液压与气动系统的执行元件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章,液压与气动系统的执行元件,4-1,液压马达,一,.,分类及特点,(,一,),分类,齿轮式,高速小扭矩 叶片式,液压马达 轴向柱塞式,径向柱塞式 单作用曲轴式,低速大扭矩 多作用内曲线式,轴向柱塞式 双凸轮盘式,双斜盘式,(,二,),特点,1,高速小扭矩液压马达,转速较高,输出扭矩较小,2,低速大扭矩液压马达,输出扭矩大,转速低,可省去减速装置直接与负载相连,3,与电动机相比,液压马达体积小,重量轻,惯量小,.,变量马达可在大范围内无级调速,.,工作原理,液压马达和液压泵在作用原理上是互逆的,.,液压马达和液压泵在结构上是基本相同的,.,当向泵输入压力油时,其轴理应转动,成为马达,.,但实际上由于二者的任务和要求有所不同,结构上的原因,.,一般液压泵不能作为液压马达使用,.,优,:,体积小,重量轻,惯性小,因此动作灵敏,快速性好,.,有很高的换向频率,.,缺,:,机械特性较软,-,(,一,),叶片式液压马达 高速小扭矩,按”差动面积”原理工作 叶片马达为了能正反转,叶片沿转子槽径向放置,叶片倾为零,.,(,二,),柱塞式液压马达,1,分类,(1),径向柱塞式马达,-,由于柱塞呈径向排列,.,可作成多排形式,.,因柱塞数多,排量很大,.,因而,输出扭矩很大,.,但由于径,向尺寸大,转动惯量大,.,所以主要用于低速大扭矩场合,.,(2),轴向柱塞式马达,由于采用双斜盘结构也可增大其排量,设计成低速大扭,矩马达,.,但一般的轴向柱塞式马达,由于径向尺寸小,且,容易实现变量,.,多用来作为高速小扭矩变量马达,.,2,工作原理,压力油,压油腔,柱塞被顶出,压在斜盘上,斜盘作用在某一柱塞上的反力为,F.,垂直于斜盘,与作用在柱塞后端的液压力平衡,使缸体产生转矩,.,分解为,马达的输出转矩等于各柱塞瞬时转矩之和,.,当马达的进回油口互换时,马达,将反向转动,当改变斜盘倾角时,马达的排量,变,即可调节输出转矩或转速,.,改变斜盘倾角的方向时,就改变,了马达的旋转方向,.,双向变量马达,三 主要性能参数及其计算,1,转矩,(1),理论转矩,p,T,n,q,m,1,2,p,m,m,(2),实际输出转矩,T,M,小于理论转矩,2,输出转速,n,M,实际供油量,理论流量,q,tM,3,功率和总效率,4-2,液压缸,结构,活塞缸,柱塞缸,摆动缸,特殊缸,作用方式,单作用,:,压力油只通向缸的一腔,反方向必须依,靠外力来实现,.,双作用,:,液压缸两个方向的运动都由压力油的控,制来实现,.,活塞式液压缸,双杆式,单杆式,固定方式,缸体固定,活塞杆固定,1,双杆式,两活杆直径相同,供油压力 不变 两个方向的运动速度,v,和液压,流量 推力,F,相等,缸体固定,其运动范围约等于活塞有效行程的三倍,一般用于中,.,小型设备,活塞固定,其运动范围约等于缸体有效行程的两倍,常用于大,.,中型设备,2,单杆式,当向缸的两腔分别供油,供油压力,流量不变,活塞在两个方向的运动速度和推力不等,1),无杆腔进油,前进,1,2,p,A,q,v,p,1,A,2,F,1,1,F,1,v,2,p,1,q,2,p,d,d,2),有杆腔进油,后退,3),差动连接,两腔同时通入压力油,由于,A1A2.,产生推力,差,活塞向右运动,有杆腔排出的油液进,入无杆腔,加快活塞的,速度,1,2,p,A,q,v,p,1,A,2,F,3,3,1,p,q,q,2,1,p,=,2,p,=,p,3,d,D,1,2,p,A,q,v,p,1,A,2,F,3,3,1,p,q,q,2,1,p,=,2,p,=,p,3,d,D,实际生产时,常要求单杆缸快进,.,快退的往返速度相等,差动液压缸常应用于需要快进、工进、快退运动的组合机床。,液压系统中，通过控制阀来改变单杆缸的油路连接。,快进 （差动连接）,工进 （无杆腔进油）,快退 （有杆腔进油）,获得,差动连接是在不增加泵容量和功率的前提下，实现快速运动的有效办法,单杠缸往复运动范围是有效行程的两倍，结构紧凑，应用,广泛。,单作用弹簧复位缸,双作用单活塞杆缸,双作用差动缸,二、柱塞式液压缸,活塞缸的内孔精度要求很高，行程较长时加工困难。,柱塞和缸筒内壁不接触，,故 缸筒内孔不需精加工，,工艺性好、成本低。,柱塞缸只能制成单作用缸。,为了得到双向运动，,柱塞缸常成对使用,单作用柱塞缸,p,q,A,F,v,三、摆动式液压缸,（又称摆动式液压马达、回转液压缸）,输出转矩并实现往复摆动,单叶片式,双叶片式,单叶片式主要组成：叶片、缸体、输出轴。,摆动缸结构紧凑，输出转矩大。,密封较困难，多适用于中、低压。,随着密封技术的提高，已适用于中、高压。,摆动缸输出的转矩 和转速 。,摆动缸实质上也是一种液压马达。,（,1,）单叶片,摆动缸排量,缸体内孔半径,输出轴半径,沿轴向的叶片宽度,摆动缸输出转矩,摆动缸输出转速,摆动缸的输出转速习惯上以叶片摆动的角速度 来表示。,（,2,）多叶片摆动缸的计算,马达排量：不考虑泄漏，马达每转一周,所需输入的油液体积,。,四、液压缸的结构,1,、活塞组件：活塞、活塞杆、连接件。,整体式、焊接式、锥销式、螺纹式、半环式,2,、缸筒组件：缸筒和前、后盖。,法兰式、螺纹式、半环式、拉杆式、焊接式,3,、密封装置：活塞与缸体内孔,活塞与导向部分,缸体与端盖,动密封,静密封,4,、排气装置：,液压系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、,爬行和前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。,5,、导向装置,保证活塞杆具有良好的导向性。,通常在端盖处设置导向套。有些直接用端盖孔导向。,6,、缓冲装置,为了防止高速运动的活塞在行程终了撞击缸盖，发生机械事故。,缓冲原理：使活塞与缸盖接近时，在排油腔内产生足够的,缓冲压力，即增大回油阻力，从而降低缸的,运动速度。,液压缸活塞组件缸筒组件辅助装置,密封、排气,导向、缓冲,对要求高的液压缸，常在液压缸的最高处设置专门,的排气装置。如排气塞、排气阀等。,将油口布置在缸筒两端的最高处，能使空气随油液,排往油箱，再从油中逸出。,办法：,