课外作业_第3讲_液压马达与液压缸_参考答案_2018-5-2纠错版
液压缸y
2.2差动连接的速度推力特性
单活塞杆缸两腔同时通压力油，称 为差动连接。差动连接的缸只能 一个方向运动。图示为向右运动。
运动速度
v3＝（q ＋ q‘）/ A1＝（q ＋A2v3）/ A1 整理得：v3＝ q /（A1－A2）＝4 q /πd 2 活塞推力 F3＝ p1（A1－A2）ηm
2.2差动连接的速度推力特性
4 F1 D p1
有杆腔进油
4 F2 2 D d p1
3、缓冲装置
必须指出，上述缓冲装置，只能在液压缸行程至端盖时才 起缓冲作用， 当执行元件在中间行程位置运动停止时，上述缓冲装置不 起作用， 这时可通过在回油路上设置背压阀来解决。
第４章
液压缸
4、排气装置
设计液压缸时要考虑空气的排除。 对于水平放置要求不高的液压缸一般不设置专门的排气装置，可将 进出油口设置在缸筒两端的最高处，利用回油使空气随油液一起排往 油箱，再经油箱排出。 对速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸，需要在液压缸两侧 最高部位设置排气装置，如排气孔或排气阀。
尾部 销轴
液压缸在 垂直面内 可摆动。 头部销轴 型安装时， 活塞杆受 弯曲作用 较小； 中间销轴 型次之； 尾部销轴 型最大
2.安装方式
安装方式 耳 环 式 头部 耳环 尾部 耳环 径向、 轴向、 切向 底座 尾部 球头 式 安装简图 说明 液压缸在垂直面内 可摆动，头部耳环 型安装时，活塞杆 受弯曲作用较小； 尾部耳环型较大 径向底座型安装时， 液压缸受倾翻力矩 较小； 切向底座型和轴向 底座型较大 液压缸可在一定空 间范围内摆动
3、增速缸
增速缸动画
3、增速缸
组成:活塞缸与柱塞缸的复合缸，
增速缸用于快速运动回路，在不增加泵的流量的前 提下，使执行元件获得尽可能大的工作速度。
液压与气压传动第3章液压马达与液压缸汇总讲解
液压马达回路
液压马达
AB
T
P
溢流阀液压泵Fra bibliotek8液压缸、液压泵、液压马达的共性
油缸油泵油马达，工作原理属一家： 能量转换共同点，均靠容积来变化， 出油容积必缩小，进油容积则扩大。 油泵输出压力油，出油当然是高压， 缸和马达与泵反，出油自然是低压。 工作压差看负载，负载含义要记下： 油泵不仅看外载，管路阻力也得加， 缸和马达带负载，压差只是克服它。 流量大小看速度，再看排量小与大， 单位位移需油量，排量含义就是它。
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5、摆动式液压缸The limited angle rotary actuator
摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的 执行元件，也称摆动式液压马达。
有单叶片和双叶片两种形式。图中定子块固 定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根 据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。
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一、液压马达的分类和工作原理
分类：
按速度分类：
按结构分类： 齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式
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马达的分类
马达
定量马达 变量马达
齿轮马达 轴向柱塞马达
径向柱塞马达
轴向柱塞马达
低速液压马达
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高速液压马达的基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式 和轴向柱塞式等。
高速液压马达的主要特点是转速高、转动惯量小，便于启动和 制动。通常高速液压马达输出转矩不大（仅几十N.m到几百 N.m），所以又称为高速小转矩马达。
课堂作业_第3讲_液压马达与液压缸_参考答案
快退速度： v2 q （3 分） ( A1 A2 )
依题设，有： v1 3v2 q q A1 / A2 4 （4 分） =3 A2 A1 -A2
公式符号
排量公式
z:齿数；m:模数；B:齿宽
V 2 zm 2 B
V
d2
4
Dz tan
V
d2
2
课堂作业_液压马达与液压缸
班： ；序号 ；姓名： ；得分： （共 38 分） 1、 判断题： （每题 2 分，共 8 分） 1) 2) 3) 4) 2、 请写出以下马达的排量公式（每个公式 4 分，共 20 分） ： 液压马达 齿轮马达 R、 r:定子圆弧段的大小半径； B: 叶片马达 转子宽度；S:叶片厚度；z:叶片 数 轴向柱塞马 达 单作用连杆 型径向柱塞 马达 多作用内曲 线径向柱塞 马达 d:柱塞直径； D:柱塞孔分布圆直 径；z:柱塞数；α:斜盘倾角 d:柱塞直径； e:曲轴偏心距； z:柱 塞数 d:柱塞直径； s:柱塞行程； x:作用 次数;y:柱塞排数；z:柱塞数
ez
V
d2
4
sxyz
V 2 ( R 2 r 2 ) B 2( R r ) BSz
3、 流量一定时，若要求某差动液压缸快进速度 v1 是快退速度的三倍，试确定活塞 （共 10 分） 有效作用面积 A1 和活塞杆截面积 A2 之比 A1/A2 的值。 解：设流量为 q，得快进速度： v1 q q （3 分） A1 (与液压马达都是靠工作腔密封容积大小的变化而工作，从能 量转换的观点看，两者具有可逆性，所以两者通用，结构一样。 （×） 与叶片泵类似，叶片液压马达也分单作用式和双作用式。 （×） 一般而言，液压马达将液压能转变成旋转运动，而液压缸将液压能转变为 直线运动或摆动。 （√） 通常用液压马达额定转矩下其进出油口被切断时的马达轴滑动值（rad/s） 来评价液压马达的制动性能，滑动值越大制动性能越好。 （×）
第三章+液压马达与液压缸
液压马达
将液体压力能转换为机械能的装置，输出转 矩和转速，是液压系统的执行元件。
液压缸
与马达一样，也是将液压能转变为机械能 的装置，它将液压能转变为直线运动或摆 动的机械能。
第一节 液压马达
液压马达的概述 高速液压马达
齿轮马达 叶片马达 轴向柱塞马达
第一节 液压马达（3）低速马达
排量公式 v =πd 2e z / 2 d 为柱塞直径；e 为曲轴偏心距；z 为柱塞数。
特点 结构简单，工作可靠，可以是壳体固定曲
轴旋转，也可以是曲轴固定壳体旋转（可驱动 车轮或卷筒），但体积重量较大，转矩脉动， 低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后 最低转速可达3 r/min。
第一节 液压马达（1）概述
功率与总效率
输入功率Pmi Pmi ＝ Δp qM
输出功率PMo PMo ＝ T 2πn
总效率 ηM＝ PMo/ Pmi＝ηMvηM
第一节 液压马达（1）概述
液压马达图形符号
第一节 液压马达（1）概述
液压马达的分类和选用
选择液压马达的原则与选择液压泵的原 则基本相同。在选择液压马达时，首先要 确定其类型，然后按系统所要求的压力、 负载、转速的大小确定其规格型号。一般 来说，当负载扭矩小时，可选用齿轮式、 叶片式和轴向柱塞式液压马达。如负载扭 矩大且转速较低时，宜选用低速大扭矩液 压马达。
宽的场合。
台）等设备中。
适合于负载速度大、有变速要求、负载扭矩较 小、低速平稳性要求高，即中高速小扭矩的场 合。
适用于起重机、绞车、铲车、内 燃机车、数控机床等设备。
低
速 大 扭 矩 马
径 向 马
达
第四章 液压缸与液压马达
第4章 液压缸与液压马达液压缸是液压传动系统中的又一类执行元件，将液压泵供给的液压能转换为机械能而对负载做功，是用来实现工作机构直线往复运动或小于360 摆动运动的能量转换装置。
液压缸结构简单、工作可靠、在液压系统中得到广泛的应用。
液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和力。
液压缸和液压马达都是液压执行元件， 其职能是将液压能转换为机械能。
4.1 液压缸4.1.1常用液压缸及特点按作用方式分为单作用式和双作用式。
单作用式：液体或气体只控制缸一腔单向运动； 双作用式：液体或气体控制缸两腔实现双向运动。
单作用液压缸是指其中一个方向的运动用油压实现，返回时靠自重或弹簧等外力，这种油缸的两个腔只有一端有油，另一端则与空气接触。
双作用液压缸就是两个腔都有油，两个方向的动作都要靠油压来实现。
(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，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。
根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。
如图4-5(a)所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。
它的进、出口布置在缸筒两端，活塞通过活塞杆带动工作台移动，当活塞的有效行程为l 时，整个工作台的运动范围为3，所以机床占地面积大，一般适用于小型机床，当工作台行程要求较长时，可采用图4-5(b)所示的活塞杆固定的形式，这时，缸体与工作台相连，活塞杆通过支架固定在机床上，动力由缸体传出。
这种安装形式中，工作台的移动范围只等于液压缸有效行程l 的两倍，因此占地面积小。
进出油口可以设置在固定不动的空心的活塞杆的两端，但必须使用软管连接。
由于双杆活塞缸两端的活塞杆直径通常是相等的，因此它左、右两腔的有效面积也相等，当分别向左、右腔输入相同压力和相同流量的油液时，液压缸左、右两个方向的压力推力和速度相等。
当活塞的直径为D ，活塞杆的直径为d ，液压缸进、出油腔的压力为p 1和p 2，输入流量为q 时，双杆活塞缸的推力F 和速度v 为：F=A(p 1-p 2)=π (D 2-d 2) (p 1-p 2) /4 (4-18)v=q/A=4q/π(D 2-d 2) (4-19)式中：A 为活塞的有效工作面积。
液压与气压传动课后作业
T=52.5N.m ，转速 n=30r/min 。
设液压马达排量Mm=0.9,求所需要的流量和压力各为多少？解：理论转矩：T t -PV2 机械效率：Mm 鱼T tT M 2 52.5* 2* P —— ° 9*[2 5* 10 6 =29.3MPa( 1MPa=1000000Pa)q M Vn/ MV 12.5* 10 *30 =6.9*10 6 m 3/s (单位是秒，最后计算时除以60)0.9*603-2某液压马达排量 V=70cm 3/r,供油压力p=10MPa,输入流量q=100L/min ，容积效率门MV =0.92,机 械效率门Mm=0.94，液压马达回油腔背压 0.2MPa,求马达的输出转矩与转速。
(10 0.2)*106* 70* 10 6 * 0.94TMTt* Mm102.68N ，m2（流量：m 3 /s 转速：r/min 压力：Pa 转矩：N.m 排量：m 3/r ）第三章液压马达与液压缸3-1某一减速机要求液压马达的实际输出转矩 V=12.5cm 3/r ，容积效率门MV =0.9,机械效率门解：实际输出转矩为:q t q M MV转速为：nV V3 _100*10 *0.9260* 70*10 21.8r/s=1314r/min,3、(1m =1000L)解：对两缸进行受力分析P"1P2A1 F1得出p2=2MPa, p1=3MPaP 2A 2 F 2根据液压缸流量计算公式：q=v*a/10,可得：速度：v1=10q/A1=30* 10 3/50*10-4=6m /min =0.1m/sv 〔A 1 v 2A 2V2=0.25 m/s或 v2=10q/A2=30*10 3/20*10-4=15m /min =0.25m/sp 2 = F 2 / A 2 =4000/20*10-4=2MPa p 1=(p 2A 1 F 1) / A 1 = (2*10 6*50*10-4+5000) /50*10-4=15*10 3/50*10-4=3MPa3-6如图所示，液压缸活塞直径 D=100mm ，活塞杆直径d=70mm ,进入液压缸的流量 q=25L/min ,压力p1=2MPa,回油背压p2=0.2MPa ，试计算三种情况下运动速度与方向及最大推力（实际计算其中一 种。
液压泵液压马达油缸作业题答案
液压泵液压马达油缸作业题答案1．某液压泵⼏何排量为10ml/r，⼯作压⼒为107Pa，转速为1500r／min，泄漏系数λb=2.5310-6m1/Pa.s机械效率为0.90，试求(1)输出流量；(2)容积效率；(3)总效率；(4)理论输出和实际输⼊功率；(5)理论输⼊扭矩。
答案：(1) 理论流量为：Qt=q*n=10x1500x10-3=15 L/min泄漏量Q1=λb*⊿p=2.5310-6x107=1.5 L/min输出流量：Qe=Qt- Q1=13.5 L/min(2)容积效率ηv= Qe/ Qt=13.5/15=0.9(3)总效率ηv=ηv*ηj=0.81(4)理论输出功率和输⼊功率计算⽅法⼀理论输出功率N Bt=p* Q Bt=107x15x10-3/60=2.5x103⽡输⼊功率N Bi= N Bt/ηBJ=2.5x103/0.9=2.77x103⽡计算⽅法⼆泵的实际输出功率N Be=p* Q Be=107x13.5x10-3/60=2.25x103⽡输⼊功率N Bi= N Be/ηB=2.25x103/0.81=2.77x103⽡(5)理论输⼊扭矩T Bt= N Bt x60/(2πn)=15.9N m（注：实际输⼊扭矩T Be= N Bi x60/(2πn)=17.7N m）2．某液压泵⼏何排量为12ml/r，⼯作压⼒为107Pa，理论流量为24l／min，容积效率为0.90，机械效率为0.80。
试求(1)转速和⾓速度；(2)实际输出和实际输⼊功率；(3)液压泵输⼊轴上的扭矩。
（1）Q Bt=q*n速度：n= Q Bt/q=24/(12x10-3)=2000 r/min⾓速度：ω=2πn=2πx2000/60=66.67π/秒(2)输出功率N B out=Qe*p=Qt*ηv*p=24x10-3x0.9x10-7/60=3.6 KW输⼊功率N B i= N B out/(ηv*ηv)=3.6/(0.9x0.8)=5 KW(3) 液压泵输⼊轴上的扭矩根据N B i =n*T/9550 （注：此公式中n的单位是r/min, Nein 的单位是KW，T为N m）或根据公式N B i =2nπ*T （该公式中n的单位r/秒，N B i 为⽡，T为N m）T =N B i*9550/n=23.875 N m3．恒功率变量泵调速特性曲线及调速原理如图，简述其⼯作原理。
《作业与答案》
第一章绪论一、主要概念1.液压传动的定义，液压传动的两个工作特性【答】液压传动的定义：以液体为介质，依靠流动着液体的压力能来传递动力的传动称为液压传动。
液压传动的两个工作特性是：①液压系统的压力(简称系统压力，下同)大小(在有效承压面积一定的前提下)决定于外界负载。
②执行元件的速度(在有效承压面积一定的前提下)决定于系统的流量。
这两个特性有时也简称为：压力决定于负载；速度决定于流量。
2.液压系统的四大组成部分及其作用【答】五大组成部分为：①能源装置它是将电机输入的回转式机械能转换为油液的压力能(压力和流量)输出的能量转换装置，一般最常见的形式是液压泵。
②执行元件它是将油液的压力能转换成直线式或回转式机械能输出的能量转换装置，一般情况下，它可以是做直线运动的液压缸，也可以是做回转运动的液压马达。
③调节控制元件它是控制液压系统中油液的流量、压力和流动方向的装置，即控制液体流量的流量阀(如节流阀等)、控制液体压力的压力阀(如溢流阀等)及控制液体流④辅助元件这是指除上述三项以外的其他装置，如油箱、滤油器、油管、管接头、热交换器、蓄能器等。
这些元件对保证系统可靠、稳定、持久的工作有重大作用。
⑤工作介质液体、压缩空气。
3.液压传动的主要优缺点【答】和机械、电力等传动相比，液压传动有如下优点：①能方便地进行无级调速，且调速范围大。
②功率质量比大。
一方面在相同的输出功率前提下，液压传动设备的体积小、质量轻、惯性小、动作灵敏(这对于液压自动控制系统具有重要意义)；另一方面，在体积或质量相近的情况下，液压传动的输出功率大，能传递较大的转矩或推力(如万吨水压机等)。
③调节、控制简单，方便，省力，易实现自动化控制和过载保护。
④可实现无间隙传动，运动平稳。
⑤因传动介质为油液，故液压元件有自我润滑作用，使用寿命长。
⑥可采用大推力的液压缸和大转矩的液压马达直接带动负载，从而省去了中间的减速装置，使传动简化。
⑦液压元件实现了标准化、系列化，便于设计、制造和推广使用。
液压缸和马达
2.基本参数确定
1）工作负载与液压缸推力： 液压缸的工作负载是指工作 机构在满负荷情况下，以 一定加速度起动时对液压 缸产生的总阻力，即：
FR F1 F f Fg
式中：FR——液压缸的总工作负载； F1——工作机构的负载、自重等对液压 缸产生的作用力（外负载）； Ff——工作机构在满负载下起动时的静 摩擦力； Fg——工作机构满负载起动时的惯性力。
a 法兰连接式 d 拉杆连接式
b 半环连接式 e 焊接连接式
c 螺纹连接式
活塞与活塞杆的典型联接形式
三.液压缸的设计与计算
1.设计内容和设计步骤
液压缸设计的主要内容和步骤如下： 1）选择液压缸的类型和各部分结构形式； 2）确定液压缸的工作参数和结构尺寸； 3）结构强度、刚度的计算和校核； 4）导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置 的设计； 5）绘制装配图、零件图、编写设计说明书。
2.马达的工作原理 ①齿轮马达 ②叶片马达 ③轴向柱塞马达
二.马达的主要参数
1.工作压力和额定压力 1)工作压力：马达的 进口实际压力，大小由 负载决定。马达进、出口的压差称为马达的压 差。 2)额定压力：允许使用的最大工作压力。
2.排量和流量
1)排量V：马达每转一圈吸入油的体积。单 位为ml/r。 分为理论排量和实际排量。
液压马达图形符号
§2液压缸（Hydraulic cylinder）
液压缸是系统中的执行元件，将压力能pq
转变为机械能Fυ（或Tω），带动负载做直线 （或小于360度的旋转）运动。
一. 液压缸的种类、工作原理、输出参数
1. 单活塞杆液压缸
输出（推）力F= P1πD2／4 输出速度υ= 4q1／πD2
2
（3）缸筒长度 L
第四章 液压缸与液压马达
往复运动，并利用设在缸两端的缓冲及排气装置，减少冲
击和振动。为了防止泄漏，在缸筒与活塞、活塞杆与导向
套以及缸筒与缸盖等处均安装了密封圈，并利用拉杆将缸 筒、缸盖等连接在一起。
图 4-10 单杆活塞缸的典型结构 1—前缸盖 2—活塞 3—缸筒 4—后缸盖 5—缸头 6—导向套
7—拉杆 8—活塞杆
2．液压缸的组成
3．摆动缸
摆动式液压缸也称摆动液压马达。用于将液压油的压力能转变为其输出轴往 复摆动的机械能。
图4-5（a）所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达300°。
图 4-5 摆动缸 (a）单叶片式 (b）双叶片式 (c）图形符号
当摆动缸进出油口压力为ｐ1和ｐ2，输人流量为 ｑv时，它的输出转矩Ｔ和角速度各为
双杆式活塞缸的活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸 出，它根据安装方式不同又可以分为缸体固定式和活塞杆 固定式两种。
如图4-1（a）所示的为缸筒固定式的双杆活塞缸。它的进、出油口布置在缸筒 两端，活塞通过活塞杆带动工作台移动，当缸的左腔进压力油，右腔回油时，活 塞带动工作台向右移动；反之，右腔进压力油，左腔回油时，活塞带动工作台向 左移动。
单作用增压缸在柱塞运动到终点时，不能再
输出高压液体，需要将活塞退回到左端位置，再向 右行时才又输出高压液体，为了克服这一缺点，可 采用双作用增压缸，如图4-6（b）所示，由两个高 压端连续向系统供油。
图4-6 增压缸 （a）单作用增压缸 （b）双作用增压缸
2．伸缩缸
伸缩缸又称多级缸，它一般由两个或 多个活塞缸套装而成，前一级活塞缸的活 塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸出时 可获得很长的工作行程，缩回时可保持很 小的结构尺寸，伸缩缸被广泛用于起重运 输车辆上。
液压与气压传动 第3章液压马达和液压缸
p1 d p2 V F
往复摆动运动，其结构
简单，工作可靠，应用 广泛。
Q
p p1 p2
压力p 流量Q 作用力F 速度V
液压缸
液压功率 机械功率
液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是速度和
力。 液 压 缸 和 液 压 马 达 都 是 液 压 执 行 元 件 ， 其 职 能 是 将 液 压能转换为机械能。
工作压力 p 大小取决于马达负载。 额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。
流量与容积效率:
实际流量 qM＝qMt＋Δq qMt为理论流量， Δq 为泻漏。 容积效率ηMv＝ qMt / qM＝ 1－ Δq / qM
液压马达的特性参数 排量与转速
排量V为ηMV等于1 时输出轴旋转一周所需油液体积。
3.4.1 伸缩缸
多级缸又称伸缩式套筒缸，它由两级活塞缸套装而成，具有活 塞杆的伸出行程长度比缸体长度大，占用空间较小，
结构紧凑的特点。
伸出
缩回
图4-11 伸缩式液压缸
前一级缸的活塞是后一级缸的缸套，活塞伸出的顺序是从大到 小，相应的推力也是从大到小，而伸出的速度则是由慢变快。
二级活塞
B
A
伸出
3.4.2 摆动缸
2 2
（3-4）
比较上述各式，可以看出： v2 > v1, F1 > F2 ；液压缸 往复运动时的速度比为：
v2 D2 2 2 v1 D d
（3-5）
上式表明：当活塞杆直径愈小时，速度比接近1，在两 个方向上缸的速度差值就愈小。
A1
D
A2
d
A1
F1
课外作业_第3讲_液压马达与液压缸_参考答案
课外作业_第3讲_液压马达与液压缸_参考答案机材学院《液压与气压传动》课程小组Last modified: 3/18/2018 7:36:00 PM3.1 解： 所需流量：3312.5cm /r 30r /min 417cm /min 0.9v Vnq η⨯=== 因为：o i v m v m P P T pq ηηωηη=⇒=所以所需压力：652.5N m 30/min 52.5230=29.310417/min 0.90.9417100.90.9v m T r p Pa q cm ωπηη-⋅⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 3-2 解：1）马达的理论扭矩：66(10-0.2)104010=62.422t pV T N m ππ-∆⨯⨯⨯==⋅ 所以，输出转矩：62.40.9458.7t m T T N m η=⋅=⨯=⋅2）液压马达的转速：100L /min 0.921314r/min 70mL/r v q n Vη⋅⨯=== 3-3 解：容积效率：1450r /min 40mL /r =0.96760L /minv nV q η⨯== 机械效率： 237.5N M 2/r =93.5%6.3MPa 40mL/rm t T T T pV ππη⋅⋅⋅===∆⋅ 3-4 解：对液压缸2进行受力分析，得：22224000N =2MPa 20cm W p A == 对液压缸1进行受力分析，得： 112215000N =++2MPa 3MPa 50cm W p p A == 对液压缸1进行流量分析，得： 1213L /min =0.6m /min 50cm pq v A == 由于不计流量损失，所以： 223L /min = 1.5m /min 20cm pq v A == 3-6 解：液压缸无杆腔作用面积：2221=/4100/47854mm A D ππ=⋅=液压缸无杆腔作用面积：2222=/470/43848mm A D ππ=⋅= a ）活塞杆向左运动。
第三章：液压泵和液压马达(含习题答案)
第三章液压泵和液压马达第一节液压泵第二节齿轮泵第三节叶片泵第四节柱塞泵第五节液压马达第六节液压泵和液压马达的选用重点：液压泵和液压马达的工作原理、效率功率计算难点：结构教学目的：理解原理，熟悉结构在液压系统中，液压泵和液压马达都是能量转换装置。
液压泵：把驱动电动机的机械能转换成液压系统中油液的压力能，供系统使用；液压马达：把输来的油液的压力能转换成机械能，使工作部件克服负载而对外做功。
工作原理上，大部分液压泵和液压马达是可逆的。
一、液压泵的工作原理二、液压泵的性能参数三、液压泵的分类一、液压泵的工作原理容积式液压泵：靠密封工作腔的容积变化进行工作，其输出流量的大小由密封工作容积变化的大小来决定。
i P T ω=o V P pq =η=ηV按结构形式分为：齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。
按输出（输入）流量分为：定量液压泵和变量液压泵。
第一节液压泵三、液压泵的分类a)单向定量液压泵b)双向定量液压泵c)单向变量液压泵d) 双向变量液压泵液压泵的图形符号作业：3-2齿轮泵优点：结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸能力强、对油液污染不灵敏、维修方便及工作可靠，因此在汽车上得到了广泛的应用。
齿轮泵缺点：泄漏较大，流量脉动大，噪声较高，径向不平衡力大，所能达到的额定压力不够高，目前其最高工作压力30MPa 。
第二节齿轮泵齿轮泵按结构形式分为：①外啮合齿轮泵②内啮合齿轮泵泵的泵体内装有一对相同的外啮合齿轮，齿轮两侧靠端盖密封。
泵体、端盖和齿轮的各个齿间一、外啮合齿轮泵1. 外啮合齿轮泵工作原理第二节齿轮泵槽组成了许多密封的工作腔。
b zm Dhb V 22ππ==排量：b zm V 266.6=排量修正：排量近似计算：假设齿间的工作容积与轮齿的有效体积相等，则齿轮每转排量等于主动齿轮的所有齿间容积及其所有轮齿的有效体积之和（1）困油现象：齿轮泵要平稳而连续地工作，齿轮啮合的重合度系数必须大于1，因此总有两对轮齿同时啮合，并有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭容积之间，困油容积由大变小，再由小变大，使油压变化，产生振动和噪声。
第3章 液压马达和液压缸
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《液压与气动》电子课件 第三章 液压马达和液压缸
结论
液压传动系统液体所具有的功率，即液压 功率等于压力和流量的乘积 若忽略能量损失， 则PO = PI 即Pt = pqt = pVn = ωTt = 2πnTt
∵ 实际上有能量损失 ∴ PO < PI
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结论：总效率等于容积效率与机械 效率之乘 积。
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3.1.2 高速液压马达 外啮合齿轮液压马达工作原理
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齿轮马达
工作原理
▪ 结构特点
▪ 进出油口相等，有
单独的泄油口；
▪ 为减少摩擦力矩，
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3.2.1 活塞缸
活
单杆活塞缸
塞
缸
双杆… …
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液压缸的典型结构和组成
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导向套
活塞杆
缸筒
活塞
缸底
密封圈
耳环 防尘圈 缸盖
支承环 密封圈
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推力与速度计算
F 1 v1
A1
A2
A1
F 2 v2
A2
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F 3 v3
A1
A2
D d D d D d
p1
p2
q
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液压缸有杆腔作用面积： A2 = D2 / 4 d 2 / 4 1002 / 4 702 / 4 4006mm2
a）活塞杆向左运动。速度：
va =
q A1
25L / min 7854mm2
3.18m
/
min
0.0531m
/
s
活塞杆推力：
Fa =p1 A1-p2 A2 20 105 Pa 7854mm2 -2 105 Pa 4006mm2 =14.9kN
p1
=
W1 A1
+p2
5000N 50cm2
+2MPa
3MPa
对液压缸 1 进行流量分析，得：
v1
=
qp A1
3L / min 50cm2
0.6m / min
由于不计流量损失，所以：
v2 =
qp A2
3L / min 20cm2
1.5m / min
3-6 解：
液压缸无杆腔作用面积： A1= D2 / 4 1002 / 4 7854mm2
b）缸体向左运动。速度：
vb =
q A2
25L / min 4006mm2
6.24m / min
0.104m / s
活塞杆推力：
Fb =p1 A2 -p2 A1 20 105 Pa 4006mm2 -2 105 Pa 7854mm2 =6.44kN
c）缸体向右运动。速度：
1450r
/ min 40mL 60L / min
/
r
0.967
m
=
T Tt
T 2 pV
37.5N M 2 / r 6.3MPa 40mL/r
93.5%
对液压缸 2 进行受力分析，得：
p2
=
W2 A2
4000N 20cm2
2MPa
对液压缸 1 进行受力分析，得：
q A2
10L / min 7854mm2
1.27m / min
0.0212m / s
F1=p A1 2 106 Pa 11310mm2 =22.6kN
F1=p A2 2 106 Pa 7854mm2 =15.7kN
2）此时为差动连接，工作台向左运动。此时：
v3 =
补充题 2：
下图中，用一对柱塞缸实现工作台的左右往复运动，两柱塞的直径分别为 d1=120mm，d2=100mm。当供油 流量 q=10L/min、供油压力 p=2MPa 时，忽略损耗，求： 1）两个方向运动时的速度 v1、v2 和推力 F1、F2； 2）若液压泵同向两个柱塞缸通液压油（差动连接），工作台向哪个方向运动？其运动速度 v3 和推力 F3 又为 多少？
q A1 -A2
10L / min (11310-7854)mm2
2.89m /
min
0.0484m / s
F1 =p( A1-A2 ) 2 106 Pa (11310-7854)mm2 =6.91kN
课外作业_第 3 讲_液压马达与液压缸_参考答案
3.1 解：
机材学院《液压与气压传动》课程小组 Last modified: 4/27/2018 7:26:00 PM
所需流量：
q
Vn v
12.5cm3
/ r 30r 0.9
/
min
417cm3
/
min
因为：
Po Pivm T pqvm
解： 1） 柱塞 1 的截面积： A1= d12 / 4 1202 / 4 11310mm2
柱塞
2
的截面积：
A2
=
d
2 2
/
4
1002
/
4
7854mm2
得：
v1 =
q A1
பைடு நூலகம்
10L / min 11310mm2
0.884m / min
0.0147m / s
v2 =
所以所需压力：
p=
T qvm
52.5N m 30r / min 417cm3 / min 0.9 0.9
52.5 2 30 417 106 0.9 0.9
29.3106 Pa
3-2 解：
1）马达的理论扭矩： 所以，输出转矩：
2）液压马达的转速：
Tt
vc =
q A2 -A1
25L / min (7854-4006)mm2
6.50m / min
0.108m / s
活塞杆推力：
Fc =p1 ( A1-A2 ) 20 105 Pa (7854 4006)mm2 =7.70kN
补充题 1：
简答题：1）与齿轮泵相比，齿轮液压马达结构上有什么特点？2）与叶片泵相比，双作用叶片液压马达结 构上有什么特点？ 答： 1）结构对称，进出油口大小相同，有单独的泄油口；为减少摩擦力矩，虚采用滚动轴承； 为减少转矩脉动，齿数较泵的齿数多。 2）结构对称，进出油口大小相同，有单独的泄油口；为保证启动时可靠贴紧，叶片底部设置有燕式弹簧； 叶片径向放置，没有偏角；与齿轮泵相比，齿轮液压马达结构上有什么特点？
pV 2
= (10-0.2) 106 70 106 2
109N
m
T Tt m 109 0.94 103N m
n
q v V
100L / min 70mL/r
0.92
1314r/min
3-3 解：
容积效率： 机械效率：
3-4 解：
v
=
nV q