶,2个叶片在 压力油的作用下,使叶片轴 顺时针转动,回油经左下方 和右上方同时流出,摆动角 <150°。 其输出转矩是单叶片式的 两倍,角速度是其一半。
五、齿轮齿条缸
由无杆活塞缸和一 套齿轮齿条传动装置 组成的液压-机械联 合传动机构。 用于齿轮驱动的周期 性往复旋转运动中。
3 1 2 1 2
q1 pq
q2
d pA pA p ( A A ) pA p 推力: F
2 杆
特点:v3 > v1 ;F3 < F1 。
4
结论:差动连接后,速度大,推力小。
差动缸
q v3 A杆
q v2 A2
如令: A杆 A2 则有:
v2 v3
2 2
一、工作原理
叶片马达: 处于不同油腔的叶片的不 平衡液压力作用,产生轴的 转动,从而输出转矩; 叶片:径向放置 根部通压力油,并有 梭阀保证正、反转时都能和压油腔相通。 根部设置预紧弹簧,保证起动密封 叶片式液压马达体积小、转动惯量小、泄漏大、低 速工作不稳定,用于高速小转矩应用。
4
4
2
4
m
4
2
液压与气压传动的执行元件
第四章 液压与气压传动的执行元件
本章主要内容为:
• 缸的类型及特点
• 其他类型的常用缸 • 缸的典型结构
为了防止这种危害,保证安全,应采取缓冲措 施,对缸运动速度进行控制。
常见缓冲结构
d
u
u
(a) u
(b) u
(c)
(d)
图4-26液压缸缓冲装置
当活塞移至端部,缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时,活塞与缸 端之间形成封闭空间,该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓 冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出,从而造成背压,迫使运动柱塞 降速制动,实现缓冲。
4q
运动速度: v3 d2 Cv
A1
A2
F3
P1
q
q'
(c)差动联接
v3
方向:右
推力:
F 3p 1(A 1 A 2) C m 4[D 2 (D 2 d2)]p 1 Cm 4d2p1Cm
两腔进油,差动联接
A1
A2
F3
A1A2
F3
P1
v3
P1
v3
q
q'
等效
q
(c)差动联接
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。
二、液压马达的工作原理 以斜盘式轴向柱塞马达为例说明液压马达的工作原理。
压力油
回油
图4-1轴向柱塞马达工作原理
1-斜盘2-缸体3-柱塞4-配油盘5-马达轴
液压与气压传动--第10章 气压传动基本知识
pvn=常数
式中 n—多变指数;
或
p1v1n= p2v2n
n=0,等压变化过程; n=1,等温变化过程; n=k,绝热变化过程; n=±∞ , 等容过程 。
10.3 逻辑运算简介
一、逻辑“或”和逻辑“与”的恒等式 逻辑“或”:两个或两个以上的逻辑信号相加 逻辑“与”:两个或两个以上的逻辑信号相乘
逻辑“或” A+0=A;A+1=1;A+A=A 二、逻辑“非” 运算规律: 逻辑“与” A· 0=0;A· 1=A;A· A=A
气体的压力、温度和体积这三个参数表征气体处于某种 状态。气体从一种状态变化到另一种状态称为状态变化。气 体状态方程描述气体在状态变化以后或在变化过程中,当处 于平衡时,这些参数之间的关系。本节介绍几种常见的状态 变化过程。
一、理想气体状态方程
不计粘性的气体称为理想气体。空气可近似视为理想气体。 一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时,其状态方程为:
(7)工作环境适应性好,特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁、 辐射、振动等恶劣环境中,比液压、电子、电气传动和控制优越; (8)气动装置结构简单,成本低,维护方便,过载能自动保护。
2、缺点
(1)由于空气的可压缩性较大,气动装置的动作稳定性 较差,外载变化时,对工作速度的影响较大; (2)由于工作压力低,气动装置的输出力或力矩受到限 制。在结构尺寸相同的情况下,气压传动装置比液压传 动装置输出的力要小得多。气压传动装置的输出力不宜 (3)气动装置中的信号传动速度比光、电控制速度慢, 所以不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。 (4)噪声较大,尤其是在超音速排气时要加消声器。
p2 T2 p T1 1
《气压与液压传动控制技术(第4版)》第七章习题答案
7.1液压执行元件是把通过回路输入的液压能转变为机械能输出的装置。
液压执行元件有液压缸和液压马达两种类型,二者的区别在于:液压缸将液压能转换成往复运动的机械能;而液压马达则将液压能转换成连续回转的机械能。
7.2活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动,输出推力或拉力和直线运动速度;摆动缸则能实现小于360°的往复摆动,输出角速度(转速)和转矩。
活塞上所固定的活塞杆从液压缸两侧伸出的液压缸,称为双杆活塞液压缸,也称双出杆液压缸。
活塞杆仅从液压缸的某一侧伸出的液压缸,称为单杆活塞液压缸,也称单出杆液压缸。
7.3 作差动连接的单杆液压缸称为差动液压缸。
通过差动连接,液压缸在伸出时有杆腔的回油进入有杆腔,使液压缸伸出速度得到提高。
7.4 液压缸内混入空气主要有几方面原因:(1)当液压系统长时间不工作,系统中的油液由于本身重量的作用而流出。
这时容易使空气进入系统,并在运行时被带入液压缸。
(2)液压缸运行时残留的空气有时无法自行排出。
(3)由于系统密封不严由外部混入空气或油液中溶解的空气分离出来。
排气装置通常有两种,一种是在液压缸的最高部位开排气孔,并用管道连接排气阀进行排气;另一种是在液压缸的最高部位安装排气塞。
这两种排气装置都是在液压缸排气时打开,排气完成后自动关闭。
7.5液压缸高压腔中的油液向低压腔泄漏称为内泄漏;液压缸中的油液向外部泄漏称为外泄漏。
液压缸中需要密封的部位主要有活塞、活塞杆和端盖等处。
常用的密封方法有间隙密封和密封件密封。
7.6 液压马达按其结构类型主要可分齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
齿轮式液压马达结构与齿轮式液压泵类似,比较简单,主要用于高转速、小转矩的场合,也用作笨重物体旋转的传动装置;叶片马达的最大的特点是体积小、惯性小,因此动作灵敏,可适用于换向频率较高的场合;柱塞式液压马达由于排量较小,输出转矩不大,是一种高速、小转矩的液压马达。
7.7按额定转速液压泵可分为高速液压马达和低速液压马达两类。
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17
摆动式液压缸
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18
4.1.3 摆动缸
摆动轴输出转矩T:
T zpB Dd Dd 2 4
zB 8
D2
d2
p1
p2 m
角速度ω:
pT qvzB8 D q2 vd2
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19
例4.1 供油压力p1=10 MPa, 流量q = 25 L/min,回油压力 p2 = 0.5 MPa,R = 100 mm, r = 40 mm,若输出轴的角速 度 = 0.7 rad/s,在不考虑
摆动缸的容积效率和机械效率 时,求摆动缸的叶片宽度和输 出转矩。
解:
pT qvzB8 D q2 vd2
B
8q
zD2 d2
Tz8BD2d2p1p2
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20
4.2 其它形式的常用缸
(1)增压缸
增压缸又称增压器。它能将输入的低压油转变为高压 油供液压系统中的高压支路使用。大缸为原动缸,小缸为 输出缸。
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33
4.3 液压缸的结构 1.缸体组件
a) 法兰式连接
b) 半环式连接
缸筒和缸盖结构
1—缸盖 2—缸筒 3—压板 4—半环 5—防松螺母 6—拉杆
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34
4.3 液压缸的结构 1.缸体组件
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(4)气-液阻尼缸
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30
(5)气压油缸
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(6)多速缸
运动速度及输出力计算 (表4.1,课本105页)
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4.3 液压缸的结构
双作用单活塞杆液压缸结构图
l — 缸底;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
(3)齿条活塞缸
齿条活塞缸由带有齿条杆的双活塞缸和齿轮齿条机构组 成,多用于自动线、组合机床等转位或分度机构中。
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28
(3)齿条活塞缸
齿轮轴输出扭矩T
T
D2
p
Df
42
T pD2Df
8
齿轮轴输出扭矩T
p:缸的工作压力 D:缸的直径
Df:齿轮的分度圆直径
q:缸的输入流量
T pq
T pqD82qDf
4
双杆活塞式液压缸
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5
4.1.1 活塞缸
(1) 双杆活塞缸
运动速度: vq AvD q2 vd2 D4 2qd2v
4
推力F: F p 1 A p 2 A m 4D 2 d 2p 1 p 2 m
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6
(2) 单杆活塞缸
液压缸两腔有效作用 面积不相等,当向液压缸两 腔分别供油,且压力和流量 都不变时,活塞在两个方向 上的运动速度和推力都不相 等。
F 2 (p 1 A 2 p 2 A 1 )m p 14 (D 2 d 2 ) p 24 D 2 m
往复运动时的速度比:21编辑课件Dp2pDt 2d2
9
4.1.1 活塞缸 (2)单杆活塞缸
➢差动连接
A 1v3qA2v3
v3
q A1 A2
q π d2
考虑容积效率 4
差动连接时,液压缸
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24
(2)多级缸
多级缸又称伸缩缸,它由两级或多级活塞缸套装而成。
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25
(2)多级缸
由两个或多个活塞式缸套装而成。前一级活塞缸的活塞 杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的 行程,当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。
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26
多级缸的应用
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CH4 液压与气压 传动执行元件
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1
CH4 液压与气压传动执行元件
4.1 缸的分类和特点 4.2 其它形式的常用缸 4.3 缸的结构 4.4 缸的设计计算 4.5 缸缓冲装置的设计计算 4.6 液压及气压马达
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2
4.1 缸的分类和特点
按结构形式分:活塞缸(单杆活塞缸、双杆活塞缸); 柱塞缸;摆动缸。
4.1.2 柱塞缸
柱塞式液压缸 1- 缸筒 2-柱塞
输出力F: FpAmpπ 4dm
运动速度v:
v qV
A
4qV
πd2
式中 d—柱塞直径
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16
4.1.3 摆动式液压缸
当两油口相继通入压力油时, 图形符号
叶片带动摆动轴作往复摆动。
12
3
D
2
3 4
1
d 4
14
摆动式液压缸
1-定子块;2-缸体;3-摆动轴;4-叶片
v3
Hale Waihona Puke 4q πd 2VF 3p1(A 1A 2)mp1π 4d2 m
的有效作用面积是活塞杆 的横截面积,工作台运动 速度比无杆腔进油时的大, 而输出力则较小。
快进(差动连接) 工进(无杆腔进油) 快退(有杆腔进油)
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10
活塞缸运动速度比较
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11
4.1.1 活塞缸
(2)单杆活塞缸 v2 A q2Vπ(D 4q 2Vd2)
按作用方式分:单作用和双作用。一般活塞缸和摆动缸 都是双作用的,柱塞缸是单作用的。
柱塞缸
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3
4.1.1 活塞缸
(1) 双杆活塞缸
活塞的两侧都有杆 伸出。当两侧活塞杆直径 相同、供油压力和流量不 变时,活塞(或缸体)在
两个方向上的运动速度
和推力F都相等。
图形符号
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双杆活塞式液压缸
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21
增压缸
图形符号
根据力的平衡关系有:
A1p1A2p2
p2
A1 A2
p1
比值 k = A1/A2(或 k = D12/D22)称为增压比。 当D1=2D2时,p2=4p1, 即增压4倍。
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增压缸结构
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(2)多级缸
由两个或多个活塞式缸套装而成。前一级活塞缸的活塞 杆是后一级活塞缸的缸筒。各级活塞依次伸出可获得很长的 行程,当依次缩回时缸的轴向尺寸很小。
图形符号
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7
单杆活塞缸
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8
4.1.1 活塞缸
(2)单杆活塞缸
➢无杆腔进油
v 1
Aq1V
4qV
πD2
F 1 (p 1 A 1 p 2 A 2 )m p 1π 4 D 2 p 2π 4 (D 2 d 2 ) m
➢有杆腔进油
v2 A q2Vπ(D 4q 2Vd2)
v3
4q πd 2
V
v2
v3
有杆腔进油
差动连接
v3=v2,则必须使D= 2d
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12
4.1.2 柱塞缸
活塞缸的内孔精度要求很高,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
图形符号
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13
柱塞缸
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14
柱塞油缸结构
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