液压执行元件精品PPT课件
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液压 执行元件ppt
1. 活塞式液压缸1）双杆活塞缸图所示为缸筒固定的双杆活塞缸，活塞两侧的活塞杆直径相等它的进、出油口位于缸筒两端。
当工作压力和输入流量相同时，两个方向上输出的推力F和速度v是相等的。
其值为：图双杆活塞缸a）缸筒固定1）双杆活塞缸图所示为活塞杆固定的双杆活塞缸。
它的进、出油液可经活塞杆内的通道输入液压缸或从液压缸流出。
也可以用软管连接，进、出口就位于缸的两端。
它的推力和速度与缸筒固定的形式相同。
双杆活塞缸b）活塞杆固定这种安装式，占地面积大，适用于小型机械。
P 1P 1P3）单杆活塞缸的差动连接1 qm m π4F p A p d ηη2==V V 24πq q v A d ηη==式中d —柱塞直径伸缩式液压缸由两上或多个活塞套装而成，前一级缸的活塞杆是后一级缸的缸筒。
伸出时，可以获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸。
图所示为一种双作用式普通伸缩缸，在各级活塞依次伸出时，液压缸的有效面积是逐级变化的。
在输入流量和压力不变的情况下，则液压缸的输出推力和速度也逐级变化。
其值为：2m π4ii iF p D η=24πV ii i q v D η=式中i —第i 级活塞置和排气装置五个部分。
图单杆活塞式液压缸结构16、19—反衬密封圈1—活塞杆2—防尘圈3—活塞杆密封4—活塞杆导向环5、7、1618—O型密封9—活塞前缓冲11—活塞12—活塞密封1313、15—低摩10、1717、186、8、10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1.缸体组件1.缸体组件（1）缸体组件连接形式常见如图：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（C ）螺纹式。
螺纹连接有外螺纹和内螺纹连接两种，体积小、质量小、结构紧凑，但端部结构较复杂。
一般用于要求外形尺寸小、质量小的场合。
第四章液压执行元件PPT课件
37
38
39
密封装置
密封的意义：固定部件的连接处、相对运动部件的配 合处容易发生泄漏。泄漏会使液压缸的容积效率降 低和油液发热。外泄漏还会污染工作环境。严重时 会影响液压缸的工作性能。因此，液压缸的密封十 分重要。另外，为防止空气和污染物进入液压缸， 也必须设置密封装置。
液压缸的密封装置可分为动密封和静密封；液压缸的 密封主要是指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处 的静密封。常采用O形密封圈和Y形密封圈。
15
4.2液压缸
液压缸是使负载作往复运动（直线或摆动）的执行元件。 液压缸分类 ➢ 按运动方式的不同：
– 往复直线运动液压缸（又称推力缸）； – 往复摆动液压缸；
➢ 按液压力作用方式分：
– 分为单作用式液压缸； – 双作用式液压缸；
➢ 单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种， 如图所示。
情况相似。
轴向柱塞式液压马达的工 作原理
1—斜盘 2—缸体 3—柱 塞 4—配油盘 5—马达轴
13
低速大扭矩马达 作为自学内容 液压马达的选用 见p61表4.1
14
马达部分作业
➢有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩 T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速 nmin=2 r/min，最大转速nmax=300 r/min，容 积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流 量为多少？
➢ 双作用式液压缸又分为单杆形，双杆形两种，如图所示。 ➢ 按结构特点分：活塞式、柱塞式、组合式。前两种是基本形
式。
16
液压缸的参数计算
➢ 缸体固定，油从A口进入作用在活塞上，产生一 推力F，通过活塞杆以克服负荷W，活塞以速度υ 向前推进，同时将活塞杆侧内的油液通过B口流 回油箱。相反，如油从B口进入，则活塞后退。
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密封装置
密封的意义：固定部件的连接处、相对运动部件的配 合处容易发生泄漏。泄漏会使液压缸的容积效率降 低和油液发热。外泄漏还会污染工作环境。严重时 会影响液压缸的工作性能。因此，液压缸的密封十 分重要。另外，为防止空气和污染物进入液压缸， 也必须设置密封装置。
液压缸的密封装置可分为动密封和静密封；液压缸的 密封主要是指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处 的静密封。常采用O形密封圈和Y形密封圈。
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4.2液压缸
液压缸是使负载作往复运动（直线或摆动）的执行元件。 液压缸分类 ➢ 按运动方式的不同：
– 往复直线运动液压缸（又称推力缸）； – 往复摆动液压缸；
➢ 按液压力作用方式分：
– 分为单作用式液压缸； – 双作用式液压缸；
➢ 单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种， 如图所示。
情况相似。
轴向柱塞式液压马达的工 作原理
1—斜盘 2—缸体 3—柱 塞 4—配油盘 5—马达轴
13
低速大扭矩马达 作为自学内容 液压马达的选用 见p61表4.1
14
马达部分作业
➢有一径向柱塞液压马达，其平均输出扭矩 T=24.5Nm，工作压力p=5MPa，最小转速 nmin=2 r/min，最大转速nmax=300 r/min，容 积效率ηv=0.9，求所需的最小流量和最大流 量为多少？
➢ 双作用式液压缸又分为单杆形，双杆形两种，如图所示。 ➢ 按结构特点分：活塞式、柱塞式、组合式。前两种是基本形
式。
16
液压缸的参数计算
➢ 缸体固定，油从A口进入作用在活塞上，产生一 推力F，通过活塞杆以克服负荷W，活塞以速度υ 向前推进，同时将活塞杆侧内的油液通过B口流 回油箱。相反，如油从B口进入，则活塞后退。
《液压执行元》课件
螺杆泵
总结词
低噪声、流量稳定、自吸能力强、适合输送粘性液体
详细描述
螺杆泵是一种低噪声、流量稳定的液压执行元件，具有自吸能力强、适合输送粘性液体等特点。其工 作原理是依靠螺杆的旋转来推动液体向前流动，螺杆与泵壳之间的紧密配合减少了泄漏，保证了流量 的稳定性。
03
液压执行元件的性能参数
压力
压力
指液压执行元件在单位 面积上所承受的液压力
工作原理与特点
工作原理
液压执行元件通过密封容积的变化实 现运动，利用液体的压力能转换为机 械能。
特点
具有较大的输出力矩和转速，可实现 无级调速，但易受温度影响，效率较 低。
应用领域与重要性
应用领域
广泛应用于工程机械、农业机械、机床、船舶、航空航天等 领域。
重要性
液压执行元件是液压系统的关键部分，其性能直接影响整个 系统的性能和工作可靠性。
。
额定压力
液压执行元件正常工作 时所能承受的最大压力
。
最高允许压力
液压执行元件允许承受 的最大压力，超过此压
力可能会损坏元件。
压力调节
通过调节溢流阀、减压 阀等液压元件来改变液 压执行元件的工作压力
。
流量
01
02
03
04
流量
指液压执行元件在单位时间内 所能传递的液体体积或质量。
额定流量
液压执行元件正常工作时所能 传递的最大流量。
最大流量
液压执行元件所能传递的最大 流量，通常为额定流量的1.25
倍。
流量调节
通过调节节流阀、调速阀等液 压元件来改变液压执行元件的
流量。
效率
效率
指液压执行元件输出功率与输 入功率的比值，通常用百分比
液压执行元件-PowerPointPresentati
三、密封装置
3、密封圈密封：
3）密封圈形状：
“O”形；
“Y”形；
“V”形。
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
3、密封圈密封：
活塞杆和端 盖处的密封
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
第三章 液压缸
1
2021/2/1
1
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
介绍
第三章 液压缸
液压缸的基本类型和特点 液压缸的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-2 液压缸的构造
二、活塞组件：活塞、活塞杆
1、整体式活塞、活塞杆
2、分体式
❖螺纹连接（图（a））：适用于负载较 小，受力较平稳的液压缸中；
❖非螺纹连接（图（a）、（b）、 （c））：活塞一般为铸铁件、活塞杆一 般为钢件。
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
一、活塞式液压缸
1、双出杆液压缸
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-1 液压缸的基本类型和特点
一、活塞式液压缸
2、单出杆液压缸
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3、密封圈密封：
3）密封圈形状：
“O”形；
“Y”形；
“V”形。
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-2 液压缸的构造
三、密封装置
3、密封圈密封：
活塞杆和端 盖处的密封
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
第三章 液压缸
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2021/2/1
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3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
介绍
第三章 液压缸
液压缸的基本类型和特点 液压缸的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-2 液压缸的构造
二、活塞组件：活塞、活塞杆
1、整体式活塞、活塞杆
2、分体式
❖螺纹连接（图（a））：适用于负载较 小，受力较平稳的液压缸中；
❖非螺纹连接（图（a）、（b）、 （c））：活塞一般为铸铁件、活塞杆一 般为钢件。
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
一、活塞式液压缸
1、双出杆液压缸
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
3.2液压缸 的构造
3.3 液压 缸结构设 计中应注 意的问题
习题
第三章 液压缸
§3-1 液压缸的基本类型和特点
一、活塞式液压缸
2、单出杆液压缸
3.1 液压 缸的基本 类型和特 点
液压执行元件PPT幻灯片课件
p2 )
特点和应用：
q
4q
A (D2 d 2 )
当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力
和流量都相等时，活塞(或缸体)两个方向
的推力和运动速度也都相等，适用于要求
往复运动速度和输出力相同的工况
16
单杆活塞式液压缸
推出速度
F1
p1 A1
p2 A2
4
D2 ( p1
p2 )
4
d 2 p2
1
q A1
4q D 2
F2 p1 A2 p2 A1 4 D2 ( p1 p2 ) 4 d 2 p1
2
q A2
4q (D2 d 2)
v
2 1
D2 D2 d 2
速度比＞１
推回速度－快
17
单杆活塞式液压缸：
工作原理： (如上页)
第3章 液压执行元件
主讲人: Y.S. YAO
1
本章内容提要
液压马达(了解) 液压缸(掌握)
2
第一节 液压马达(内容提要)
概述,比较 工作原理 参数计算
3
3.1.1液压马达概述
从能量转化的观点来看：
液压马达和液压泵是可逆的
但两者工作条件不一样，性能要求 不一样，所以仍存在许多差别(见比较-下页)．
在输入油液压力和流量相同的条件下，
活塞运动速度较大而推力较小，广泛
用于组合机床的液压动力滑台和其它
机械设备的快速运动中
要使活塞往返运D动速2度d 相等，即V2=V3，
19
则
液压执行元件课件
03
液压马达的工作原理与应 用
液压马达的类型与结构
叶片式液压马达
由于其结构紧凑、体积小、转动惯量小、动作灵敏以及较 好的调速性能，被广泛应用于各种工程机械、农业机械、 交通运输机械以及军工装备等领域。
柱塞式液压马达
可以产生较大的扭矩和较高的速度，适用于重载、高速的 机械传动，如挖掘机、石油钻机以及各种船舶的推进等。
柱塞式液压缸
柱塞式液压缸由柱塞、缸筒、端盖等组成，通过柱塞在缸筒 内的往复运动实现机械能的输出。与活塞式液压缸相比，柱 塞式液压缸具有更大的推力和承受更高的压力。
液压马达的应用实例
摆线马达
摆线马达是一种常见的液压马达，由定 子和转子组成，利用摆线原理实现液体 的能量转换。摆线马达具有结构简单、 体积小、重量轻、运转平稳等优点，常 用于工程机械、农业机械等领域。
节能环保与可持续发展趋势
节能环保
通过优化设计、降低能耗和提高效率，实现 液压执行元件的节能环保。例如，采用新型 液压泵和马达设计，降低能耗和排放，实现 液压系统的绿色化。
可持续发展趋势
为了适应可持续发展的需求，液压执行元件 正朝着长寿命、低维护和高可靠性方向发展 。通过优化材料选择、结构设计和使用环境 等措施，提高液压执行元件的使用寿命和可 靠性。
选型考虑因素与实例介绍
实例介绍 数控机床：需要高精度控制，选用伺服阀。
塑料机：需要一定的精度但不需要伺服阀那么高，选用比例阀。
05
典型液压执行元件的实例 分析
液压缸的设计实例
活塞式液压缸
活塞式液压缸是液压系统中常用的执行元件之一，由活塞、 缸筒、活塞杆等组成，通过活塞在缸筒内的往复运动实现机 械能的输出。
主要参数的设计计算
液压执行元件课件
（1）液压泵的驱动功率 Pip；
（2）液压泵的输出功率 Pop；
（3）液压马达的输出转速 nM、转矩 TM和输出
功率 Pom。
解：
（1）液压泵驱动功率 Pip
Pip ppqp p p n pV p pv 10 10 6 1450 0.9 10 10 6 2685 W 0.9 0.9 60
变量马达
Single
Double
双向定量马达
双向变量马达
2. Operating principle of hydraulic motors
马达工作原理 Axial piston motors 轴向柱塞马达 Swash plate axial piston motor Fig. 4-2 斜盘式轴向柱塞马达
Operating principle 工作原理 Pressure oil pushes roller by piston against curve surface to produce torque driving cam running 压力油推滚轮驱动轨道旋转 Specialties 特点 Radial force balanced 径向力平衡 Fine low speed performance 低速稳定性好 High request for cam manufacturing 内曲面轨道制造难度大 Working safely and reliable 工作安全可靠
op
pv pm
（2）液压泵输出功率 Pop
Pop p p q p 10 10 6 1450 10 10 6 0.9 60 2175 W
（3）液压马达输出转速 nM
nM q pmv Vm 1450 10 10 6 0.9 0.9 1174 .5( rpm) 6 10 10
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。
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主要尺寸计算 强度校核 缓冲设计(液压冲击) 稳定性校核
28
单杆活塞式液压缸的结构
类似结构三维立体图
29
液压缸主要尺寸计算
液压缸内径计算：
以柱塞 或活塞推出
q
4q
A (D2 d 2 )
当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力 和流量都相等时，活塞(或缸体)两个方向
的推力和运动速度也都相等，适用于要求
往复运动速度和输出力相同的工况
16
单杆活塞式液压缸
推出速度
F1
p1 A1
p2 A2
4
D2 ( p1
p2 )
4
d 2 p2
1
q A1
4q D 2
F2
p1 A2
p2 A1
4
D 2 ( p1
p2
)
4
d 2 p1
2
q A2
4q
(D2 d 2)
v
2 1
D2 D2 d2
速度比＞１
推回速度－快
17
单杆活塞式液压缸：
工作原理： (如上页)
F1
p1 A1
p2 A2
4
D2 ( p1
p2 )
4
d 2 p2
推出速度
1
q A1
4q D 2
F2
p1 A2
调速范围
可用最大转速和最低稳定转速比表示
11
第二节 液压缸
本节内容提要: 活塞缸：单杆式、双杆式 柱塞缸 摆动缸(摆动液压马达,并非可以摆动的液压缸)
学习要求:掌握其结构-原理-特点-应用设计
12
3.2液压缸(本章重点)
液压缸：将液压能转换为机械能（执行元件），
用来驱动工作机构作直线运动（移动液压缸） 或摆动运动（摆动液压缸、摆动液压马达）
摆动缸转矩转速公式：P80，3-17，18
22
3.2.4 其它形式的液压缸（内容提要）
增压缸 伸缩式套筒液压缸 齿条活塞缸
23
增压缸
局部区域获得高压
p2
p1
(
D d
)
2
增压缸只能将高压油输入其它液压缸以获得大的推力， 其本身不能直接作为执行元件
24
伸缩式套筒液压缸
伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成，又称多级缸。 伸缩缸中活塞伸出的顺序是从大至小，而空载缩回的顺序
分类:活塞缸\柱塞缸\摆动缸
13
3.2.1 活塞式液压缸
双杆式活塞缸 结构动画
正反运动液压力作用面积一般是相等的
单杆式活塞缸 结构动画
14
双杆活塞式液压缸
两种安装方式比较
结构 行程 空间
15
双杆式活塞缸
双杆活塞式液压缸：
工作原理：
F
(
p1
p2 ) A
4
(D2
d
2 )(
p1
p2 )
特点和应用：
图形符号
液压泵--是液压系统的动力元件，其作用是 把原动机输入的机械能转换为液压能，向系统 提供一定压力和流量的液流。
液压马达--则是液压系统的执行元件，它把 输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能， 用来推动负载做功。
分类：齿轮式、叶片式、柱塞式、等
4
3.1.1 特点、类型与应用
与液压泵比较
9
径向柱塞式液压马达工作原理
10
3.1.3 基本参数与基本性能
理论转矩
Tt
pV
2
实际输出转矩 T pVm
2
其中，Ｖ为排量
有效起动机械效率
m
T0 Tt
液压马达的转速和低速稳定性（见图３－３）
原因：低速摩擦力特性－由停止＞液体弹性积蓄＞推动运动＞ 弹性减小＞运动受摩擦到停止＞液体弹性积蓄＞．．．．
6
高速液压马达--惯量小\调速换向快
对应的结构类型有: 齿轮式\螺杆式\叶片式\轴向柱塞式
低速液压马达--排量大\体积大
对应的结构类型有: 径向柱塞式和其他
7
3.1.2 液压马达工作原理
液压马达工作原理相关知识:
液压马达与液压泵在原理上可逆，结构上 类似
通过受力分析来说明>>>>
8
叶片式液压马达工作原理
p2 A1
4
D 2 ( p1
p
2
)
4
d 2 p1
2
q A2
4q (D2 d 2)
特点和应ห้องสมุดไป่ตู้：
v
2 1
D2 D2 d2
速度比＞１
推回速度－快
１供油压力和流量不变时，活塞在两个方向的运动速度和输出推力皆
不相等。
２由于A1>A2,故F1>F2,V1<V2,即活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；
第3章 液压执行元件
主讲人: Y.S. YAO
1
本章内容提要
液压马达(了解) 液压缸(掌握)
2
第一节 液压马达(内容提要)
概述,比较 工作原理 参数计算
3
3.1.1液压马达概述
从能量转化的观点来看：
液压马达和液压泵是可逆的
但两者工作条件不一样，性能要求 不一样，所以仍存在许多差别(见比较-下页)．
靠液压力推出柱塞, 靠外力推回柱塞.
如竖直安装时自重, 或用弹簧
靠液压力双向运动动画
20
柱塞式液压缸
主要特点：
单作用液压缸。要双向运动需成对使用
适用于行程较长的场合 推力和速度分别为F=pA
适合直立安装
q A
4q
d 2
缸内壁加工要求低，由导向套导向
21
3.2.3 摆动缸(摆动液压马达)
一般是从小至大。 当输入流量相同时，外伸速度逐次增大； 当负载恒定时，液压缸的(推力面积逐渐变小)工作压力逐次
增高。 常用于安装空间小而行程要求很长的场合
25
伸缩式套筒液压缸
工作原理动画
26
齿条活塞缸
27
3.2.5 液压缸的设计与计算（内容提要）
设计原则,注意问题p85
设计步骤:工况分析>制负载图>选工作压力>选结构类型>>>计算 主要尺寸>校核 注意问题:根据具体应用设计结构(安装\缓冲\排气等),尽量标准化….
活塞杆缩回时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作
载荷，缩回时为空载或轻载的场合
可以差动连接 （见下页）
18
液压缸的差动连接
单杆活塞缸的两腔同时通入压力油的油路连接方式称为差动连 接，作差动连接的单杆活塞缸称为差动液压缸
3
q A1 A2
4q d 2
F3
p1 A1
p2 A2
4
D 2 p1
(D2 4
d 2 ) p1
4
d 2 p1
差动连接时实际起有效作用的面积是
活塞杆的横截面积
在输入油液压力和流量相同的条件下，
活塞运动速度较大而推力较小，广泛
用于组合机床的液压动力滑台和其它
机械设备的快速运动中
要使活塞往返运D动速2度d 相等，即V2=V3，
19
则 即A1=2A2
3.2.2 柱塞式液压缸
液压泵
正反转
不可
结构
不对称
转速
--
其他 有自吸能力
液压马达 可以 有对称
范围大,不能太低 密封起动
5
液压马达分类
结构形式:齿轮式、叶片式、柱塞式和其它 形式
转速:高速(额定转速高于500r／min,转矩小)和低速 (额
定转速低于500r／min,排量大,体积大)
排量可否调节:定量马达和变量马达
28
单杆活塞式液压缸的结构
类似结构三维立体图
29
液压缸主要尺寸计算
液压缸内径计算：
以柱塞 或活塞推出
q
4q
A (D2 d 2 )
当两活塞杆直径相同、缸两腔的供油压力 和流量都相等时，活塞(或缸体)两个方向
的推力和运动速度也都相等，适用于要求
往复运动速度和输出力相同的工况
16
单杆活塞式液压缸
推出速度
F1
p1 A1
p2 A2
4
D2 ( p1
p2 )
4
d 2 p2
1
q A1
4q D 2
F2
p1 A2
p2 A1
4
D 2 ( p1
p2
)
4
d 2 p1
2
q A2
4q
(D2 d 2)
v
2 1
D2 D2 d2
速度比＞１
推回速度－快
17
单杆活塞式液压缸：
工作原理： (如上页)
F1
p1 A1
p2 A2
4
D2 ( p1
p2 )
4
d 2 p2
推出速度
1
q A1
4q D 2
F2
p1 A2
调速范围
可用最大转速和最低稳定转速比表示
11
第二节 液压缸
本节内容提要: 活塞缸：单杆式、双杆式 柱塞缸 摆动缸(摆动液压马达,并非可以摆动的液压缸)
学习要求:掌握其结构-原理-特点-应用设计
12
3.2液压缸(本章重点)
液压缸：将液压能转换为机械能（执行元件），
用来驱动工作机构作直线运动（移动液压缸） 或摆动运动（摆动液压缸、摆动液压马达）
摆动缸转矩转速公式：P80，3-17，18
22
3.2.4 其它形式的液压缸（内容提要）
增压缸 伸缩式套筒液压缸 齿条活塞缸
23
增压缸
局部区域获得高压
p2
p1
(
D d
)
2
增压缸只能将高压油输入其它液压缸以获得大的推力， 其本身不能直接作为执行元件
24
伸缩式套筒液压缸
伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成，又称多级缸。 伸缩缸中活塞伸出的顺序是从大至小，而空载缩回的顺序
分类:活塞缸\柱塞缸\摆动缸
13
3.2.1 活塞式液压缸
双杆式活塞缸 结构动画
正反运动液压力作用面积一般是相等的
单杆式活塞缸 结构动画
14
双杆活塞式液压缸
两种安装方式比较
结构 行程 空间
15
双杆式活塞缸
双杆活塞式液压缸：
工作原理：
F
(
p1
p2 ) A
4
(D2
d
2 )(
p1
p2 )
特点和应用：
图形符号
液压泵--是液压系统的动力元件，其作用是 把原动机输入的机械能转换为液压能，向系统 提供一定压力和流量的液流。
液压马达--则是液压系统的执行元件，它把 输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能， 用来推动负载做功。
分类：齿轮式、叶片式、柱塞式、等
4
3.1.1 特点、类型与应用
与液压泵比较
9
径向柱塞式液压马达工作原理
10
3.1.3 基本参数与基本性能
理论转矩
Tt
pV
2
实际输出转矩 T pVm
2
其中，Ｖ为排量
有效起动机械效率
m
T0 Tt
液压马达的转速和低速稳定性（见图３－３）
原因：低速摩擦力特性－由停止＞液体弹性积蓄＞推动运动＞ 弹性减小＞运动受摩擦到停止＞液体弹性积蓄＞．．．．
6
高速液压马达--惯量小\调速换向快
对应的结构类型有: 齿轮式\螺杆式\叶片式\轴向柱塞式
低速液压马达--排量大\体积大
对应的结构类型有: 径向柱塞式和其他
7
3.1.2 液压马达工作原理
液压马达工作原理相关知识:
液压马达与液压泵在原理上可逆，结构上 类似
通过受力分析来说明>>>>
8
叶片式液压马达工作原理
p2 A1
4
D 2 ( p1
p
2
)
4
d 2 p1
2
q A2
4q (D2 d 2)
特点和应ห้องสมุดไป่ตู้：
v
2 1
D2 D2 d2
速度比＞１
推回速度－快
１供油压力和流量不变时，活塞在两个方向的运动速度和输出推力皆
不相等。
２由于A1>A2,故F1>F2,V1<V2,即活塞杆伸出时，推力较大，速度较小；
第3章 液压执行元件
主讲人: Y.S. YAO
1
本章内容提要
液压马达(了解) 液压缸(掌握)
2
第一节 液压马达(内容提要)
概述,比较 工作原理 参数计算
3
3.1.1液压马达概述
从能量转化的观点来看：
液压马达和液压泵是可逆的
但两者工作条件不一样，性能要求 不一样，所以仍存在许多差别(见比较-下页)．
靠液压力推出柱塞, 靠外力推回柱塞.
如竖直安装时自重, 或用弹簧
靠液压力双向运动动画
20
柱塞式液压缸
主要特点：
单作用液压缸。要双向运动需成对使用
适用于行程较长的场合 推力和速度分别为F=pA
适合直立安装
q A
4q
d 2
缸内壁加工要求低，由导向套导向
21
3.2.3 摆动缸(摆动液压马达)
一般是从小至大。 当输入流量相同时，外伸速度逐次增大； 当负载恒定时，液压缸的(推力面积逐渐变小)工作压力逐次
增高。 常用于安装空间小而行程要求很长的场合
25
伸缩式套筒液压缸
工作原理动画
26
齿条活塞缸
27
3.2.5 液压缸的设计与计算（内容提要）
设计原则,注意问题p85
设计步骤:工况分析>制负载图>选工作压力>选结构类型>>>计算 主要尺寸>校核 注意问题:根据具体应用设计结构(安装\缓冲\排气等),尽量标准化….
活塞杆缩回时，推力较小，速度较大。因而它适用于伸出时承受工作
载荷，缩回时为空载或轻载的场合
可以差动连接 （见下页）
18
液压缸的差动连接
单杆活塞缸的两腔同时通入压力油的油路连接方式称为差动连 接，作差动连接的单杆活塞缸称为差动液压缸
3
q A1 A2
4q d 2
F3
p1 A1
p2 A2
4
D 2 p1
(D2 4
d 2 ) p1
4
d 2 p1
差动连接时实际起有效作用的面积是
活塞杆的横截面积
在输入油液压力和流量相同的条件下，
活塞运动速度较大而推力较小，广泛
用于组合机床的液压动力滑台和其它
机械设备的快速运动中
要使活塞往返运D动速2度d 相等，即V2=V3，
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则 即A1=2A2
3.2.2 柱塞式液压缸
液压泵
正反转
不可
结构
不对称
转速
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其他 有自吸能力
液压马达 可以 有对称
范围大,不能太低 密封起动
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液压马达分类
结构形式:齿轮式、叶片式、柱塞式和其它 形式
转速:高速(额定转速高于500r／min,转矩小)和低速 (额
定转速低于500r／min,排量大,体积大)
排量可否调节:定量马达和变量马达