液压与气压传动第四章执行元件讲述

A1
4qv D2
v2
qv
A2
(D 4q2vd2)
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n 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。
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4）单杆活塞缸的差动连接－差动缸
q1qq2
活塞只有一个,设此时的速度为v3 q 1A 1 v3 q 2A 2v3
代入上式: A1v3qA2v3
[p 14 D 2p2(4 D 24 d2)]m[4 D2(p1p2)4 d2p2]m
式中: p1——进油压力
p2——回油压力
F 2(p1A 2p2A 1)m
[p 1(4 D 24 d2)p24 D 2]m
2021/2/11 [ 4 D2(p1p2) 4 d2p1]m
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b. 速度
v1
qv
无杆腔 进油腔
有杆腔 回油腔
工作原理:因两侧有效作用面积或油液压力不等,
活塞在液压力的作用下,作直线往复运动。
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职能符号:
n 单杆双作用活塞缸
n 单杆单作用活塞缸
双向液压驱动
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单向液压驱动, 回程靠外力。
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3) 基本参数
a. 推力
F 1(p1A 1p2A 2)m
n 用途:实现摆动往复运动
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n 职能符号: 摆动马达 29
4.气液阻尼缸
与液体相比,气体具有可压缩性。因此,在外载荷发生变化时 会导致气缸的输出运动产生“爬行”或“自移”现象。
气液阻尼缸是一种由气缸和液压缸构成的组合缸。由气缸 产生驱动力，而用液压缸的阻尼调节作用获得平稳的运动。这 种气缸常用于机床和切削加工的进给驱动装置,克服了普通气 缸在负载变化较大时容易产生的“爬行”或“自移”现象，可 以满足驱动刀具进行切削加工的要求。在要求气缸有较高的位 置和速度精度时，宜使用气液阻尼缸。
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一、 液压缸 1. 液压缸的作用和分类
❖ 作用:压力能-机械能 用于实现直线往复运动
{ { { { 分类
单作用
按作用方式 双作用
按结构
活塞缸 柱塞缸
单杆 双杆
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摆动缸
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2. 活塞式液压缸
（1）单杆活塞缸
1) 结构:缸体、活塞、活塞杆、密封、缸盖等
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2) 工作原理:
伸缩缸
{摆动缸（摆动马达）
摆动运动
齿轮缸
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二特殊功能缸
1.伸缩式液压缸
压盖 端盖 套筒活塞 活塞 缸体
端盖
套筒活 塞端盖
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❖ 结构:由两个或多个活塞缸或柱塞缸套装而成,有单作用和 双作用之分。
❖ 工作原理: 活塞或柱塞伸出时,从大到小， 速度逐渐增大，推力逐渐减小。 活塞或柱塞缩回时，从小到大。
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3.摆动液压缸
1. 结构:叶片、缸体、输出轴
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n 单叶片式
n 双叶片式
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2. 参数计算及用途
❖ 单叶片 摆角<360o
Tb 2(R 2 2R 1 2)p (1p2)m
2nb(R 2 2 2 q m R 1 2)
n 双叶片 摆角<180o 转矩是单叶片的两倍, 角速度是单叶片的一半。
导向套
开口销 导向套
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缸体 活塞 活塞杆
支承环 密封 导向套
双作用单活塞杆液压缸
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2. 柱塞缸
（1）单柱塞缸
●单向液压驱动,回程靠外力。
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（2）双柱塞缸
●双向液压驱动
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{ { { 直线运动
活塞缸 柱塞缸
单杆 双杆
单作用 双作用 差动
L=2l
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液压缸的组成
❖ 1 活塞和活塞杆 ❖ 2 缸体和缸盖 ❖ 3 密封装置 ❖ 4 缓冲装置 ❖ 5 排气装置
双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出,根据安装方 202式1/2/1不1 同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。 15
液压缸的缓冲装置
在运动速度较高和运动部件的质量 较大时,防止活塞在行程终点与缸盖和 缸底发生碰撞,引起冲击，损坏液压缸
特点应用：工作时可伸很长，不工作时缩短，占地面积 小，且推力随行程增加而减小 。
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2.齿条活塞缸
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压缩空气推动活塞6带动齿条3作直线运动,齿条3则推动齿轮4 作旋转运动,由输出轴5（齿轮轴）输出力矩。输出轴与外部机 构的转轴相连，让外部机构作摆动。
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qv3(A1A2)
q1
速度: v3A1qA2 Aq杆4dq2
pq
推力: F 3p1 A p2 A p (A 1A 2)p杆 A p4 d2
n 特点:v3 > v1 ;F3 < F1 。
20结21/2论/11:差动连接后,速度大,推力小。
q2
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v3
q A杆
v2
q A2
如令:
A杆 A2 则有: v2 v3
d2 D2 d2 44
d2D2d2 D2 2d2 D 2d 或 d0.70D 7
结论:当 D 2d 时,快进、快退速度相等。
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（2）双杆活塞缸
1） 结构特点:两侧有效工作面积一样。
2）.基本参数:
F 1 F 2 (p 1 A p 2 A )m 4 ( D 2 d 2 )p 1 ( p 2 )m
2021/2/11v1v2q Av(D 4q2vd2)
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3） 应用
两个方向力和速度一样的场合。
职能符号:
4）安装方式
{ 缸固定 L=3 l 杆固定 L=2 l
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l——活塞有效工作行程。
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缸固定
L
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L=3l
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杆固定
L
{ 2021/2/11 杆固定时、缸移动
软管 空心杆
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第4章 执行元件
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❖ 定义:按一定要求,将流体的压力能量转化为机械能,实 现直线、转动和摆动运动的传动装置称为执行元件。
❖ 执行元件主要包括缸和马达。
❖ 缸用作为动力源，实现直线往复运动，输出力和直 线位移。
❖ 马达用作为动力源，实现连续回转运动，输出力矩 和角位移。
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2环021/2形/11 缝隙节流缓冲
小孔节流缓冲 16
液压缸的排气装置
在运动速度较高和运动部件的质量 较大时,防止活塞在行程终点与缸盖和缸 底发生碰撞,引起冲击，损坏液压缸
缸盖上的排气 2021/2/11
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排气阀
双作用双活塞杆液压缸 的典型结构
活塞杆
端盖 缸体 活塞
密封 活塞杆
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1)串联气液阻尼缸
组成:1.负载 2.油缸 3.节流阀 4.单向阀 5.油杯 6.隔板 7.气缸