飞机液压传动与控制第四章飞机液压执行装置

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3.弹簧缓冲：行程末端安装弹簧，起到缓冲作用。 实现：缓慢启动、全速传动和终点缓冲
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.2 排气装置
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（1）作动筒“爬行”或“松软”现象：执行元件运动 慢、产生噪声和发热。 “爬行”原因：油压、空气弹性、摩擦与传动惯性 相互作用，导致速度慢。 刹车 “松软”原因：主要是空气进入。 （2）消除空气的排气措施：
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
1.输出力
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作动筒的输出力是指克服其内部各种阻力以后所发 出的机械力的大小。在理论上，可根据图4.1.l建立力的 平衡方程
p1 A = F + p2 A
则理论输出力表达式为
F = p1 A1 − p2 A2
式中,F为理论输出力；p1为供油压力；p2为回油压 力；A1为p1压力作用的有效面积；A2为p2压力作用的有效 面积。 由于活塞运动是具有摩擦阻力，所以其实际输出力 的表达式应为 式中，Psb 提高输出力措施！
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.1 缓冲装置
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2.节流阀缓冲：节流阀缓冲装置的基本工作原理是： 在作动筒行程末端安装节流阀，限制回油流量， 使之产生反压力，从而减缓部件的运动速度。
图4.3.2 带单向节流阀的作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
1Hale Waihona Puke Baidu/25
4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.1 缓冲装置
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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复习题：
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1.液压动作筒的工作原理与性能参数？ 2.液压动作筒的类型？双向单杆式如何控制输出力与传 动速度？ 3.作动筒缓冲装置的主要功用、形式？锁定装置的功 用？ 4.什么是作动筒的“爬行”和“松软”现象？主要原因？如 何排气？
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§3 飞机液压执行装置
ηv =
Q − Ql Q = 1− l Q Q
则实际作动筒的输出速度应为
v =
需要指出的是，在恒压时为常量，但是在当压力变化 时，将随之发生变化。具体表现为当压力升高时减小而 压力降低时增大。因此，尽量减小作动筒的泄漏是现代 飞机液压系统向高压方向发展所面临的挑战之一。
§3 飞机液压执行装置 液压传动
单向式作动筒采用排气活门。 双向式作动筒在维修后，进行若干次往复行程排出油箱。
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.3 锁定装置
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锁定装置：将传动的部件定位，分为机械锁和液压 锁。 采用作动筒的钢球机械锁，如起落架舱门。
图4.3.3 带钢珠锁定装置的作动筒 （a）未锁定状态；（b）锁定状态 §3 飞机液压执行装置 液压传动
Q − Ql η vQ = A A
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
3.作动时间和输出行程
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对于飞机液压操纵系统的许多作动筒来讲，均有 在规定的时间内完成其动作的要求。因此将作动筒完 成作动所用的时间称为作动时间，将作动筒完成该动 作时活塞在筒内扫过的距离称为作动行程。显然，作 动时间和作动行程与输出速度有关：
图4.2-3 双向双杆作动筒 图 4.2.3 双向双杆作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
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4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.3 液压缸典型结构举例
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图4.2.4 单杆活塞缸结构 1—头侧端盖 2—活塞密封圈 3—活塞头 4—活塞杆 5—缸体 6—拉杆 7—活塞杆密封圈 8—杆侧端盖 9—防尘圈 10—泄油口 11—导向套 12—固定密 封圈 13—节流阀 14—单向阀
v=Q A
式中，v为输出速度；Q为进入作动筒的液体流量；A 为活塞的有效面积。
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
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2.输出速度
实际中还应考虑作动筒内部的泄漏（即油液从供油腔 经活塞密封处漏向回油腔），因此引入容积效率（泄漏 影响系数），其表达式为
L = vt
v=
又由于
L = l − l1 − Δl
ηvQ
A
l 为作动筒的内腔长度；l1 为活塞厚度； l 为设计时为防 Δ 止活塞和顶盖碰撞而预留的行程余量，一般为5～20mm。
§3 飞机液压执行装置 液压传动
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
3.作动时间和输出行程
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.1 缓冲装置
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缓冲装置：活塞速度大，部件质量大时，防止活塞终 点撞击，引起噪声、振动和损坏设备。 按原理分为：缝隙节流、节流阀、弹簧。 1.缝隙节流缓冲：活塞右端油液由节流孔间隙流出， 起缓冲作用。
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节流间隙
图4.3.1 带缝隙节流凸台的作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
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第四章
飞机液压执行装置
§3 飞机液压执行装置
液压传动
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概述
功用：将液压能转变为机械能做功传动部件，
分为往复型与旋转型。
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分类： 往复运动型--作动筒(液压缸),摆动缸 旋转运动型--液压马达
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.1 液压作动筒的基本原理和结构
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
液压作动筒的基本构成为：
(1) 缸体组件 (2) 活塞组件 (3) 密封装置 (4) 缓冲装置 (5) 排气装置 间隙密封 活塞环密封 密封圈密封
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
§3 飞机液压执行装置
Fsb = η m ( p1 A1 − p2 A2 ) 为实际输出力；η m 为机械效率。
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
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2.输出速度
根据流量连续性定理，进入作动筒的液体流量，等 于其液流截面与速度的乘积。再由液压作动筒的基本原 理分析（图4.1.l），不难得出，在液压作动筒中，油液 的有效面积就是内腔液流的截面积，内腔液流的平均流 速即为输出速度。由此可以得出，作动筒的输出运动速 度取决于输入流量的大小，即
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.3 锁定装置
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机械锁作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
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4.3 飞机液压作动筒辅助元件 4.3.3 锁定装置
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单面液压锁作动筒
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4.4 液压马达
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液压马达在液压系统中属于能量转换装置，是将系统的液 压能转变为机械能，使系统输出一定的连续转速和转矩， 驱动工作部件运行，因此属于执行元件。
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原理：利用油液压力克服负载，持续流量维持运动 速度。活塞杆固定则筒体运动，如助力器。 性能参数：压力和流量为输入参数，是液压功率； 输 出 力 和 速 度 为 输 出 参数，是机械功 率。
图 4.1.1 液压作动筒的工作原理 1一筒体；2一活塞；3一活塞杆；4一端盖；5一密封；6一迸出管道
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主要知识点
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1、液压作动筒的物理本质： 2、控制双向运动速度不同的动作筒： 3、作动筒缓冲装置的功用： 4、供油流量一定时单杆双向动作筒杆的运动特点 5、将双向式作动筒锁定在规定位采用：
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§3 飞机液压执行装置
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图4.2-3 双向双杆作动筒 图 4.2.2 双向单杆作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
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4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.2 双作用式作动筒
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双作用式
（2）双向双杆式：双向双杆式作动筒（见图4.2.3）在活塞两 边装有同样粗细的活塞杆，使两腔油液的有效工作面积相 同，用于前轮转弯传动。
由上述的几个公式可以得到作动时间的表达式
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L LA t= = v Qηv
计算最小供油流量的公式为
Qmin = LA tηv
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4.1 液压作动筒（液压缸）概述
4.1.2 液压作动筒的特性与分析
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4.功率和总效率
作动筒的输出功率表征的是作动筒对外做功的速 度，其大小为输出力 F 和输出速度 v 的乘积，即 Fv Psc = 输入作动筒的液压能，绝大部分通过作动筒转化成 了机械能输出，但是还有极小部分以机械摩擦和油液泄 漏的形式发生损耗，这两部分损耗的百分比分别用两个 效率（1- η m）和（1- ηv ）来表示。因此可得 Psc = Psrηmηv = p1Qηmηv 作动筒的总效率为
4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.1 单作用式作动筒
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单作用式：
图4.2-2 双向单杆作动筒
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4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.2 双作用式作动筒
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双作用式
（1）双向单杆式：由两边活塞面积差、控制传动力和速度， N＝PQ＝PFL/t一定时，F大、时间t延长，伸出慢、缩入快， 如起落架收放，放慢收快。
η = ηmηv
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4.2 飞机的液压作动筒（液压缸） 4.2.1 单作用式作动筒
油压克服弹簧力，杆右移传动； 用于刹车传动的刹车与解除。
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单作用式：
图4.2-2 双向单杆作动筒 图 4.2.1 单作用武作动筒 §3 飞机液压执行装置 液压传动
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