液压传动执行元件
液压传动工作原理
液压传动工作原理
液压传动是利用液体传递能量的一种传动方式，它通过液压油在封闭的管路中传递压力，从而实现机械运动。
液压传动具有结构简单、传动平稳、传动效率高等优点，因此在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域得到广泛应用。
液压传动的工作原理主要包括液压油的压力传递、液压缸的工作原理和液压泵的工作原理。
首先，液压传动的工作原理是基于液压油的压力传递。
当液压泵启动时，液压油被抽入油箱，形成一定的压力。
通过管道连接，液压油的压力可以传递到需要进行动力传递的液压执行元件上，从而驱动液压缸或液压马达进行工作。
其次，液压缸是液压传动中的重要执行元件，它的工作原理是利用液压油的压力来推动活塞进行直线运动。
当液压油进入液压缸的一侧时，液压缸的活塞受到液压油的压力作用而向另一侧运动，从而驱动相关机械装置进行工作。
最后，液压泵作为液压传动系统中的动力源，其工作原理是通过机械装置将液压油从油箱中抽入，并形成一定的压力，然后将压力传递到液压系统中。
液压泵的工作原理决定了液压传动系统的工作效率和稳定性。
总的来说，液压传动工作原理是基于液压油的压力传递和液压执行元件的工作原理，通过液压泵将液压油的压力传递到需要进行动力传递的元件上，从而实现机械运动。
液压传动系统的工作原理决定了其在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域的广泛应用，具有重要的意义和价值。
液压执行元件各有什么用途
液压执行元件各有什么用途液压执行元件是液压系统中的核心部件，主要用于将液压能转化为机械能，实现各种工程机械的运动。
常见的液压执行元件包括液压缸、液压马达和液压伺服阀等。
它们各有不同的用途，具体如下：1. 液压缸：液压缸是最常见和应用广泛的液压执行元件，主要用于产生线性运动。
它通常由缸体、活塞、活塞杆和密封件等部件组成。
液压缸可用于各种工程机械，如挖掘机、铲车和推土机等，实现各种行程和推力的精确控制。
2. 液压马达：液压马达是将液压能转化为旋转运动的液压执行元件。
它通常由马达本体、齿轮或液压马达柱塞等组成。
液压马达广泛应用于各种需要转动运动的工程机械，如起重机、钻机和混凝土泵等。
3. 液压伺服阀：液压伺服阀是用于控制和调节液压系统中流量和压力的重要元件。
通过调节阀芯的位置和开口大小，实现对液压能的精确控制。
液压伺服阀广泛应用于液压系统中的动态控制和自动化控制系统。
4. 液压驻车制动器：液压驻车制动器主要用于工程机械和汽车等的停车制动。
它通过液压系统产生的压力来使制动器盘片紧密贴合，从而实现对车辆的牵制和停止。
5. 液力变矩器：液力变矩器是用于传递和调节动力的液压执行元件。
它通常由泵轮、涡轮和导向器等组成，可以实现变矩器的连续变比。
液力变矩器广泛应用于各种需要动力变速的工程机械和汽车等。
6. 液压传动件：液压传动件主要用于传递液压能和机械能的变换。
常见的液压传动件包括管路、接头和油管等。
液压传动件在液压系统中起到连接各个液压元件的作用，实现液压能的传递和分配。
总结来说，液压执行元件在工程机械、汽车等领域中起到至关重要的作用。
它们能够将液压能有效地转化为机械能，实现各种运动和动力传递。
液压执行元件的应用不仅提高了机械设备的工作效率和精度，还增加了操作的便利性和安全性。
学习任务2 液压传动系统动力和执行元件的学习
二、液压执行元件 (液压缸、液压马达)
1.液压缸
（1）活塞式液压缸 1）双杆式液压缸
（1）活塞式液压缸 1）双杆式活塞缸
活塞两端都有一根直径相等的活塞杆 伸出的液压缸称为双杆式活塞缸。
根据安装方式可分为缸筒固定式和活塞杆 固定式两种。
固定缸体时，工作台的往复 运动范围约为有效行程L的3 倍。
二、液压传动系统的组成
1)叶片泵具有结构紧凑、输出流量均匀、运转平稳、噪声小等优点。 2)自吸性和抗污染能力较差,结构复杂,造价高。 3)叶片泵多用于中高压液压系统中。
6.柱塞泵
柱塞泵是靠柱塞在缸体中做 往复运动造成密封容积的变 化来实现吸油与压油的。
柱塞泵的优点：
第一,构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔,加工方便,可 得到较高的配合精度,密封性能好,在高压下工作仍有较高的容积 效率。
当转子每转一周,每个工作空间要完成 两次吸油和压油, 称为双作用叶片泵。
这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压 油腔,并且各自的中心夹角是对称的,所 以作用在转子上的油液压力相互平衡, 因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵。
为了要使径向力完全平衡,密封空间数 (即叶片数)应当是双数。
（3）叶片泵的特点
视频
2.液压泵的主要性能参数 （1）压力 油液的压力是由油液的自重和油液受到外力作用而产生的。
由于油液自重而产生的压力一般很小,可忽略不计。 所以油液的压力为:
p--油液压强N/m2,也称帕(Pa) ; F一作用的外力，N; A-油液表面的承压面积,即活塞的有效作用面积, m2。
1)工作压力 实际工作时输出的压力。 压力取决于负载和管路上的压力损失，与液压泵的流量无关。
4《液压传动》执行元件
的供液次数，可分为：
第4章 液压传动执行元件
4.6.2 液压缸的计算
• 液压缸的基本计算，主要指其供液压力和驱动负载计算，以及输入 流量和运动速度的计算，输出功率可根据负载及其运动速度计算出。
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第4章 液压传动执行元件
4.6.2 液压缸的计算
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第4章 液压传动执行元件
4.6.2 液压缸的计算
第4章 液压传动执行元件
4.4.2 静力平衡式径向柱塞马达
•
静力平衡式马达式在staffa马达的基础上演变和发展起来的，如图 4.4-2所示，其特点是取消了连杆，并在主要摩擦副之间实现了静压 力平衡，故称静力平衡式液压马达，国外称之为“Roston”马达。
15
第4章 液压传动执行元件
4.4.2 静力平衡式径向柱塞马达
27
第4章 液压传动执行元件
4.7 典型液压缸及其结构
3 密封装置 液压缸的密封是液压缸结构中的重要环节之一，用于活塞、活塞杆和 端盖等处。用以防止液压缸的内部泄漏。常见密封结构如下：
28
第4章 液压传动执行元件
4.7 典型液压缸及其结构
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第4章 液压传动执行元件
4.7 典型液压缸及其结构
4 液压缸缓冲装置 当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时，应设置缓冲装置， 以防止活塞运动到末端时与缸盖碰撞，损坏液压缸。利用节流原理来实现 液压缸的缓冲，常有两种：间隙缓冲装置和节流阀缓冲装置。 环形间隙缓冲装置：当活塞达到行程末端时，长度L上的油液从环形间 隙S处挤出，形成缓冲压力。 节流阀缓冲装置：当活塞进入行程末端时，缓冲柱塞a进入缸盖孔c时， b腔回油液被柱塞a堵塞，回油口d被封闭，压油液只能通过节流阀2的阀口 排出，起到缓冲作用。回程时，油液经单向阀1和d口进入，可使活塞平稳 启动
液压传动知识点复习总结
液压与气压传动知识点复习总结〔很全〕一，根本慨念1，液压传动装置由动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件和工作介质〔液压油〕组成2，液压系统的压力取决于负载，而执行元件的速度取决于流量，压力和流量是液压系统的两个重要参数 其功率N=PQ3, 液体静压力的两个根本特性是:静压力沿作用面法线方向且垂直于受压面;液体中任一点压力大小与方位无关.4，流体在金属圆管道中流动时有层流和紊流两种流态，可由临界雷诺数〔Re=2000～2200〕判别，雷诺数〔Re 〕其公式为Re=VD/υ，〔其中D 为水力直径〕， 圆管的水力直径为圆管的经。
5,液体粘度随工作压力增加而增大，随温度增加减少;气体的粘度随温度上升而变大, 而受压力影响小;运动粘度与动力粘度的关系式为ρμν=， 6，流体在等直径管道中流动时有沿程压力损失和局部压力损失，其与流动速度的平方成正比.22ρλv l d p =∆, 22v p ρξ=∆. 层流时的损失可通过理论求得λ=64eR ；湍流时沿程损失其λ与Re 及管壁的粗糙度有关；局部阻力系数ξ由试验确定。
7，忽略粘性和压缩性的流体称理想流体, 在重力场中理想流体定常流动的伯努利方程为γρυ++22P h=C(常数)，即液流任意截面的压力水头，速度水头和位置水头的总和为定值，但可以相互转化。
它是能量守恒定律在流体中的应用;小孔流量公式q=C d A t ρp ∆2,其与粘度根本无关；细长孔流量q=∆ld μπ1284P 。
平板缝隙流量q=p lbh ∆μ123,其与间隙的 三次方成正比，与压力的一次与方成正比. 8,流体在管道流动时符合连续性原理,即2111V A V A =,其速度与管道过流面积成反比.流体连续性原理是质量守衡定律在流体中的应用.9,在重力场中,静压力根本方程为P=P gh O ρ+; 压力表示:.绝对压力=大气压力+表压力; 真空度=大气压力-绝对压力. 1Mp=10pa 6，1bar=105pa.10,流体动量定理是研究流体控制体积在外力作用下的动量改变,通常用来求流体对管道和阀件的作用力;其矢量表达式为:F=)(12V V q dtdmv -=ρ；=F 222z y x f f f ++. f z y x f f ,,分别是F 在三个坐标上的图影。
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
液压系统的执行元件
第四章、液压执行元件第一节液压马达一、液压马达的特点及分类液压马达是把液体的压力能转换为机械能的装置，从原理上讲，液压泵可以作液压马达用，液压马达也可作液压泵用。
但事实上同类型的液压泵和液压马达虽然在结构上相似，但由于两者的工作情况不同，使得两者在结构上也有某些差异。
例如：1.液压马达一般需要正反转，所以在内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转的，没有这一要求。
2.为了减小吸油阻力，减小径向力，一般液压泵的吸油口比出油口的尺寸大。
而液压马达低压腔的压力稍高于大气压力，所以没有上述要求。
3.液压马达要求能在很宽的转速范围内正常工作，因此，应采用液动轴承或静压轴承。
因为当马达速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑滑膜。
4.叶片泵依靠叶片跟转子一起高速旋转而产生的离心力使叶片始终贴紧定子的内表面，起封油作用，形成工作容积。
若将其当马达用，必须在液压马达的叶片根部装上弹簧，以保证叶片始终贴紧定子内表面，以便马达能正常起动。
5.液压泵在结构上需保证具有自吸能力，而液压马达就没有这一要求。
6.液压马达必须具有较大的起动扭矩。
所谓起动扭矩，就是马达由静止状态起动时，马达轴上所能输出的扭矩，该扭矩通常大于在同一工作压差时处于运行状态下的扭矩，所以，为了使起动扭矩尽可能接近工作状态下的扭矩，要求马达扭矩的脉动小，内部摩擦小。
由于液压马达与液压泵具有上述不同的特点，使得很多类型的液压马达和液压泵不能互逆使用。
液压马达按其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，调速和换向的灵敏度高。
通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛·米到几百牛·米)，所以又称为高速小转矩液压马达。
高速液压马达的基本型式是径向柱塞式，例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。
第三章液压执行元件
p1
p2 )D2
p2d 2 ]
v1
q A1
4q
D 2
b）从有杆腔进油时，活塞上所产生的推力
Ｆ2和速度ｖ2
F2
A2 p1
A1 p2
4 [( p1
p2 )D2
p1d 2 ]
q
4q
v2 A2 (D 2 d 2 )
C）速度比
v
v2 v1
1 1 (d / D)2
3.差动液压缸——单杆活塞缸的左右两腔同 时通压力油，称为差动液压缸。
(二)液压缸的组成 液压缸的结构基本上可以分为缸筒和
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。
1、缸筒与缸盖
2、活塞和活塞杆
3、密封装置 用以防止油液的泄漏(液压缸一般不允许外泄 并要求内泄漏尽可能小)。
4．缓冲装置 目的：使活塞接近终端时，增达回油阻力， 减缓运动件的运动速度，避免冲击。
3．液压马达的转速和低速稳定性
1）转速
n
q V
v
2）爬行现象——当液压马达工作转速过低 时，往往保持不了均匀的速度，进入时动 时停的不稳定状态，这就是所谓爬行现象
• 和其低速摩擦阻力特性有关。
• 另外，液压马达排量本身及泄漏量也在 随转子转动的相位角变化作周期性波动， 这也会造成马达转速的波动
4．调速范围 液压马达的调速范围以允许的最大转速和 最低稳定转速之比表示，即
当E1=E2时，工作部件的机械能全部被缓冲 腔液体所吸收，由上两式得
pc
E2 Ac l c
节流口可调式则最大的缓冲压力即冲击压
力为
pc max
pc
mv02 2 Aclc
5．液压缸稳定性校核 当 l/d ≤15时 一般不用校核 当 l/d ≥15时 必须进行校核，即F<Fk F为活塞杆承受的负载力，Fk为保持工作稳 定的临界负载力
液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变成机械能并拖动外界负载作功的能量转换装置
液压执行元件是将液压泵提供的液压能转变成机械能并拖动外界负载作功的能量转换装置。
它包括液压缸和液压马达。
§5－1 液压马达一·液压马达分类和特点✓按结构类型可分为齿轮式，叶片式，柱塞式。
✓液压马达按转速分为高速小扭矩和低速大扭矩两大类。
高速小转矩马达基本类型：齿轮式、叶片式、柱塞式等。
主要特点：转速较高，转动惯量小，便于启动和制动，调节灵敏度高，输出转矩不大（仅几十Nm到几百Nm。
主要缺点：起动扭矩较低，低速稳定性差，最低转速偏高。
低速大转矩马达基本型式：径向柱塞式、多作用叶片马达等。
如: 静平衡马达、曲轴连杆式马达、多作用曲线马达等。
主要特点：排量大，体积大，转速低，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Nm到几万Nm。
缺点：转动惯量大，制动较为困难。
液压马达与液压泵比较，液压马达具有以下特点液压马达应该能够正、反转，因而要求其内部结构对称，进油口和出油口一样大，叶片马达的叶片径向布置；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，它通常采用滚动轴承或滑动轴承；液压马达由于在输入压力油条件下工作，因此不必具备自吸能力，但液压马达应有较大的起动扭矩。
二·高速液压马达的工作原理◆与液压泵具有同样的基本结构要素。
常用的高速液压马达的结构与同类型的液压泵很相似。
◆齿轮式、叶片式、柱塞式液压马达的工作原理。
定量泵变量泵1．齿轮式液压马达的工作原理2．叶片式液压马达的工作原理3．轴向柱塞式液压马达的工作原理三 液压马达的基本参数和基本性能1.压力（MPa ）⑴工作压力：液压马达实际工作时输入口的压力。
⑵额定压力： 液压马达长期连续运转能正常工作所允许使用的最高工作压力。
⑶极限压力：液压马达在短时间内超载所允许使用的最高压力。
2. 排量和流量⑴排量V （m3/r ）（mL/r ）在不考虑泄漏的情况下，液压马达每转一转所输入的液体体积。
【2019年整理】1液压传动系统和气压传动系统主要有以下四部分组成1动力元件2执行元件3控制元件4辅助元件
1液压传动系统和气压传动系统主要有以下四部分组成1动力元件2执行元件3控制元件4 辅助元件2答：液压传动的主要优点：在输出相同功率的条件下，液压转动装置体积小、重量轻、结构紧凑、惯性小、并且反应快3是依据帕斯卡原理实现力的传递力4轴向柱塞泵：由于径向尺寸小，转动惯量小，所以转速高，流量大，压力高，变量方便，效率也较高；但结构复杂，价格较贵，油液需清洁，耐冲击振动性比径向柱塞泵稍差。
51.溢流阀是维持阀前的压力恒定的压力控制阀；2.减压阀是用节流的方法使出口低于进口压力并保持出口压力恒定的压力控制阀；3.顺序阀是进油压力达到预调值时，阀门开放使液流畅通6液压泵的特点 1具有若干密封且有可以周期性变化的空间 3 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力 3 具有相应的配流装置7但叶片泵、四、名词解释1．帕斯卡原理（静压传递原理）（在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。
）2．系统压力（系统中液压泵的排油压力。
）3．运动粘度（动力粘度μ和该液体密度ρ之比值。
）4．液动力（流动液体作用在使其流速发生变化的固体壁面上的力。
）5．层流（粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动，层次分明的流动状态。
）6．紊流（惯性力起主导作用，高速流动时液体质点间的粘性不再约束质点，完全紊乱的流动状态。
）7．沿程压力损失（液体在管中流动时因粘性摩擦而产生的损失。
）8．局部压力损失（液体流经管道的弯头、接头、突然变化的截面以及阀口等处时，液体流速的大小和方向急剧发生变化，产生漩涡并出现强烈的紊动现象，由此造成的压力损失）9．液压卡紧现象（当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。
当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。
）10．液压冲击（在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。
液压传动与气动技术课件 4液压执行元件
液压缸尺寸计算
已知一单杆活塞缸，设液压油进入有杆腔时的速 度为v2，差动连接时的速度为v3，现要求v3/v2=2时， 试求活塞直径D和活塞杆直径d之间的关系？
解：v2=q/A2=4q/π（D2-d2） v3=q/A3=4q/πd2 v3/v2=2 (D2-d2)/d2=2
D= 3 d
液压马达的应用
◆活塞式液压缸 ◆柱塞式液压缸
双活塞杆 单活塞杆
◆摆动式液压缸
◆伸缩式液压缸
双杆活塞缸应用特点
F2 v2
F1 v1
A1
A2
D
d
p、q
A1
A2
A
4
(D2
d
2)
F1
F2
F
pA
p
(D2 4
d 2)
v1
v2
v
q A
4q （D2
d 2）
特点：液压缸活塞往返速度、推力大小相等 应用：平面磨床工作台往返运动
液压缸密封圈
O型密封圈
V 型 密 封 圈
Y型密封圈
液压缸的缓冲与排气
缓冲：当活塞移近缸盖时，凸台逐渐进 入凹槽，将凹槽内的油液经凸台和凹槽 之间的缝隙挤出，增大了回油阻力，降 低活塞的运动速度，从而减小和避免活 塞对端盖的撞击，实现缓冲。
排气：对运动平稳性要求较高的液压缸， 常在两端装有排气塞。工作前拧开排气塞， 使活塞全行程空载往返数次，空气即可通 过排气塞排出。空气排净后，需把排气塞 拧紧，再进行工作。
应用：机床的送料装置、间歇进给机构、回转夹具、 工业机器人手臂和手腕的回转机构等。
齿轮齿条摆动油缸
伸 缩 缸
1—一级缸筒；2—一级活塞；3—二级缸筒；4—二级活塞；
液压传动系统的组成
液压传动系统的组成
液压传动系统由五个部分组成：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油(工作介质)。
液压传动可以输出较大的推力或大转矩，可实现低速大吨位...
动力元件：即液压泵，其职能是将原动机的机械能转换为液体的压力动能（表现为压力、流量），其作用是为液压系统提供压力油，是系统的动力源。
执行元件：指液压缸或液压马达，其职能是将液压能转换为机械能而对外做功，液压缸可驱动工作机构实现往复直线运动（或摆动），液压马达可完成回转运动...
控制元件：指各种阀利用这些元件可以控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向等，以保证执行元件能按照人们预期的要求进行工作。
辅助元件：包括油箱、滤油器、管路及接头、冷却器、压力表等。
它们的作用是提供必要的条件使系统正常工作并便于监测控制。
7-2液压传动-液压原件
换向阀的符号表示 一个换向阀的完整符号应具有工作位置数、通口数和在各工作位置上阀口的连通关系、控制方法以
及复位、定位方法等。
三位四通电磁换向阀
位：指阀与阀的切换工作位置数，用方格表示。
一位
二位
三位
位与通：“通”指阀的通路口数，即箭头“↑”或封闭符号 “⊥”与方格的交点数。 三位阀的中格、两位阀画有弹簧的一格为阀的常态位。常态位应绘出外部连接油口（格外短竖线）的 方格 。
优点
缺点
齿轮泵
结构简单，无须配流装置，价格低， 易产生振动和噪声，泄漏大，容积
工作可靠，维护方便，自吸性好，对 效率低，径向液压力不平衡。流量不
油的污染不敏感
可调
叶片泵
输油量均匀，压力脉动小，容积效 结构复杂，难加工，叶片易被脏物
率高
卡死
轴向柱塞泵
结构紧凑，径向尺寸小，容积效率 高
结构复杂，价格较贵
节流阀 调速阀
1．节流阀
节流阀常用节流口形式
针阀式节流口 三角槽式节流口
偏心式节流口 轴向缝隙式节流口
2．调速阀
由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。
1－减压阀阀芯 2－节流阀阀芯 3－溢流阀
§6 液压辅助元件
一、过滤器 二、蓄能器 三、油管和管接头 四、油箱
一、过滤器
作用：保持油的清洁。
1－前端盖 2－活塞 3－缸体 4－后端盖 a－动密封 b－静密封
支
密
承
封
环
环
压环
4．液压缸的缓冲
目的：防止活塞在行程终了时，由于惯性力的作用与端盖发生撞击，影响设备的使用寿命。 原理：当活塞将要达到行程终点、接近端盖时，增大回油阻力，以降低活塞的运动速度，从而 减小和避免对活塞的撞击。
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。
液压元件(液压泵、马达)
• 内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂，加工困难，价格较贵， 且不适合高压工况。
1.3 柱塞泵
柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容 积的变化来实现吸油和排油的。柱塞泵的特点是泄漏小、 容积效率高，可以在高压下工作。 轴向柱塞泵可分为斜盘式和斜轴式两大类。
1.3.1 斜盘式轴向柱塞泵
斜盘1和配油盘4不动，传动轴5带动缸体3、柱塞2一起转动。 传动轴旋转时，柱塞2在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐
1.1 液压泵、马达概述
机械损失 机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。 对液压泵来说，泵的驱动转矩总是大于其理论上需要的驱动 转矩，设转矩损失为 T f ，理论转矩为 Tt ，则泵实际输入转矩 为 T Tt T f ，用机械效率 m 来表征泵的机械损失，则
Tt T m
1.1 液压泵、马达概述
q (6.66 ~ 7) zm 2 bnv
上式是齿轮泵的平均流量。实际上，在齿轮啮合过 程中，排量是转角的周期函数，因此瞬时流量是脉动的。 脉动的大小用脉动率表示。
q q 若用 q max 、 min 来表示最大、最小瞬时流量， 0 表示 平均流量，则流量脉动率为
q max q min q0
T Tt m
1.1 液压泵、马达概述
马达的机械损失
T Tt m
液压马达的总效率等于其容积效率和机械效率的乘积。
v m
液压泵、马达的容积效率和机械效率在总体上与油液的 泄漏和摩擦副的摩擦损失有关。
1.2 齿轮泵
齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要优点是结构简 单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性好， 对油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺点是流量和压力 脉动大，噪声大，排量不可调。
第三章液压执行元件-PPT
二、液压马达得工作原理
1、叶片式液压马达
叶片式液压马达工作原理
大家学习辛苦了，还是要坚持
❖继续保持安 静
• 原理——由于压力油作用,受力不平衡使转子 产生转矩。
• 输出转矩T——与液压马达得排量VM和液压马
达进出油口之间得压力差有关,
• 转速n——输入液压马达得流量qM大小来决定。
❖ 转动特性——能正反转(压、回油互换) ❖ 结构特点: ❖ 叶片要径向放置---适应正反转
❖ 双杆活塞缸在工作时,一个活塞杆是受拉得,而另一 个活塞杆不受力,(活塞杆始终不受压力)因此这种液 压缸得活塞杆可以做得细些。
连杆式径向 柱塞马达
❖ 曲线定子 式
定子有多段曲线,转子每转一转柱塞来回往复多次, 排量大,所以转矩大。 定子内表面采用正弦曲线,(或等加速曲线、阿基米德曲
线),保证在低转速下也能稳定工作。 为增大转矩,也有做成多排转子,各排错开可减小脉动。
❖ 多作用指定子得内曲面可以多达十几段(多次行程)。转子每转 一转,每个柱塞经过每一段时都要吸排油各一次,柱塞要进行多 次进退,对输出轴产生多次渐增转矩,并通过输出轴带动负载旋 转,因此称为多作用马达。
❖ 原因——液压n马M 达内Vq部MM 有M泄v 漏,
❖ 式中,nM —液压马达得实际转速
❖
qM —液压马达得输入流量;
❖
VM —液压马达得理论排量
❖
ηMV —液压马达得容积效率
❖ 转速过低时得爬行现象——当液压马达工作 转速过低时,往往保持不了均匀得速度,进入 时动时停得不稳定状态。
❖ 为防止“爬行” :高速液压马达工作转速不应
七、液压马达常见故障及其排除
一、转速低输出转矩小
1、由于滤油器阻塞,油液粘度过大,泵间隙过大, 泵效率低,使供油不足。清洗滤油器,更换粘度适 合得液油,保证供油量。
(液压与气压传动技术)第3章执行元件
第一节 液压缸
一、液压缸的作用、类型和特点
2、液压缸的类型 按结构形式，可以分为：
1）活塞式液压缸 2）柱塞式液压缸
双杆活塞缸 单杆活塞缸
3） 伸缩式液压缸
双杆活塞缸
活塞两侧的活塞杆直径相等。
进、出油口位于缸筒两端； 工作台移动范围约为活塞有 效行程的三倍。
进、出油口在活塞杆上，或 用软管连接在缸筒两端； 工作台移动范围约为活塞有 效行程的二倍。
1-缸底2-弹簧挡圈3-套环4-卡环5-活塞6- 型密封圈7-支承环8-挡圈9- 形密封圈 10-缸筒 11-管接头 12-导向套 13-缸盖 14-防尘圈 15-活塞杆 16-定位螺钉 17-耳环
一、液压缸的典型结构 液压缸的结构形式很多，在此以单杆活塞缸
为例，说明液压缸的基本组成。
1-缸底2-弹簧挡圈3-套环4-卡环5-活塞6- 型密封圈7-支承环8-挡圈9- 形密封圈 10-缸筒 11-管接头 12-导向套 13-缸盖 14-防尘圈 15-活塞杆 16-定位螺钉 17-耳环
第二节 液压缸的典型结构和组成
b. 速度
v1
qv
A1
4qv D2
v2
qv
A2
(D 4q2vd2)
特点：同样 q ，v1 < v2 ；
p 一样，F1 > F2 。
4. 应用：往返运动速度及推力不同的场合。
例：液压刨床
单杆活塞缸
单活塞杆液压缸左右两 腔同时接通压力油，这种 连接方式称为差动连接， 此缸称为差动缸。
此时液压缸两腔压力相等，但两腔活塞的工作 面积不相等，活塞将向有杆腔方向运动。
（3）参数计算
推力：
F
pApd2
4
速度：
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• 三、相关知识
（一）概述 1、液压缸和摆动液压马达是液压系统中的执行 元件。其职能是将液压能转换为机械能。 2、液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出 量是直线速度和力。 3、摆动液压马达的输入量是液体的流量和压力， 输出量是角速度和转矩。 4、液压缸、摆动液压马达和液压马达都是液压 执行元件，且输入量都是流量和压力；不同的是： 前两者具有作往复运动的共性，液压马达则是作连 续旋转运动。
三 梁 四 柱 式 压 力 机
塑料注射成型机
• 二、任务分析
• 分析上述任务可知，主轴要完成的工作所需 的上下运动必须依靠液压传动系统中相关的元件 来带动，这个元件就是液压传动系统中的执行元 件。 • 在液压传动系统中执行元件一般有液压马达和 液压缸两种。液压缸的作用是将压力能转化为直 线运动，从而带动主轴产生上下运动。 • 下面我们一起来认识几种典型的液压缸。
液 压 传 动
黄 朗 宁
模块三
液压执行元件
课题二 压力机执行元件的选择
知识点 1、液压缸的分类与作原理 2、单出杆活塞液压缸的结构特点与工作特点 技能点 液压缸的选用、维护及故障诊断
一、任务的引入
图示为液压压力机、挖掘机及塑料注射成型机的外形图， 压力机主轴工作时产生上下运动，那么在压力机中是由什么元 件带动主轴来完成这一运动的呢？该如何来选择这些元件呢？
2
d2
D2 2d 2
d D d
2
D 2d
结论：当
或 d 0.707D
时，快进、快退速度相等。
D 2d
若往单活塞杆缸的无杆腔中输入压力油，同时将有杆 腔排出的油接回到无杆腔，这种方式叫缸油路的差动连 接，或称差动连接缸。因此，通常把压力进入无杆腔的 情况作为工作行程，把压力进入有杆腔的情况作为空回 行程。
D2
( p1 p2 )
d2
4
p1 ]m
ii）速度
qv 4qv v1 A1 D2
qv 4qv v2 A2 ( D 2 d 2 )
特点：同样 q ，v1 < v2 ； p 一样，F1 > F2 。
结论：即左右缸在输入同一流量和压力时可以获得不 同的往返运动速度及推力。
④职能符号与安装方式：
i）职能符号：
双向液压驱动
单向液压驱动，回程靠外力。 缸固定（缸筒固定，活塞运动） L= 2 l 杆固定（活塞固定，缸筒运动） L=2 l
ii）安装方式：
{
l——活塞有效工作行程。 进油腔位置与活塞运动方向相反
单活塞杆液压缸运动所占空间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ简单连接
i）推力
F1 ( p1 A1 p2 A2 )m
q pq
2
F3 pA 1 pA 2 p( A 1 A2 ) pA 杆 p
d2
4
结论：差动连接后，速度大，推力小。
差动连接的特点：在不增加流量的前提下，实现快速运动
q v3 A杆
如令： 则有：
q v2 A2
A杆 A 2
v2 v3
d 2
4
2
2
D 4
[ p1 [
D2
4
p2 (
D2
4
4
d2
4
)]m
D2
4
( p1 p2 )
d2
p2 ]m
式中： p1——进油压力
p2——回油压力
F2 ( p1 A2 p2 A1 )m
[ p1 ( [ 4
D2 d 2
4 4
) p2
D2
4
]m
有杆腔 无杆腔 进油腔
回油腔
进油腔
i）结构。缸体和底盖焊接成一体。活塞靠支撑环导向用Y 型密封圈密封，活塞与活塞杆用螺纹连接。活塞杆靠导向套 导向，用V型密封圈密封。端盖和缸体用螺纹连接，螺母用 来调整V型密封圈的松紧。缸底端盖和活塞杆头部都有耳环， 便于铰接。因此这种液压缸在往复运动时，其轴线可随工作 需要自由摆动。 ii）工作原理：当液压缸右腔进油、左腔回油时，活塞左 移；反之，活塞右移。且因两侧有效作用面积及油压力不等， 活塞在液压力的作用下，可获得三种直线往复运动的速度。
③ 工作原理
i）结构：双作用双活塞杆式液压缸主要由缸体、 活塞、和两个活塞杆等零件组成，活塞和活塞杆用开 口销连接。活塞杆分别由导向套和导向，并用V型密 封圈密封，螺钉用于V型密封圈的松紧。两个端盖上 开有进出油口。 ii）工作原理：当液压缸右腔进油、左腔回油时， 活塞左移；反之，活塞右移。
④职能符号与安装方式
⑦单杆活塞液压缸应用
单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循 环： （差动连接） （无杆腔进油）（有杆腔进油） 快进 v3、F3 → 工进 v1、F1 → 快退 v2、F2
2）双杆活塞缸
①结构特点：两侧有效工作面积一样。
②工作特点：两个方向上的运动速度和输出力均相等。 i）两腔面积相等； ii）压力相同时，推力相等， 流量相同时，速度相等。 即具有等推力等速度特性
例：液压刨床
⑥差动连接 q1 q q2
活塞只有一个，设此时的速度为v3
q1 A1v3
代入上式：
q2 A2v3
q
1
A1v3 q A2v3 q v3 ( A1 A2 ) q q 4q 速度： v3 A1 A2 A杆 d 2
推力： 特点：v3 > v1 ；F3 < F1 。
i）职能符号：
ii）安装方式
{
缸固定 L=3 l 杆固定 L=2 l
l——活塞有效工作行程。
缸固定
L=3l
L
软管 杆固定缸移动 空心杆
{
L=2l
L
2、柱塞缸：体内做相对往复运动的组件是柱塞
的液压缸在缸 1）结构：缸体、柱塞、导向套、钢丝卡圈等
2）特点： ①它是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个 方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； ②柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易 加工，故适于做长行程液压缸； ③工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度； ④柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂， 造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。
（二）液压缸的分类
按作用方式
分类
{
按结构
{
单作用
双作用
{
活塞缸
{
单杆
柱塞缸
伸缩缸
双杆
• （三）常用液压缸
• 1、活塞式液压缸
• 1）单杆活塞缸
• • 定义：单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。 如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口和都可通压力油或回 油，以实现双向运动，故称为双作用缸。
③工作原理：