液压与气动技术-第3章执行元件
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案
液压与气动技术(第三版)部分习题参考答案第2章 液压传动基础2-7 解： st t t E t 51121==︒2.351.45123040>==︒E E E ︒-︒=46.7ν ）（）（s mm s mm 2232389.33887.0276.3451.4451.46.7≈=-=-⨯= )(10390010389.33236s P m kg v a ⋅⨯=⨯⨯==--ρμ2-8 解：机械（杠杆）增力75025⋅=⋅'F F )(6)(600025750KN N F F ===' 液压增力 2244d F D Gππ'= )(04.41613342222KN F d D G =⨯='⋅=2-9 解：取等压面M-M21gh p gh p a s a ρρ+=+ )m kg 800( 10175603321=⨯⨯==h h s ρρ2-10 解：（1）取等压面M-M由于不计油液重量，不计大气压力（管内相对压力为1个标准大气压）则U 形管左边A M p p =左 ， 右边gh p g M ρ=右即 gh p A ρ=)(760)(76.08.9106.1310101325.036mm m g p h g A g ==⨯⨯⨯==ρ （2）管内压力为1个工程大气压（a MP 0981.0）)(1110)(1.118.9900100981.06cm m g p h y a y ==⨯⨯==ρ 2-11 解：（a ）)(3.6)(103.61.0410546242MPa P d Fp a =⨯=⨯⨯==ππ (b))(3.642MPa d Fp ==π2-12 解： v d Av q V 24π== )(85.025*********1062526242s m A q v v =⨯⨯=⨯⨯⨯==-ππ w p v g h p v g h p ∆+++=++22222211112121ραρραρ 式中a p p =1， 01=h ， 01=v ，2h =H ，代入上式，整理可得2222222v d l v gH p p a ρλραρ⋅++=- el e R vdR <=⨯⨯⨯==--5.10621020102585.063ν=2300， 层流，2=α 0705.075==eR λ 2p p a -285.090010254.00705.0285.029004.08.9900232⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=-=4545(Pa)第3章 液压动力元件3-6 已知：p =10MPa ，n =1450r/min ，V =200mL/r ，95.0=V η，9.0=η 求：?0=P ， ?=i P解：（1）求液压泵的输出功率液压泵的实际流量)min (5.27595.01450102003LVn q q v v vt v =⨯⨯⨯===-ηη液压泵的输出功率 )(92.45)(1092.451065.27510103460kW W pq P v =⨯=⨯⨯⨯== （2）求电机的驱动功率)(519.092.450kW P P i ===η3-7 已知：m =3mm ，z =15， b =25mm ， n=1450r/min ， m in/25L q v = 求：?=V ， ?=V η 解：)(48.22102531566.666.6322r mL b zm V =⨯⨯⨯⨯==- )min (59.3214501048.223L Vn q vt =⨯⨯==-7671.059.3225===vt v v q q η （可见齿轮泵容积效率较低）3-8 已知：转子外径d =83mm ，定子内径D =89mm ，叶片宽度b =30mm求：（1）当rmL V 16=时，?=e ； （2）?max =V 解：（1）beD V π2=)(954.0)(0954.010893014.321622mm cm bD V e ==⨯⨯⨯⨯==-π （2）)(32mm d D e =-= )(30.501086330223max rmL beD V =⨯⨯⨯⨯==-ππ 3-9 已知：︒=18γ，d =15mm ，D =116mm ， z =7， 95.0==m V ηη，n =980r/min ，p =32MPa 求：?max =V ， ?=vt q ， ?=V q ， ?=i P解：z r D d V ⋅=tan 42max π)(60.46718tan 1161542r mL =⨯︒⨯⨯⨯=π )min (67.4598060.46L Vn q vt =⨯== )min .(38.4395.067.45Lq q v vt v =⨯=⋅=η m v v i pq P P ηηη==0)(6.25)(2563595.095.0)106/(1038.433246kW W ==⨯⨯⨯⨯=第4章 液压执行元件4-4 已知：p =3.5MPa ， D =0.09m ， d =0.04m ， v =0.0152m/s求：F =？，?=V q解：)(86.17)(178585.3)(422kN N d D F ==⨯-=π )(40152.022d D vA q v -⨯==π =7.76×10-5m 3/s = 4.6L/min4-6 已知：min /30L q V =, MPa p 4=求：（1）若 v 2 =v 3 = 4m/min ，D =？，d =? (2) F =?解： D =1.414d 324v d q v ⋅=π34v q d v π= )(78)(108.760/614.3)106/(30424mm m d =⨯=⨯⨯⨯=- 查表4-4，取d =80mm)(14.1132mm d D ==查表4-5，取D =110mm)(38)(37994411044221kN N p D F ==⨯⨯==ππ)(18)(178984)80110(4)(422222kN N p d D F ==⨯-=-=ππ )(20)(20096423KN N p d F ===π4-7 已知：单杆缸， D =125mm ，d =90mm ， min /40L q v =，a MP p 5.21= ，02=p求：（1）无杆腔进油，v 1，F 1=?（2）有杆腔进油，v 2，F 2=?（3）差动连接，v 3，F 3=？解：（1）无杆腔进油)(66.30)(30665.212544212111kN N p D A p F ==⨯⨯===ππ(2)有杆腔进油5.210)90125(4)(422122212⨯⨯-⨯=⋅-==ππp d D A p F =14768N=14.77(kN)min)/(77.6)/(1128.0)(42221m s m d D q A q v v v ==-==π (3)差动连接)(9.15)(15896259044212313KN N p d A p F ==⨯⨯===ππmin)/(29.6)/(105.01090106/4044624233m s m d q A q v v v ==⨯⨯⨯⨯===-ππ第5章 液压控制元件5-6 解：（a ）a MP p 2=， (b)a MP p 11=5-7 解：(a) 取决于调定压力值低的阀；（b ）取决于调定压力值高的阀。
液压与气动技术-x第三章 液压执行元件-优选PPT
2.单活塞杆式液压缸
单活塞杆式液压缸分有单作用式和双单作用式两种。 单作用式液压缸在工作行程时，依靠液压力推动活塞朝一 个方向运动，回程时借弹簧力或重力（垂直安装时）等外力使 活塞反向运动，这种液压缸的连接管路少，结构和液压系统都 比较简单。 双作用单活塞杆式液压缸，因其活塞的一侧有伸出杆，两 腔的有效工作面积不相等，故在不同的油路连接方式下，产生 与双活塞杆式液压缸不同的特点。
例2：已知单活塞杆液压缸的内径为100mm，活塞杆直径为50mm， 工作压力为2MPa，流量为=10L/min，回油背压力为0.5MPa。试求活塞 杆往返运动时的推力和运动速度？
解：活塞杆伸出时的推力和运动速度
活塞杆缩回时的推力和运动速度
（2）能实现差动快进 如图3-6（c）所示，当液压缸的左右两腔同时通入压力油时，由于无 杆腔的总作用力较大，活塞以一定速度向右运动。此时，有杆腔排出的油 液与泵供给的油液汇合后进入液压缸的无杆腔。这种连接方式称为差动连 接。 差动连接时，其活塞推力F3和运动速度v3分别为：
液压缸运动速度为：
图3-3所示为一台平面磨床的实心活塞杆液压缸的结构图。这种形式 的液压缸，其缸体固定在床身上，活塞杆和工作台靠支架9和螺母10 连接在一起。当压力油通过油道a（或b）分别进入液压缸两腔时，就 推动活塞带动工作台作往复直线运动。活塞上的孔c用于排气。
图3-4为外圆磨床的空心双杆双作用液压缸的结构图。这种形式的 液压缸，其活塞杆固定在床身上，缸体和工作台连接在一起。当压力 油通过活塞杆2的中心孔和径向孔b（或a）分别进入液压缸两腔时，就 推动缸体带动工作台作往复运动。缸体11所受到的作用力和运动速度 的计算与实心双杆液压缸类同。
解：（1）液压缸差动连接时的运动速度为
第三章 执行元件讲解
不相等，因此，活塞向右
运动。
特点：
差动连接时因回油腔的油液 利用两端面积差进行工作！
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
6
液压缸的工作原理及设计计算
柱塞式液压缸
单活塞杆式液压缸
双活塞杆式液压缸
伸缩式液压缸
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
7
液压缸的工作原理及设计计算
双活塞杆式液压缸
单活塞杆式液压缸
伸缩式液压缸
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
8
液压缸的工作原理及设计计算
活塞式液压缸分类：
双杆
按伸出活塞杆不同 单杆
无杆
按固定方式不同
缸体固定 活塞杆固定
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
9
液压缸的工作原理及设计计算
（1）双杆活塞缸
特点： 1） 两腔面积相等； 2） 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！
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
13
液压缸的工作原理及设计计算
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流 量相同的情况特下点，：活塞的往复运动速度不相等。 12） ）压两力腔相面同积时不，等推，力A1不>单等A杆2 活塞缸的安装 流量相同时，速度不也等有缸筒固定和活 即不具有等推力等速度塞特杆性固！定两种，进、
d D v 1（5） v
由此可见，速比λv 越大，活塞杆直径d越大。
液压与气动技术
殷国栋 ygd@
18
液压缸的工作原理及设计计算
差动液压缸
单杆活塞缸的左右腔同时接 通压力油，如右图所示， 称为差动连接，此缸称为 差动液压缸。
液压与气动技术(
《液压与气动技术》课程学习指导编者的话：《液压与气动技术》课程是机械类同学们一门重要的基础课程。
本学习指导根据教学大纲和专业培养目标要求，编写了（1）基本知识、基本理论、基本技能；（2）综合思考及应用；（3）分析与计算（类型举例）三部分，内容覆盖教学大纲规定的教学内容。
编写学习指导的目的是：使同学们全面、系统、深入地理解液（气）压传动知识，增强分析问题和解决问题的能力及动手、动脑能力。
希望同学们能注意对学习内容前后的联系，重在理解，多动脑思考，切忌孤立地死记硬背。
第一部分第一章液压传动基础一.基本知识、基本概念、基本技能1.液压传动是依靠液体在密封容积变化中的压力能实现运动和动力传递的。
2.液压传动装置本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为便于输送的压力能，后又将压力能转换为机械能做功。
3.单位体积液体的质量称为该液体的密度。
4.表示液体黏性大小的物理量称为黏度。
常用的黏度有三种，即动力黏度、运动黏度和相对黏度。
5.油液的黏度对温度极为敏感，温度升高，油的黏度下降。
6.液体单位面积上所受的法向作用力称为压力。
7.在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。
8.液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。
9.静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。
10.液体内的压力是由外界负载作用所形成的，即液压系统中的工作压力决定于负载。
11.液压系统中的压力，绝大多数采用压力计测量。
在实际的压力测量中，有两种基准，一是以绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。
12.当固体壁面为一平面时，液体压力在该平面上的总作用力F等于液体压力P与该平面面积的乘积，其作用方向与平面垂直。
13.当固体壁面为一曲面时，液体压力在该曲面某X方向上的总作用力F X等于液体压力P与曲面在该方向投影面积A X的乘积。
14.我国生产的液压油采用40℃时的运动黏度值（mm2/s）为其黏度等级标号，即油的牌号。
15.液体流动时，若液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动称为恒定流动。
《液压与气动技术》网络课程随堂练习题(新)
《液压与气动技术》随堂练习题绪论一、单项选择题1. 液压与气压传动是以流体的（ B ）的来传递动力的。
A．动能 B. 压力能 C. 势能 D. 热能2. 液压与气压传动中的工作压力取决于（ C ）。
A. 流量B. 体积C. 负载D. 其他二、判断题（在括弧内，正确打“○”，错误打“×”）1. 液压与气压传动中执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。
（○）2. 液压与气压传动中的功率P等于压力p与排量V的乘积。
（×）第一章液压传动基础知识一、单项选择题1. 液压与气压传动的工作原理是基于（ D ）。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理2. 流体的粘度随温度变化，对于液体，温度升高，粘度（ A ）。
A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他3. 流体的粘度随温度变化，对于气体，温度升高，粘度（ B ）。
A. 下降B. 增大C. 不变D. 其他4. 流量连续性方程是（ C ）在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理5. 伯努利方程是（ A ）在流体力学中的表达形式。
A. 能量守恒定律B. 动量定理C. 质量守恒定律D. 帕斯卡原理6. 液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（ A ）和小孔前后压力差的（ B ）成正比。
A. 一次方B. 1/2次方C. 二次方D. 三次方7. 牌号L-HL-46的国产液压油，数字46表示在（ C ）下该牌号液压油的运动粘度为46 Cst。
A. 20℃B. 50℃C. 40℃D. 0℃8. 液压阀，阀的额定流量为q n，额定工作压力为p n，流经阀的额定流量时的压力损失为∆p。
当流经阀的流量为q n/3，其压力损失为( D )。
A. ∆p/3B. ∆p/2C. ∆pD. ∆p/9二、判断题（在括弧内，正确打“○”，错误打“×”）1. 理想流体伯努力方程的物理意义是：在管内作稳定流动的理想流体，在任一截面上的压力能、势能和动能可以互相转换，但其总和不变。
液压与气动技术全套课件
目录第一章液压传动基础知识绪论第二章液压动力元件第三章液压执行元件第四章液压控制元件第五章液压辅助元件第六章液压基本回路第七章典型液压传动系统第八章液压伺服和电液比例控制技术第九章液压系统的安装和使用第十章液压系统的故障诊断与排除第十一章气源装置及气动辅助元件第十二章气动执行元件第十三章气动控制元件第十四章气动基本回路第十五章气压传动系统实例一、液压与气压传动的研究对象液压与气压传动是以有压流体(压力油或压缩空气)为工作介质，来实现各种机械的传动和自动控制的传动形式。
液压传动传递动力大，运动平稳，但由于液体粘性大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离传动和控制；而气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低(通常在1.0MPa以下)，所以传递动力不大，运动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏，因而气压传动能用于远距离的传动和控制。
二、液压与气压传动的工作原理图0-1 液压千斤顶a)液压千斤顶原理图b)液压千斤顶简化模型1－杠杆手柄2－小缸体3－小活塞4、7－单向阀5－吸油管6、10－管道8－大活塞9－大缸体11－截止阀12－通大气式油箱1.力比例关系或(0-1)式中A1、A2分别为小活塞和大活塞的作用面积；F1为杠杆手柄作用在小活塞上的力。
在液压和气压传动中工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。
2.运动关系或(0-2)式中h1、h2分别为小活塞和大活塞的位移。
●从式(O-2)可知，两活塞的位移和两活塞的面积成反比。
将A1h1=A2h2两端同除以活塞移动的时间t得：即(0-3)式中v1、v2分别为小活塞和大活塞的运动速度。
●从式(0-3)可以看出，活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比。
(0-4)如果已知进入缸体的流量q ，则活塞的运动速度为：(0-5)●从式(O-5)可得到另一个重要的基本概念，即活塞的运动速度取决于进入液压(气压)缸(马达)的流量，而与流体压力大小无关。
液压与气动技术课件3.1执行元件课件
3.柱塞式液压缸
• 柱塞与缸筒无配 合关系，缸筒内 孔不需精加工。
• 柱塞缸只能作单 作用缸，要求往 复运动时，需成 对使用。
• 柱塞缸能承受一 定的径向力。
无锡商院机电系
4.摆动式液压缸
▪ 单叶片式 摆动角度较 大，可达 300°
▪ 双叶片式
摆动角度一 般小于 150°。
无锡商院机电系
5.增压缸（增压器）
4）不使用满行程工作，特别在活塞伸出时．以避免撞 击损坏零件。
5）注意合理润滑，除无油润滑气缸外应正确设置和调 整油雾器。
6）气缸使用时必须注意活塞杆强度问题。活塞杆不允 许承受径向载荷。
无锡商院机电系
三、液压马达
• 液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置, 是液压系统的 执行元件。
• 马达与泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别： 马达要求正反转，其结构具有对称性；而泵为了保证其自吸 性能，结构上采取了某些措施，使之不能通用。
无锡商院机电系
二、气缸 (Cylinder types)
1.按结构分类，其分类如图。
无锡商院机电学院
2.普通气缸
• 双作用气缸动作原理
无锡商院机电系3.单作用气缸 Nhomakorabea作原理无锡商院机电系
4.无活塞杆气缸
▪ 原理 铝制缸筒2 沿轴向方向开槽，为防止内部压缩空气泄
漏和外部杂物侵入，槽被内部抗压密封件4 和外部防尘密封 件7 密封，塑料的内外密封件互相夹持固定着。无杆活塞3 两端带有唇型密封圈，活塞两端分别进、排气，活塞将在缸 筒内往复移动。通过缸筒槽的传动舌片5，该运动被传递到 承受负载的导架6 上。此时，传动舌片将密封件4、7挤开， 但它们在缸筒的两端仍然是互相夹持的。因此传动舌片与导 架组件在气缸上移动时无压缩空气泄漏。
液压与气动技术知识点精讲
液压技术(液压与气动技术)知识点复习适应班级：180131/132/133/134/151/152第1章液压传动的认知1.液压传动的定义液压传动是以液体为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和动力的传递、转换与控制的一种传动方式。
2.液压传动的特性(1)以液体为传动介质来传递运动和动力；(2)液压传动必须在密闭的系统内进行；(3)依靠密封容积的变化传递运动；(4)依靠液体的静压力传递动力。
3.液压传动系统的组成：(1)动力元件：把原动机输入的机械能转换成液体的压力能，向液压系统提供液压油的元件。
(2)执行元件：将液体的压力能转换成机械能，以驱动工作机构的元件。
(3)控制元件：控制或调节系统中油液的压力、流量或方向，以保证执行机构完成预期工作的元件。
(4)辅助元件：将上述三部分连接在一起，起储油、过滤、测量和密封等作用的元件。
(5)工作介质：传递能量的介质。
第2章液压流体力学基础1.液压油的粘性、粘度(1)粘性：是指液体产生内摩擦力的性质。
流体只有流动时才有粘性，静止流体是不呈现粘性的。
(2)粘度：是指用来衡量流体粘性大小的指标。
粘度愈大，粘性越大，液体的内摩擦力就越大，流动性就越差。
粘度分为：①绝对粘度；②运动粘度；③相对粘度2.液压油的选用环境温度较高，工作压力高或运动速度较低时，为减少泄露，应选用粘度较高的液压油。
否则相反。
3.液体静压力p是指静止液体单位面积上所受的法向力。
p=FA液体静压力的特征：液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的法线方向一致。
静止液体中，任一点所受到的各方向的静压力都相等。
4.液体静压力基本方程p=p0+ρgℎ5.帕斯卡原理处于密闭容器中的静止液体，其外加压力发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，则液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化。
注意：液压传动是依据帕斯卡原理实现力的传递、放大和方向变换；液压系统的压力完全取决于外负载。
6.压力的表示方法绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力-绝对压力7.理想液体与稳定流动理想液体：既无粘性又无压缩性的假想液体。
液压与气动技术教案
液压与气动技术教案第1章液压传动基础知识教学目标：了解液压传动发展历程、用途、特点。
了解液压传动原理及液压传动系统的组成。
教学重点：液压传动的原理。
教学难点：液压传动系统中压力与流量、功率的计算。
教学方法：做实验生活实例。
1.1 液压传动概述1.2 液压传动原理目的：了解液压传动优缺点。
掌握液压传动的原理。
重点：液压传动原理及传动系统组成。
难点：液压传动系统的组成。
方法：讲授内容：一，液压传动的主要优点1，操纵控制方便，可实现大范围的无极调速。
2，液压传动的各种元件可根据余姚方便、灵活地布置。
3，采用电液联合控制，可实现更高程度的自动控制过程。
二，液压传动的缺点1，液体流动的阻力损失和泄漏较大。
2，液压原籍的制造精度高，价格较贵。
3，液体的泄漏及可压缩性，较难得到严格的传动比。
三，液压传动原理液压传动是一个不同能量的转换过程，是以液体作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过液体内部的压力来传递动力。
四，液压传动系统的组成1，动力部分：将原动机的机械能转换为油液的压力能。
（液压泵、齿轮泵、柱塞泵）2，执行部分：将压力能转换成为带动工作机构运动的机械能。
（液压缸、液压马达、）3，控制部分：用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。
（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀）4，辅助部分：保证系统正常的工作的辅助元件。
（管路、接头、油箱、过滤器）五，液压传动系统图的图形符号1，图形符号只表示元件的只能。
2，图形符号内的油液流动方向用箭头表示。
3，图形符号均与原件的静止位置或中间零位置表示。
1.3液压传功系统中的压力与流量1.4液压传动的功率计算目的：了解液压传动系统的压力、流量的概念了解液压泵的工作效率重点：静压传递原理难点：液体阻力和压力损失方法：讲授内容：一，压力的概念油液的压力是由油液的自重和油液收到的外力（一般表现为助力）作用所产生的P=F/AP——油液的压力，单位为paF——作用在油液表面上的外力，单位为NA——油液表面的承压面积，单位为㎡额定压力：连续运转（工作）的最高工作压力二，静压传递原理1，静止油液中任意一点所受到的哥哥方向的压力都相等。
齿轮泵
液压输入
液压泵
Q× p
液压输出
Q× p
ω
m
× J Tm
机械输出
ω
p
×Tp
液压马达
机械输入
容积式泵的工作原理
6
5
4
3
2
1
图 2.1 液压泵的工作原理
液压泵和液压马达的图形符号
1——偏心轮 2——柱塞 3——弹簧 4——密封工作腔 5、6——单向阀
液压泵
液压马达
容积式泵的工作原理（二）
B
C
泵排出
O
通常采用自动补偿端面间隙的装置有：浮动轴套式和 弹性侧板式两种 。 原理： 引入压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上，压力 愈高，间隙愈小，可自动补偿端面磨损和减小间隙。 浮动轴套式 为了提高齿轮泵 的压力和容积效 率，实现齿轮泵 的高压化，需要 从结构上采取措 施，对端面间隙 进行自动补偿。
2.2.3.2 径向不平衡力 在齿轮泵中，油液作用在 轮外缘的压力是不均匀的，从 低压腔到高压腔，压力沿齿轮 旋转的方向逐齿递增，因此， 齿轮和轴受到径向不平衡力的 作用。 常采取缩小压油口的办法减 小径向不平衡力。 压力越高，径向不平衡力越大，它能使泵轴弯曲， 使定子偏磨，加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命。
附： 内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵有渐开线齿形和摆线齿形两种，其结构示意 图见图2.6。
图2.6 内啮合齿轮泵 1— 吸油腔，2 — 压油腔，3 — 隔板
液压与气动技术（齿轮泵） 液压与气动技术（齿轮泵）
第三章 液压与气压传动基本元件
第一节 液压泵与液压马达、 空气压缩机与气压马达
一、液压泵和液压马达的工作原理 液压泵和液压马达的工作原理 液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件
液压与气动技术(第四版)课件：气动执行元件
的成本，容易安装，结构简单，耐用，各种缸径尺寸及行程可 选等优点，因而是应用最广泛的一种执行元件。根据使用条件 不同，气缸的结构、形状和功能也不一样，要完全确切地对气 缸进行分类是比较困难的。气缸主要的分类方式如下。
30
图10－5 气缸常用的密封结构 (a)“O”形密封圈；(b)异形密封圈；(c)方形密封圈；(d)唇形密封圈，两侧安装；
(e)滑动环支承沟槽密封圈；(f)“L”形密封圈；(g)“W”形密封圈
31
③活塞杆的密封：一般在缸盖的沟槽里放置唇形圈和防尘 圈，或防尘组合圈，以保证活塞杆往复运动的密封和防尘。
9
将设有缓冲装置的气缸称为缓冲气缸；否则，就是无缓冲 气缸。无缓冲气缸适用于微型气缸、小型单作用气缸和短行程 气缸。
气缸的缓冲可分为弹性垫缓冲(一般为固定的)和气垫缓冲 (一般为可调的)。弹性垫缓冲是在活塞两侧设置橡胶垫，或者在 两端缸盖上设置橡胶垫，以吸收动能，常用于缸径小于25 mm的 气缸。气垫缓冲是利用活塞在行程终端前封闭的缓冲腔室所形 成的气垫作用来吸收动能的，适用于大多数气缸的缓冲。
15
气缸缸盖上未设置缓冲装置的气缸称为无缓冲气缸，缸盖 上设置缓冲装置的气缸称为缓冲气缸。图10－3所示的气缸为缓 冲气缸，缓冲装置由缓冲节流阀10、缓冲柱塞9和缓冲密封圈等 组成。当气缸行程接近终端时，由于缓冲装置的作用，可以防 止高速运动的活塞撞击缸盖的现象发生。
16
图10－3 普通型单活塞杆双作用气缸 (a)外观；(b)结构；(c)职能符号
④缓冲密封：有两种方法。一种是将孔用唇形圈安装在缓 冲柱塞上；另一种是使用气缸缓冲专用密封圈，它是用橡胶和 一个圆形钢圈硫化成一体而构成的，压配在缸盖上作缓冲密封， 这种缓冲专用密封圈的性能比前者好。
《液压与气动技术》液压动力元件
3.1 液压泵概述 3.1.1 液压泵的工作原理与特点
第 3 章 液压动力元件
1)应具有相应的配流机构,将吸、压油腔分开,保证液压泵有规律地吸、压油。 2)油箱必须和大气相通以保证液压泵吸油充分。 3.1.2 液压泵的分类
第 3 章 液压动力元件
3.1.3 液压泵的主要性能参数 1.压力 (1)工作压力p 液压泵工作时实际输出油液的压力称为工作压力。 (2)额定压力pn 液压泵在正常工作时,按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。 (3)最高允许压力pm 在超过额定压力的情况下,根据试验标准规定,允许液压泵短时运行的最高压 力值,称为液压泵的最高允许压力。 2.排量和流量 (1)排量V 液压泵主轴每转一次,其密封容积发生变化所排出液体的体积称为液压泵的排量。 (2)理论流量qt 液压泵在不考虑泄漏的情况下,单位时间内所排出液体的体积称为理论流量。 (3)实际流量q 液压泵在某一工作压力下,单位时间内实际排出液体的体积称为实际流量。 (4)额定流量qn 液压泵在正常工作条件下,按试验标准规定(在额定压力和额定转速下)必须保证的 流量称为额定流量。
3.外啮合齿轮泵的结构问题与改进措施 (1)泄漏 外啮合齿轮泵容易产生泄漏的部位有3处:齿轮端面与端盖配合处、齿轮外圆与泵体配合 处及两个齿轮的啮合处,其中端面间隙处的泄漏影响最大,这是因为泵的端面泄漏的面积大、途径 短。
第 3 章 液压动力元件
(2)困油 为使齿轮能够平稳工作,要求齿轮的重合度大于1,这样在两对齿轮进入啮合的瞬间,在啮 合点之间形成一个独立的封闭空间,而一部分油液被困在其中。 (3)径向力不平衡 齿轮泵在工作时,因压油腔的压力大于吸油腔的压力,这样对齿轮和轴便会产生 不平衡的径向力,而且液压力越高,不平衡径向力就越大,它直接影响轴承的使用寿命。
《液压与气动技术》课程学习指导
《液压与气动技术》课程学习指导绪论在学习本章时，主要应理解液压与气压传动的工作原理以及液压与气压传动系统的组成，应着重注意以下几点：一、液压与气压传动的工作原理液压与气压传动是采用流体(液压油或压缩空气)作为传动介质来传递力和运动的，在传递力时，运用了流体力学中的帕斯卡原理；而在传递运动时，则运用了在密闭容积中输出与输人流体容积相等的原理(质量守恒定律)。
二、液压与气压传动的两个重要概念液压与气压传动中最基本、最重要的参数：压力和流量(掌握其定义及常用单位)。
液压传动的两个工作特性(贯穿全书，正确理解，熟练掌握)：(1) 在不考虑泄漏的条件下，液压与气压传动中的工作压力取决于外负载。
(2) 执行机构的运动速度取决于输入其流量的大小，而与外负载无关(在忽略泄漏、液体的压缩性及容器、管路变形的条件下)。
三、液压与气压系统的主要组成通常一个完整的液压系统由以下五个部分组成：(1) 动力元件：如液压泵、空气压缩机等。
将原动机的机械能(Fυ或Tω)转换成液压能(pq)。
(2) 执行元件：如液压缸、气缸等。
将液压能转换成机械能。
(3) 控制元件：如各种控制阀。
利用这些元件对系统中的液体的压力、流量及方向进行控制或调节，以满足工作装置对传动的要求。
(4) 辅助元件：起辅助作用，如油箱、滤油器、管路、管接头及各种控制、检测仪表等。
在有些系统中，为了进一步改善系统性能还采用蓄能器、加热器及散热器等。
(5) 工作介质：液压油或压缩空气，是动力传递的载体。
液压与气压传动系统作为能量转换和传递的装置把机械能(原动机)Tω转化为液压能和气压能(液压泵和空气压缩机的输出) pq，再转化为机械能(执行机构输出) )Tω或Fυ，系统本身并不能产生能量，而在每个转换和调节环节上都要消耗一定的能量，所以一般的液压与气压传动系统的效率不会很高。
在工程实际中，采用“气动与液压”图形符号(GB/T786．1-1993(2001*)) 绘制液压系统原理图。
液压与气动技术)第3章液压执行元件
液压马达的维护与保养
液压马达的润滑
定期为液压马达添加适当的润滑油，以减少 摩擦和磨损。
工作温度的检查
定期检查液压马达的工作温度，防止过热导 致损坏。
密封件的检查与更换
定期检查液压马达的密封件，如发现有磨损 或老化，应及时更换。
工作压力的检查
定期检查液压马达的工作压力，确保其在规 定的范围内。
常见故障及排除方法
THANKS
感谢观看
柱塞式液压缸
总结词
柱塞式液压缸是一种特殊类型的液压 缸，其特点是缸筒固定，柱塞在缸筒 内作往复运动。
详细描述
柱塞式液压缸的结构紧凑，输出力矩 大，但密封性能要求较高，通常用于 需要较大推力和拉力的场合，如压力 机、起重机等。
摆动式液压缸
总结词
摆动式液压缸是一种能够实现旋转运动的液压缸，通常用于 各种机械臂、回转台等装置。
液压执行元件的维护与保养
液压缸的维护与保养
液压缸的清洁
定期清洗液压缸，保持其内部 的清洁，防止杂质的积累。
密封件的检查与更换
定期检查液压缸的密封件，如 发现有磨损或老化，应及时更 换。
润滑油的添加
定期为液压缸添加适当的润滑 油，以减少摩擦和磨损。
工作压力的检查
定期检查液压缸的工作压力， 确保其在规定的范围内。
液压与气动技术第3章执行元件
液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途的液压设备.由于 工作条件不同.采用的压力范围也不同。设计时.液压缸的工作 压力可按负载大小由表3-2确定.也可按液压设备类型参考表3-
3来确定。
第十五页，共81页。
上一页 下一页 返回
按结构的不同.液压缸可分有活塞缸、柱塞缸和摆动缸3类。
第一页，共81页。
下一页 返回
3.1 直线往复运动执行元件
3. 1. 2 活塞缸
活塞缸可分为双杆式和单杆式两种结构.其固定方式有缸体固定和活塞 固定两种。
1.双杆活塞缸 (1)工作原理 图3-1所示为双杆活塞缸原理.其活塞的两侧都有伸出杆。图3-
柱塞缸只能实现单向运动(单作用).它的回程需借助自重(在立式缸中)或 其他外力(如弹簧力)来实现。在龙门刨床、导轨磨床、大型拉床等大行 程设备的液压系统中.为了使工作台得到双向运动.柱塞缸常成对使用.如 图3-4(c)所示。
柱塞由导向套导向.与缸筒内壁不接触.没有配合要求.因而缸体内孔 不需要精加工.工艺性好.成本低.特别适用于行程较长的场合。
3.密封装置
液压缸的泄漏直接影响到液压缸的工作性能和效率.甚至使整个系统无 法工作.因此.要求液压缸要有良好的密封性能。常用的密封方法有间 隙密封和密封元件的密封。
间隙密封是靠相对运动部件之间很小的配合间隙来保证密封。这种密封方 法的摩擦力小.但密封性能差.加工精度要求较高.只适用于尺寸较小、压 力较低、运动速度较高的场合。
液压系统在安装过程中或长时间停工后会渗入空气.油液中也会混有空 气.这些空气的存在会使活塞运动产生爬行和振动.产生噪声.严重时会 影响液压系统的正常工作。为了便于排除积留在液压缸内的空气一般 采取两种措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
双作用伸缩缸
普通式伸缩缸 当q=常，p=常： 各级缸有效面积 是逐渐变化的， 输出推力和速度 也逐级变化。
单作用伸缩缸
①普通式伸缩缸输出的推力和速度
Fi = p D42iηmi
（视背压为0）
vi =
4q v i Di2
i—第i级活塞缸。
这种液压缸起动时，活塞有效面积最大的输出推 力最大，也最先运动。随着行程逐级增长，推力随
之逐级减小。速度则逐级增快。 各级缸可否 同步运动？
②单作用式同步伸缩油缸
三级油压面积关系： A1 = 2A2 A2 = 2A3 A3 = 2A4
同步伸出：有杆腔C、 E、G向D、F腔补油； 单向阀可弥补行程不 足之油。
借助外力使三级活塞 杆同步缩回。
单向阀：回到位尾部 顶杆被压进，B、D、 F、G各腔压力平衡。
3-1 直线往复运动执行元件
一、液压缸
（一）液压缸的组成及分类
• 组成：缸体、活塞、活塞杆、端盖、密封件
•常用类型：活塞缸、柱塞缸、伸缩缸
1.活塞式液压缸
(1)双杆活塞缸
➢一般两侧活塞 图 4-7双活塞杆液压缸图形符号 杆的直径d相等。
➢当分别向左右 腔输入相同的p 、q时，两个方 向上输出的 F 和 ν是相等的。
第三章 执行元件
➢ 液压与气动执行元件：
——压能转换成机械能输出的装置。
➢ 液压执行元件有： 液压缸：输出直线往复运动及作用力 液压马达：输出旋转运动及转矩
教学重点
1、常用液压缸的工作特点、推力、速度 的计算；
2、液压缸的结构与特点； 3、液压缸参数设计计算； 4、液压马达工作原理、主要性能参数。
组成的复合式缸。
➢将直线往复运动转变为齿
轮的往复旋转运动。
➢用于机床的进
刀机构、回转
工作台转位、
液压机械手、
装载机的铲斗
的回转等。
1 2 34 5
6
7
8B
A
(a)
(b)
3-2 旋转运动执行元件
▪ 液压马达：实现连续转动或摆动的执行元件 ▪柱F。油塞（ ▪ 压间压一力产力）使生油液斜作是压盘用主与马力动达力，工马作达原轴▪▪驱理FF是动xy（对与从缸油缸轴动体泵体向输带的中油出轴逆心压件5向转形力使动成平用。转衡）矩；，
4、缓冲装 ➢置运动件接近终点，迫使油液从小孔或缝隙中
挤出，从而产生阻尼，使工作部件制动，避 免活塞和缸盖的碰撞。
缓冲装置的类型（113页介绍六种）
5、排气装置
➢为了排除聚集在液压缸内的空气，可在缸的两端 最高部位各装一只排气塞。
排气塞
6、油缸的安装
一般采用两端耳环式或中间铰轴式与工作机连接。
v
v2 v1
1
1
d D
2
d D v 1 v
由此可见，速比λv 越大，活塞杆直径d 越大。
（3）差动液压缸
➢单杆活塞缸的两腔同时通压力 油，称为差动连接。
➢左、右腔压力 相等，但有效作 用面积不等，故 活塞向右运动。
➢因右腔回油的 油液进入左腔， 从而提高活塞杆 伸出速度。
▪ 差动液压缸的推力F3和速度v3计算
▪ 效率 机械效率 m T / Tt
总效率
v m
△p液压马 达进、出口 的压力差。
▪ 功率 输入（液压）功率 Pi pq
输出（机械）功率 P0 T 2 nT
（二）液压马达的性能参数
4.转矩和转速
理论转矩
▪ 转矩
实际转矩
▪ 转速 n qv
V
Tt
T
m
1
2
pV
T
1
2
pVm
上述各公式注意单 位的统一与换算。
v q A3
F p(A1 A2 )
2、增压式液压缸
➢两个有效作用面积不等的液压缸组成的复合缸。
∵ F1=p1A1=F2=p2A2
∴p2
p1
A1 A2
➢增压比 K＝D 2/d2 ➢增压缸不是能量转换装置，只是一个增压装置。 ➢用在低压系统要求有局部高压油路的场合。
3、齿轮齿条液压缸
➢是活塞缸与齿轮齿条机构
F3=
p1(A1-A2)ηm=
p1
4
d
η2 m
无杆腔流量： A1v3=q+A2v3
v3
q A1 A2
q
d2
4q
d2
v
▪ 向• 活右塞腔向输左油运，动4 左，腔推v力接2 和回由速油(v度D43：=q2同v2考有单vd虑：杆2容) 活积v塞效3 率缸 η缩4vqd回2v。
• 如要求活塞缩回v2和伸D出2v3d相2等 ，d 2则必须使：
（一）液压缸设计时应注意的问题
1）尽量使活塞杆在受拉力状态下承受最大负 载。
2）尽可能按推荐的结构形式和标准进行设计， 少用非标。
3）行程终端应考虑缓冲制动和排气方法。 4）考虑液压缸的热变形，液压缸的安装和固
定只能一端定位。
（二）主要尺寸的确定
（1）缸筒内径D 计算初值后，从GB2348—80
v
q A
π(D
4q 2
d
2
)
V
F
π 4
(D2
d 2 )(p1
p2 )m
双杆活塞缸固定方式
➢当缸筒固定时：
运动部件移动范围是活塞有效行程的三倍；
➢当活占塞地杆面固积定大时，：适
可用于较大型
运动部用于件小移型动机范械围是活塞有效行程的的机两械倍。 。
L 3l
L 2l
双杆活塞缸构造
活塞杆固定 缸体运动
D 2d
D2 2d 2
单杆活塞缸几种运动的速度比较
单杆活塞缸 速度与推力
汇总
a) 压力油进 入无杆腔
推力
A3
速度
b) 压力油进 入有杆腔
C) 差动缸
F1 >F2 >F3
V3 >V2 >V1
应用
➢快进：差动连接 ➢工进：无杆腔进油 ➢快退：有杆腔进油
快进
工进
快退
结构特点：
1、缸筒内壁 必须加工， 为活塞导向；
2.排量和理论流量
▪ 排量V：不计泄漏时，马达转一周所需输 入的液体体积量。
▪ 理论流量qt：不计泄漏时，达到马达要求 的转速时，需输入的流量。
（二）液压马达的性能参有泄数漏，马达
的输入流量q 须
3.效率和功率
大于有马机达械理摩论擦流， 量 马 T 小q达t 于。的马输达出的力理矩
容积效率
v qt / q论输出力矩Tt 。
D2
p2
π 4
(D2
d 2 )m
v1Βιβλιοθήκη q1 A1v4q1v
πD2
F1与F2，v1与 v2的差别越大！
➢活塞杆缩回
如何确定d？
F2
p1
π 4
(D2
d2)
p2
π 4
D
2
m
v2
q2 A2
v
4q2v
π(D2 d 2 )
②确定单杆活塞缸的活塞杆直径
▪ 已知：往复运动速度比要求，
速度比λv=ν2/ν1 ； 设活塞杆直径d ，缸内径D
▪ Fy对缸体中心形成转矩：
Ti Fyr Fy R sin Fx R tan sin
▪ 高压腔柱塞产生的转矩之和：
T Fx R tan sin
T随θ变化，故马达 转矩是脉动的。
（二）液压马达的性能参数
1.工作压力和额定压力
▪ 工作压力：克服外载时，马达的油压力 ▪ 额定压力：试验允许的最高压力
2、低速大扭矩径向柱塞马达
偏心轮o1用键与输出轴4联结；
连杆的轴线通过偏心轮中心o1；
配油轴5与轴4同步转动； 总有三个工作腔进油，二个回油.
3、多作用内曲线径向柱塞马达
q2
q2
（四）摆动液压马达
▪输出往复摆动。也有称摆动油缸。
a.
(a)
(b)
(c)
图4-4
▪ 图a为单叶片式。其摆动 角度小于300°
（三）液压马达的分类
▪ 液压马达与液压泵结构基本相同。 齿轮式液压马达
▪ 按结构分 叶片式液压马达 柱塞式液压马达…
▪ 按工作特性分 高速马达（>500r/min） 低速马达(可10r/min平稳转动)
1、柱塞马达的结构
▪ 轴向点接触柱塞式液压马达的典型结构。
▪ 其斜盘倾角固定，是一种定量液压马达。
2、活塞将缸 筒内分为左 右两个密封 压油腔。
2.柱塞式液压缸
▪ 柱塞运动由缸盖导向套导 向，缸筒内壁不需精加工。
▪ 柱塞缸只有一个 压油腔，反向运 动要靠外力。
▪ 柱塞杆直径大稳 性好，特别适用 行程较长的场合。
柱 塞 缸 工 作
如何用油 压实现双 向运动？
两个柱塞缸组合 ---实现使用压力 油双向往复运动。
（2）单杆活塞缸
▪ 只在活塞的一端有活塞杆 ▪ 安装：缸筒固定式、
活塞杆固定式 ▪ 工作台移动范围都为
活塞有效行程的两倍。 ▪ 两腔工作面积不等
①若左右流量相同： 往复运动速度不相等 ②若左右压力相同： 往复运动作用力不相等
① 单杆活塞缸的工作速度、作用力
➢活塞杆伸出
活塞杆d越大 F1
p1
π 4
双柱塞缸
➢柱塞液压缸的推力和速度
F
=
p
Aηm=
p
4
d2ηm
= qv 4qv A d2
（3-11） （3-12）
d—柱塞直径。
单柱塞缸
3.伸缩式液压缸
▪ 由两个或多个活塞套装而成； ▪ 前一级的活塞杆是后一级的缸筒。 ▪ 普通式伸缩缸依次伸出，依次缩回。 ▪ 伸出时---工作行程长；