液压与气动传动(课件PPT)-第四章-液压元件资料

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第4章 液压马达与液压缸
图4-7a视频演示（标准）：双杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-7b视频演示（标准）：双杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-8a视频演示（标准）：单杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-8b视频演示（标准）：单杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
M Vq qM M t qMq Mq1q M q
（4）马达的排量与转速
nqMt qMMV
VV
（5）工作压力与额定压力
(3-9) (3-10)
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第4章 液压马达与液压缸
Байду номын сангаас
4.1 液压马达
2. 液压马达的分类
3.
按照工作特性马达可分为两大类：额定转速在500（r/min）
以上为高速液压马达；额定转速在500（r/min）以下为低速液压马
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
4.2.4 摆动式液压缸
摆动液压缸能实现小于360°角度的往复摆动运动，由于它可直接输 出转矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片式和双叶片式两种结构 形式。
摆动式液压缸如图4-20所示。
图4-20 摆动式液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
（2）活塞杆的直径d的校核
活塞杆主要承受拉、压作用力，其校核公式为：
d
4F
[
]
d12
(4-31)
当活塞杆计算长度 l≥10d时，受到轴向压缩负载超过某一临界值时，会失
去稳定性，所以要按材料力学有关公式进行稳定性验算。
（3）液压缸连接螺栓的直径校核
当缸筒与缸盖用螺栓连接时，螺栓在工作中既承受拉应力又承受扭应力。 计算时取螺栓所受外力的1.3倍，按材料力学有关公式进行校核。
图4-8c视频演示（标准）：单杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-9a视频演示（标准）：柱塞液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-9b视频演示（标准）：柱塞液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-10视频演示（标准）：双作用伸缩液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
图4-11视频演示（标准）：单作用伸缩液压缸
TMb 2(R22R12)(p1p2)m
(4-32)
2qv
b(R22 R12
)
(4-33)
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第4章 液压马达与液压缸
本章结束！
欢迎提出宝贵意见和建议!
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第4章 液压马达与液压缸
图4-4视频演示（标准） 外啮合齿轮液压马达工作原理
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第4章 液压马达与液压缸
图4-3视频演示（标准）叶片液压马达的工作原理
低速液压马达按其每转作用次数，可分单作用式和多 作用式。若马达每旋转一周，柱塞作一次往复运动，称为 单作用式，若马达转一周，柱塞作多次往复运动，称为多 作用式。
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第4章 液压马达与液压缸
1. 单作用连杆型径向柱塞马达
图4-5 曲柄连杆式径向液压马达的工作原理
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第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
达。高速液压马达有齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达、螺杆马
达等。低速液压马达有单作用连杆型径向柱塞马达和多作用内曲线
径向柱塞马达等。按其排量能否改变可分为定量马达和变量马达。
3. 液压马达的图形符号
图4-1 液压马达的图形符号 7
第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
4.1.2 高速液压马达
1. 轴向柱塞马达
b)
c)
图4-8 单杆活塞缸
如图4-8所示，活塞只有一端带活塞杆，单杆活塞缸也有缸筒固定和活塞杆固定的两种安 装形式。两种安装方式的工作台运转范围均为活塞有效行程l的2倍。
单杆活塞缸因左、右两腔有效面积A1和A2不等，因此当进油腔和回油腔压力分别为P1和P2， 输入左、右两腔的流量均为q 时，液压缸左、右两个方向的推力和速度不相同。
1. 活塞式液压缸
2. (1）双杆活塞缸
a)
b)
图4-7 双杆活塞缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
因双活塞杆液压缸的两端活塞杆直径相等，所以当输 入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则 缸的推力F和运动速度分别为：
F A (p 1 p 2 )m 4 (D 2 d 2 )(p 1 p 2 )m (4-13)
液压与气动传动(课件PPT)-第四章-液压元件 资料
第4章 液压马达与液压缸 章节目录
4.1 液压马达 4.2 液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
4.1.1 液压马达概述
从工作原理上讲，液压传动中的泵和马达都是靠工作腔密闭容积的容积变化而工作的。
1. 液压马达特性参数
（1）功率与总效率
1. 液压缸设计中应注意的问题 （1）在保证所获得速度和推力的前提下，应尽可能使液压缸各部分结构按有 关标准来设计，尽 量做到液压缸结构紧凑、加工、装配和维修方便。 （2）尽量使活塞杆在承受最大负载时处于受拉状态，若受压应具有良好的纵 向稳定状态。长行程的活塞杆伸出时，还应加辅助支承，避免活塞杆下垂。 （3）液压缸热胀冷缩时应不受阻碍，所以液压缸在安装、固定时，液压缸只 能一端定位。 （4）根据液压缸具体工作条件，考虑是否有缓冲、排气和防尘等装置
图4-15 缸筒与缸盖连接方式
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第4章
4.2 液压缸
（2）活塞组件
液压马达与液压缸
图4-16 活塞与活塞杆的连接
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第4章
4.2 液压缸
（3）缓冲装置
液压马达与液压缸
图4-17 液压缸的缓冲装置
a) 圆柱形环隙式 b) 圆锥形环隙式 c) 可变节流槽式 d) 可调节流孔式 30
第4章
4.2 液压缸
（4) 排气装置
液压马达与液压缸
图4-18 排气装置
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
4.2.3 液压缸主要尺寸的确定
液压缸的结构尺寸与主机的工作机构有直接关系。在对主机液压系统进行工 况分析、编制负载图、确定各工况压力之后（详见第九章），根据工作机构负载、 运动速度、工作行程等确定液压缸的尺寸和结构，对主要零件进行验算，最后进 行液压缸的结构设计，具体设计时还需参考有关设计手册。
即
TMt
p qM
2 n
(4-4)
（b）启动转距
Ms
TMs TMt
TMt TMs TMt
(4-5)
4
第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
（c）机械效率
由
TMoTMt TMo
(4-6)
得
Mm
TMo TMt
TMt
TMo TMt
(4-7)
（3）流量与容积效率
qM qMt q
(4-8)
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第4章 液压马达与液压缸
v q 4qv A (D2 d2)
(4-14)
式中
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A ——液压缸的有效面积； ηV——液压缸的容积效率； d——活塞杆直径； p1——进油腔压力；
ηm——液压缸的机械效率； D——活塞直径； q——输入液压缸的流量； p2——回油腔压力。
第4章
4.2 液压缸
（2）单杆活塞缸
液压马达与液压缸
a)
（3）增压缸（增压器）
图4-13 增压缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
4.2.2 液压缸的典型结构和组成
1. 液压缸典型结构
图4-14 单活塞杆液压机构
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
4.2.2 液压缸的典型结构和组成
2. 液压缸的组成
液压缸按结构组成分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等。除密封 装置将在第六章单独叙述外，下面介绍其它部分。 （1）缸体组件
图4-2 轴向柱塞马达的工作原理
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第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
4.1.2 高速液压马达
2. 叶片液压马达
3.
常用叶片液压马达为双作用式，现以双作用式来说明其工作原理。
图4-3 叶片液压马达的工作原理
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第4章 液压马达与液压缸
叶片马达的结构特点
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第4章 液压马达与液压缸
4.1 液压马达
下图4-10和4-11分别为双作用伸缩液压缸和单作用伸缩液压缸工作 原理图。
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
图4-10 双作用伸缩液压缸
图4-11 单作用伸缩液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
（2）齿条活塞液压缸
图4-12 齿条活塞液压缸
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第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
V d 2 sxyz
4
式中
d ——柱塞直径； s ——柱塞行程； x ——作用次数； y ——柱塞排数； z ——每排柱塞数。
结构特点
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(4-12)
第4章 液压马达与液压缸
4.2 液压缸
4.2.1 液压缸的类型和速度推力特性
液压缸的种类繁多，通常根据其结构特点分为活塞式、柱塞式和摆动 式三大类；按其作用来分，有单作用式和双作用式。下面介绍几种常用的 液压缸。
图4-20a为单叶片式摆动缸，它只有一个叶片，其摆动角度较大，可达300°。
图4-20b为双叶片式摆动缸，它有二个叶片，其摆动角一般小于150°。
当单叶片式摆动液压缸进出口油口压力为p1和p2，流入流量为q，叶片宽度 为b，叶片底部和顶部回转半径为R1和R2，摆动缸的容积和机械效率分别为ηv 和ηm时。输出转矩TM和角速度ω分别为：