液压与气压传动课件

元件篇元件篇n能源装置能源装置n执行元件执行元件n控制元件控制元件n辅助元件辅助元件7/7/20241第三章 执行元件7/7/20242机械能机械能（力（力（力（力/力矩、速度力矩、速度力矩、速度力矩、速度/角速度）角速度）角速度）角速度）压力能压力能（压力、流量）（压力、流量）（压力、流量）（压力、流量）执行元件执行元件执行元件执行元件直线往复运动直线往复运动直线往复运动直线往复运动旋转运动旋转运动旋转运动旋转运动/摆动摆动摆动摆动液压缸液压缸液压缸液压缸气缸气缸气缸气缸液压马达液压马达液压马达液压马达/摆动液压马达摆动液压马达摆动液压马达摆动液压马达气动马达气动马达气动马达气动马达/摆动气缸摆动气缸摆动气缸摆动气缸7/7/20243单作用液压缸只有一个工作腔，单作用液压缸只有一个工作腔，其外伸运动是靠液压力的作用，其外伸运动是靠液压力的作用，而回程运动靠重力、外力或弹簧而回程运动靠重力、外力或弹簧力等实现。力等实现。双作用液压缸的伸出和缩回都是双作用液压缸的伸出和缩回都是利用液压油的操作实现的利用液压油的操作实现的液液 压压 缸缸双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸单作用液压缸单作用液压缸单作用液压缸单作用液压缸双活塞杆式双活塞杆式双活塞杆式双活塞杆式单活塞杆式单活塞杆式单活塞杆式单活塞杆式活塞式活塞式活塞式活塞式柱塞式柱塞式柱塞式柱塞式伸缩式伸缩式伸缩式伸缩式液压缸的分类液压缸的分类7/7/202447/7/20245双活塞杆双作用液压缸双活塞杆双作用液压缸7/7/20246供油压力供油压力排油压力排油压力7/7/202477/7/202487/7/20249差动液压缸差动液压缸在同样供给流量的情况在同样供给流量的情况下，差动缸可以提高活下，差动缸可以提高活塞的运动速度塞的运动速度7/7/202410液压缸计算举例液压缸计算举例 某单杆双作用液压缸，活塞直径某单杆双作用液压缸，活塞直径D9cm，活，活塞杆直径塞杆直径d6cm，输入的流量，输入的流量q25L/min，进，进油腔压力油腔压力p1=4MPa，回油腔压力，回油腔压力p2=0.5MPa。若不计泄漏，求：若不计泄漏，求：液压缸伸出和缩回时液压缸伸出和缩回时运动速度的大小？运动速度的大小？作用力的大小？作用力的大小？输出功率的大小？输出功率的大小？7/7/2024117/7/2024127/7/202412伸缩式单作用液压缸的工作原理伸缩式单作用液压缸的工作原理7/7/2024137/7/202414单活塞杆液压缸单活塞杆液压缸双活塞杆液压缸双活塞杆液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸不可调单向缓冲液压缸不可调单向缓冲液压缸不可调双向缓冲液压缸不可调双向缓冲液压缸可调双向缓冲液压缸可调双向缓冲液压缸7/7/202415柱塞式液压缸柱塞式液压缸活塞式液压缸活塞式液压缸弹簧复位活塞式液压缸弹簧复位活塞式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸7/7/2024167/7/202417缸筒缸盖缸盖活塞活塞杆密封装置排气装置缓冲装置7/7/2024177/7/202418自由排油状态自由排油状态形成排油阻力，形成排油阻力，活塞减速活塞减速在活塞向右移动在活塞向右移动时，油液经单向时，油液经单向阀作用在活塞上阀作用在活塞上7/7/2024197/7/202420头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小n n头部法兰型安装时，安装螺钉受拉力较大；尾部法兰型安装螺钉受力较小7/7/2024207/7/202421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n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7/7/2024217/7/202422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7/7/2024227/7/202423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7/7/202423液压缸的效率容积效率机械效率总效率泄漏流量泄漏流量压力损失压力损失7/7/202424气缸气缸气缸活塞式活塞式膜片式膜片式单活塞单活塞双活塞双活塞有活塞杆有活塞杆无活塞杆无活塞杆单活塞杆单活塞杆双活塞杆双活塞杆单作用单作用双作用双作用单作用单作用双作用双作用机械耦合（无杆气缸）机械耦合（无杆气缸）磁性耦合（磁性气缸）磁性耦合（磁性气缸）绳索、钢缆绳索、钢缆平膜片平膜片滚动膜片滚动膜片皮囊皮囊7/7/202425单活塞杆双作用气缸7/7/202426单活塞杆单作用气缸7/7/202427无杆气缸 分为分为机械接触式机械接触式和和磁性耦合式磁性耦合式 特点：特点：特点：特点：沿行程方向节省安装空间。沿行程方向节省安装空间。沿行程方向节省安装空间。沿行程方向节省安装空间。可以有较大的行程缸径比，达可以有较大的行程缸径比，达可以有较大的行程缸径比，达可以有较大的行程缸径比，达50-20050-20050-20050-200 可以有较大的行程，系列最长可达可以有较大的行程，系列最长可达可以有较大的行程，系列最长可达可以有较大的行程，系列最长可达5 5 5 5m-10mm-10mm-10mm-10m。活塞两侧受压面积相等。活塞两侧受压面积相等。活塞两侧受压面积相等。活塞两侧受压面积相等。7/7/202428无杆气缸无杆气缸节省安装空间，适用于小节省安装空间，适用于小缸径长行程的场合。缸径长行程的场合。机械式无杆气缸机械式无杆气缸7/7/2024297/7/202430无杆气缸无杆气缸磁性耦合式无杆气缸磁性耦合式无杆气缸7/7/2024317/7/2024327/7/202433开关气缸磁性开关磁性开关7/7/202434制动气缸制动气缸的制动装置制动气缸的制动装置a）自由状态）自由状态b）制动状态）制动状态7/7/2024357/7/202436制动气缸制动气缸7/7/202437（手指气缸手指气缸）7/7/2024387/7/2024397/7/2024407/7/2024417/7/202442气动肌肉（仿生气动肌腱）气动肌肉（仿生气动肌腱）气动肌肉的力气动肌肉的力/重量特性好重量特性好与产生相等力的气缸相比，耗气量小与产生相等力的气缸相比，耗气量小柔顺性好柔顺性好7/7/202443气动肌肉用于医疗康复中气动肌肉用于医疗康复中7/7/202444气动肌肉用于医疗康复中气动肌肉用于医疗康复中7/7/202445气动肌肉用于遥操作中7/7/202446本节小结本节小结熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算了解液压缸和气缸的工作原理、典型结构了解液压缸和气缸的工作原理、典型结构7/7/202447本节作业本节作业习题:3-1，3-2，3-4 7/7/202448第三章 执行元件7/7/202449执行元件执行元件直线往复运动直线往复运动直线往复运动直线往复运动旋转运动旋转运动旋转运动旋转运动/摆动摆动摆动摆动液压缸液压缸液压缸液压缸气缸气缸气缸气缸液压马达液压马达液压马达液压马达/摆动液压马达摆动液压马达摆动液压马达摆动液压马达气动马达气动马达气动马达气动马达/摆动气缸摆动气缸摆动气缸摆动气缸7/7/202450液压马达液压马达液压马达压力流量转矩角速度7/7/202451液压马达液压马达的工作原理液压马达的工作原理脉动？7/7/202452液压马达的压力液压马达的排量、流量功率、效率液压马达的性能参数7/7/202453工作压力工作压力 液压马达实际工作时进口处的压力额定压力额定压力 液压马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转的最高压力7/7/202454 排量排量V 在没有泄漏的情况下，马达轴转一周所需输入的油液体积 理论流量理论流量qt 在没有泄漏的情况下，达到要求转速所需输入油液的流量 7/7/202455泄漏损失容积效率实际输入流量理论输入流量摩擦损失实际输出转矩 理论输入转矩理论输入转矩理论输入转矩理论输入转矩 实际输出转矩实际输出转矩实际输出转矩实际输出转矩 理论输出转矩理论输出转矩理论输出转矩理论输出转矩流量流量流量流量 实际输出流量实际输出流量实际输出流量实际输出流量 理论输入流量理论输入流量理论输入流量理论输入流量7/7/202459(1)7/7/202460液压马达的分类液压马达的分类轴向柱塞式轴向柱塞式叶片式叶片式齿轮式齿轮式高速马达高速马达（小转矩）（小转矩）（小转矩）（小转矩）低速马达低速马达（大转矩）（大转矩）（大转矩）（大转矩）径向柱塞式径向柱塞式定量马达定量马达变量马达变量马达7/7/2024617/7/202462进、排油口互换，即可进、排油口互换，即可改变马达的旋转方向。改变马达的旋转方向。7/7/2024637/7/2024647/7/202465对对称称设设置置的的两两个个进进油油腔腔和和两两个个排排油油腔腔，可使转子所受的径向液压力平衡。可使转子所受的径向液压力平衡。7/7/2024667/7/2024677/7/202468：7/7/2024697/7/202470斜盘式轴向柱塞马达的工作原理7/7/2024717/7/2024727/7/2024737/7/2024747/7/202475两种斜轴式柱塞马达两种斜轴式柱塞马达7/7/2024767/7/2024777/7/202478低速大转矩液压马达低速大转矩液压马达 特点：特点：输入油液压力高、排量大、可在马达轴转速为输入油液压力高、排量大、可在马达轴转速为10r/min以下平稳运转，以下平稳运转，低速稳定性好，输出转矩低速稳定性好，输出转矩大，可达几百牛大，可达几百牛米几千米几千牛牛米米。7/7/2024797/7/202480低速大转矩液压马达的应用低速大转矩液压马达的应用曲轴连杆式液压马曲轴连杆式液压马达驱动绞车图例达驱动绞车图例7/7/202481摆动液压马达7/7/202482气动马达气动马达/摆动气缸摆动气缸气动马达气动马达摆动气缸摆动气缸叶片式叶片式齿轮式齿轮式活塞式活塞式叶片式叶片式齿轮齿条式齿轮齿条式单叶片单叶片双叶片双叶片7/7/202483滑片式气动马达滑片式气动马达柱塞式气动马达柱塞式气动马达7/7/202484齿轮齿条式摆动气缸齿轮齿条式摆动气缸7/7/202485齿轮齿条式摆缸齿轮齿条式摆缸叶片式摆缸叶片式摆缸7/7/202486本章小结本章小结熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算熟练掌握各种形式液压缸的推力及速度计算了解液压缸的基本组成了解液压缸的基本组成了解液压缸的基本组成了解液压缸的基本组成了解不同结构形式气缸的工作原理了解不同结构形式气缸的工作原理了解不同结构形式气缸的工作原理了解不同结构形式气缸的工作原理熟练掌握液压马达的工作参数计算熟练掌握液压马达的工作参数计算熟练掌握液压马达的工作参数计算熟练掌握液压马达的工作参数计算了解不同结构形式液压马达和摆动气缸的工作原理了解不同结构形式液压马达和摆动气缸的工作原理了解不同结构形式液压马达和摆动气缸的工作原理了解不同结构形式液压马达和摆动气缸的工作原理7/7/202487本节作业本节作业习题:3-7，3-87/7/202488