液压与气动技术第二单元液压动力元件及执行元件

2022-2-8液压与气动技术液压与气动技术第二单元第二单元 液压动力元件及执行元件液压动力元件及执行元件20051202022年2月8日星期二教学内容：教学内容：l液压泵的工作原理（重点）l液压泵的主要性能及参数（难点）l液压泵的结构l液压泵与电动机参数的选用l液压缸（重点）l液压马达2022年2月8日星期二 液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。 2. 液压动力元件液压动力元件 2022年2月8日星期二 由于这种泵是依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的，因而称为容积式泵。 容积式泵的流量大小取决于密封工作腔容积变化的大小和次数。若不计泄漏，流量与压力无关。 液压泵的分类方式很多，它可按压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。也可按流量是否可调节分为定量泵和变量泵。又可按泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，其中齿轮泵和叶片泵多用于中、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。 观看动画。2.1液压泵的工作原理液压泵的工作原理 2022年2月8日星期二 液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大大吸油，由大变小吸油，由大变小压油；压油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。2.1液压泵的工作原理液压泵的工作原理 2022年2月8日星期二1 1、压力、压力1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。 2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 2022年2月8日星期二2 2、排量、排量 排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值，如泵排量固定，则为定量泵；排量可变则为变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。 2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 2022年2月8日星期二3、流量：为泵单位时间内排出的液体体积（L/min），有理论流量Qth和实际流量Qac两种。 （21） 式中：q 泵的排量（L / r） n 泵的转速（r/min） （22） Q 泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，是泵的泄漏损失。 2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 qnQthQQQthac2022年2月8日星期二4、容积、容积效率和机械效率泵的容积效率：泵的机械效率： Tth 泵的理论输入扭矩 Tac 泵的实际输入扭矩2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 thacVQQacthmTT2022年2月8日星期二5 5、泵的总效率、功率、泵的总效率、功率 泵的总效率(厄塔)： 泵实际输出功率 电动机输出功率 泵的功率： 式中：p 泵输出的工作压力（MPa） Qac 泵的实际输出流量（L /min），1L =103cm3。2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 MacvmPP.acPMP)(60kwpQPacac2022年2月8日星期二例题21 某液压系统，泵的排量q10m L/r，电机转速n1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率v0.92，总效率0.84，求： 1） 泵的理论流量； 2）泵的实际流量； 3）泵的输出功率； 4）驱动电机功率。2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 2022年2月8日星期二解：1）泵的理论流量 Qth=q.n.10-3=10120010-312 L/min 2) 泵的实际流量 Qac Qth .v120.9211.04 L/min 3)泵的输出功率 4）驱动电机功率 2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 )(9 . 06004.11560kwpQPaac)(07. 184. 09 . 0kwpPacm2022年2月8日星期二泵性能指标公式记忆泵性能指标公式记忆理论转矩记住它 , 等于排量乘压差 .理论流量记得住 , 等于排量乘转速 .功率等于p 乘 q , 也等转矩乘转速 .能流方向分得清 , 乘除效率不含糊 .计算单位要统一 , 角度一律用弧度.2. 2液压泵的主要性能和参数液压泵的主要性能和参数 2022年2月8日星期二1 1、齿轮泵：、齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1）外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1 1、齿轮泵：、齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1）外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1 1、齿轮泵：、齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1）外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1 1、齿轮泵：、齿轮泵：可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。1）外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示，它由装在壳体内的一对齿轮所组成齿轮两侧有端盖罩住，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。 外啮合齿轮运转时泄漏途径有二：一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙，其次为齿端面与侧板之间的间隙，当压力增加时，前者不会改变，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的原因，故不适合用作高压泵。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1）外啮合齿轮泵：外啮合齿轮运转时泄漏途径有二：一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙，其次为齿端面与侧板之间的间隙（端面泄漏占端面泄漏占8085 ），当压力增加时，前者不会改变，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的原因，故不适合用作高压泵。 解决方法：端面间隙补偿采用静端面间隙补偿采用静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧板。板。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二 液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二 液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。l卸荷措施：卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽开卸荷槽l开设卸荷槽的原则：开设卸荷槽的原则：两槽间距两槽间距a为最为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。时与吸油腔相通。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2）内啮合齿轮泵：图24a为有隔板的内啮合齿轮泵，图24b为摆动式内啮合齿轮泵，它们共同的特点是由于内外齿轮转向相同，齿面间相对速度小，运转时噪音小；又因齿数相异，绝对不会发生困油现象，但因外齿轮的齿端必须始终与内齿轮的齿面紧贴，以防内漏，故不适用于较高的压力，泵的额定压力可达成泵的额定压力可达成 30 MPa 。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二齿轮泵的优缺点及应用1.优点：结构简单，制造工艺性好，价格便宜，自吸能力较好，抗污染能力强，而且能耐冲击性负载。2. 缺点：流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复。3. 应用：用于环境差、精度要求不高的场合，通常p10MPa，如工程机械、建筑机械、农用机械等。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2、螺杆泵：如图25所示，液压油沿螺旋方向前进，转轴径向负载各处均相等，脉动少，故运动时噪音低，可高速运转，适合作大容量泵。但压缩量小，不适合高压，一般用于燃油、润滑油泵而不用作液压泵。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2 2、叶片泵、叶片泵 其其优点是：运转平稳、压力脉动小，噪音小；结构紧凑、尺寸小、流量大； 其缺点是：对油液要求高，如油液中有杂质，则叶片容易卡死；与齿轮泵相比结构较复杂。 它广泛的应用于机械制造中的专用机床、自动线等中、低压液压系统中。 该泵有两种结构形式：一种是单作用叶片泵，另一种是双作用式叶片泵。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1）单作用叶片泵，其工作原理如图26所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1）单作用叶片泵，其工作原理如图26所示，单作用叶片泵由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子的间有偏心距e，叶片装在转子槽中，并可在槽内滑动，当转子回转时，由于离心力的作用，使叶片紧靠在定子内壁。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二 叶片泵叶片槽根部全部通压力油会带来以下副作用：定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损；定子的吸油腔部被叶片刮研，造成磨损；减少了泵的理论排量；减少了泵的理论排量；可能引起瞬时理论流量脉动。可能引起瞬时理论流量脉动。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1）单作用叶片泵：改变转子与定子的偏心量，即可改变泵的流量，偏心越大，流量越大，如调成几乎是同心，则流量接近于零。因此单作用叶片泵大多为变量泵。 另外还有一种限压式变量泵，当负荷小时，泵输出流量大，负载可快速移动，当负荷增加时，泵输出流量变少，输出压力增加，负载速度降低，如此可减少能量消耗，避免油温上升。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2）双作用叶片泵 双作用式叶片泵如图27所示，定子内表面近似椭圆，转子和定子同心安装，有两个吸油区和两个压油区对称布置。转子每转一周，完成两次吸油和压油。双作用叶片泵大多是定量泵。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二叶片泵的应用1.用于中低压、要求较高的系统中。2. 油液粘度要合适，转速不能太低，5001500rpm。3. 要注意油液的清洁，油不清洁容易使叶片卡死。4. 通常只能单方向旋转，如果旋转方向错误，会造成叶片折断。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二4 4、柱塞泵：、柱塞泵： 工作原理是柱塞在液压缸内作往复运动来实现吸油和压油。与齿轮泵和叶片泵相比，该泵能以最小的尺寸和最小的重量供给最大的动力，为一种高效率的泵，但制造成本相对较高，该泵用于高压、大流量、大功率的场合。它可分为轴向式和径向式两种形式。 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵，柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵。轴向柱塞泵。为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于为了连续吸油和压油，柱塞数必须大于等于3。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1）轴向柱塞泵：如图28所示，可分为直轴式（图a）所示）和斜轴式（图b）所示）两种，该两种泵都是变量泵，通过调节斜盘倾角，即可改变泵的输出流量。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的 中 心 线 垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二2）径向柱塞泵：（柱塞运动方向与液压缸体的中心线垂直），又可分为固定液压缸式和回转液压缸式两种。 2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二 柱塞泵 特点: 1）工作压力高，容积效率高，p2040MPa，Pmax可到100MPa； 2）流量大，易于实现变量； 3）主要零件均受压，使材料的强度得以充分利用，寿命长，单位功率重量小。2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二5 5、液压泵的图形符号、液压泵的图形符号2. 3液压泵的结构液压泵的结构 2022年2月8日星期二1 1、选择液压泵的原则选择液压泵的原则l是否要求变量：是否要求变量：径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。l工作压力：工作压力：柱塞泵压力柱塞泵压力31.5MPa；叶片泵压力；叶片泵压力6.3MPa,高压化以后可高压化以后可达达16MPa；齿轮泵压力；齿轮泵压力2.5MPa，高压化以后可达，高压化以后可达21MPa。l工作环境：工作环境：齿轮泵的抗污染能力最好。齿轮泵的抗污染能力最好。l噪声指标：噪声指标：低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。l效率：效率：轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。2. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 2022年2月8日星期二1 1、液压泵大小的选用、液压泵大小的选用 液压泵的选择，通常是先根据对液压泵的性能要求来选定液压泵的型式，再根据液压泵所应保证的压力和流量来确定它的具体规格。 液压泵的的工作压力是根据执行元件的最大工作压力来决定的，考虑到各种压力损失，泵的最大工作压力P泵可按下式确定： P泵k压P缸 式中：P泵 一液压泵所需要提供的压力，Pa, k压一 系统中压力损失系数，取1.3 1.5 P缸 一液压缸中所需的最大工作压力，Pa2. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 2022年2月8日星期二1 1、液压泵大小的选用、液压泵大小的选用 液压泵的选择，通常是先根据对液压泵的性能要求来选定液压泵的型式，再根据液压泵所应保证的压力和流量来确定它的具体规格。 液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量，即Q泵K流.Q缸式中： Q泵液压泵所需输出的流量，m3/min。 K流系统的泄漏系数，取1.11.3 Q缸一液压缸所需提供的最大流量，m3/min。 若为多液压缸同时动作，Q缸应为同时动作的几个液压缸所需的最大流量之和。 在P泵、Q泵求出以后，就可具体选择液压泵的规格，选择时应使实际选用泵的额定压力大于所求出的P泵值，通常可放大25%。泵的额定流量略大于或等于所求出的Q缸值即可。 2. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 2022年2月8日星期二2、电动机参数的选择电动机参数的选择驱动液压泵所需的电动机功率可按下式确定： （KW）式中：PM电动机所需的功率，kw p泵泵所需的最大工作压力，Pa, Q泵泵所需输出的最大流量，m3/min 泵的总效率。 各种泵的总效率大致为：齿轮泵0.6 0.7，叶片泵0.6 0.75；柱塞泵0.8 0.85。2. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 60泵泵QpPM2022年2月8日星期二3、计算举例：计算举例：例22 已知某液压系统如图212所示，工作时，活塞上所受的外载荷为F=9720N，活塞有效工作面积A0.008m2，活塞运动速度v=0.04m/s。.问应选择额定压力和额定流量为多少的液压泵？驱动它的电机功率应为多少?2. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 2022年2月8日星期二例23如图212所示的液压系统，巳知负载F=30000N，活塞有效面积A=0.01m2，空载时的快速前进的速度为0.05 m/s，负载工作时的前选速度为0.025 m/s，选取k压1.5，k流1.3 0.75 ，.试从下列已知泵中选择一台合适的泵，并计算其相应的电动机功率。 已知泵如下：YB-32型叶片泵，Q额32L/min，p额63kgf/cm2YB-40型叶片泵，Q额.40 L/min，p额63kgf/cm2YB-50型叶片泵，Q. 额.50 L/min，p额63 kgf/cm22. 4液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用 2022年2月8日星期二27 某液压泵的转速为950r/min，排量为q168ml/r 在额定压力29.5Mpa和同样转速下，测的实际流量为150l/min，额定工况下的总效率为0.87，求：1） 泵的理论流量；2） 泵的容积效率和机械效率；3） 泵在额定工况下，所需电机驱动功率。28 已知某液压系统工作时所需最大流量Q5104m3/s，最大工作压力p40105Pa，取k压1.3，k流1.1，试从下列表中选择液压泵。若泵的效率0.7，计算电机功率。 CBB50型泵 Q50 L/min，p25105Pa YB40型泵 Q40 L/min，p63105Pa思考题与习题2022年2月8日星期二液压缸是使负载作直线运动的执行元件。1 1、液压缸分类、液压缸分类分为单作用式液压缸和双作用式液压缸两类。单作用式液压缸又分为无弹簧式、附弹簧式、柱塞式三种，如图31所示。双作用式液压缸又分为单杆形，双杆形两种，如图32所示。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二液压缸及其分类分类柱塞式液压缸柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸2022年2月8日星期二液压缸及其分类分类单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸2022年2月8日星期二液压缸及其分类增压缸增压缸弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸串联式液压缸串联式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸2022年2月8日星期二 缸体固定：缸体固定： (3倍缸体长倍缸体长) 活塞杆固定：活塞杆固定： (2倍缸体长倍缸体长)双杆缸运动范围双杆缸运动范围 : 受安装方式影响受安装方式影响 动画演示动画演示2022年2月8日星期二2 2、液压缸结构：、液压缸结构：图33为液压缸结构图，选用液压缸时，首先考虑活塞杆长度（由行程决定），再根据回路的最高压力选出适合的液压缸。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二2 2、液压缸结构、液压缸结构1）缸筒主要是由钢材制成，缸筒内要经过精细加工，表面粗糙度Ra0.08um，以减少密封件的摩擦。2）盖板：通常由钢材制成，有前端盖和后端盖，安装在缸筒的前后两端，盖板和缸筒的连接方法有焊接、拉杆、法兰、罗纹连接等。3）活塞的材料通常用钢或铸铁，也可采用铝合金。活塞和缸筒内壁间需要密封，采用的密封件有O形环、V形油封、U形油封、X形油封和活塞环等。而活塞应有一定的导向长度，一般取活塞长度为缸筒内径的（0.61.0）倍。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二4）活塞杆：是由钢材做成实心杆或空心杆，表面经淬火再镀铬处理并抛光。5）缓冲装置：为了防止活塞在行程的终点与前后端盖板发生碰撞，引起噪音，影响工件精度或使液压缸损坏，常在液压缸前后端盖上设有缓冲装置，以使活塞移到快接近行程终点时速度减慢下来终至停止。如图33b所示前后端盖上的缓冲阀附近有单向阀的结构。当活塞接近端盖时，缓冲环插入端盖板油出入口，强迫压油经缓冲阀的孔口流出，促使活塞的速度缓慢下来。相反，当活塞从行程的尽头将离去时，如压油只作用在缓冲环上，活塞要移动的那一瞬间将非常不稳定甚至无足够力量推动活塞，故必须使压油经缓冲阀内的止回阀作用在活塞上，如此才能使活塞平稳的前进。6）放气装置：在安装过程中或停止工作的一段时间后，空气将渗入液压系统内，缸筒内如存留空气，将使液压缸在低速时产生爬行、颤抖现象，换向时易引起冲击，因此在液压缸结构上要能及时排除缸内留存的气体。一般双作用式液压缸不设专门的放气孔，而是将液压油出入口布置在前后盖板的最高处。大型双作用式液压缸则必须在前后端盖板设放气栓塞。对于单作用式液压缸液压油出入口一般设在缸筒底部，在最高处设放气栓塞。7）密封装置：液压缸的密封装置用以防止油液的泄漏，液压缸的密封主要是指活塞、活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封。常采用O形密封圈和Y形密封圈。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二3 3、液压缸的参数计算、液压缸的参数计算 图34所示，液压缸缸体固定，液压油从A口进入作用在活塞上，产生一推力F，通过活塞杆以克服负荷W，活塞以速度向前推进，同时将活塞杆侧内的油液通过B口流回油箱。相反，如高压油从B口进入，则活塞后退。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二3 3、液压缸的参数计算、液压缸的参数计算1）速度和流量 若忽略泄漏，则速度和流量的关系如下： Q =A （31） =Q/A （32）式中：Q 液压缸的输入流量（m3/s或L/min ,L=1103m3） A 液压缸活塞上有效工作面积 活塞移动速度 通常活塞上工作有效面积是固定的，由式（32）可知，活塞的速度取决于输入液压缸的流量，又由理论上可知，速度和负载无关。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二2）推力和压力 推力F是压力为p的液压油作用在工作有效面积为A的活塞上，以平衡负载W，若液压缸回油接油箱，则P0 =0，故： F = W = p.A ( N) (33)式中：p 液压缸的工作压力（MPa） A 液压缸活塞上有效工作面积（mm2） 推力F可看成是液压缸的理论推力，因为活塞的有效面积固定，故压力取决于总负载。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二3.1液压缸液压缸 2114DQAQ2222122111)(4.dpDppApApF)(42222dDQAQ2122111222)(4.dpDppApApF2022年2月8日星期二3.1液压缸液压缸 2322134)(4DvdDQAQQ234dQv4)(4213dpAApF 图36所示为单杆活塞的另一种联结方式。它把右腔的回油管道和左腔的进油管道接通。这种联结方式称为差动联结。活塞前进的速度及推力F为： 故： 显然，差动联结时活塞运动速度较快，产生的推力较小。所以差动联结常用于空载快进场合。2022年2月8日星期二4 4、其他液压缸、其他液压缸1）摆动缸：摆动式液压缸也称摆动马达。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二4 4、其他液压缸、其他液压缸1）摆动缸：摆动式液压缸也称摆动马达。当它通入液压油时，它的主轴输出小于3600的摆动运动。图37a所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达3000、当摆动缸进出油口压力为p1和p2，输入流量为q时，它的输出转矩T和角速度为： (310) (311) 式中：b为叶片的宽度，R1,R2为叶片底部、顶部的回转半径。 图37b所示为双叶片式摆动缸，它的摆动角度和角速度为单叶片式的一半，而输出角度是单叶片式的两倍。3.1液压缸液压缸 )(2)(2121222121ppRRbrdrppbTRR)(222122RRbQn2022年2月8日星期二4 4、其他液压缸、其他液压缸2）增压缸：在某些短时或局部需要高压的液压系统中，常用增压缸与低压大流量泵配合作用，单作用增压缸的工作原理如图38a所示，输入低压力p1的液压油，输出高压力为p2的液压油，增大压力关系如式（312）。 （312） 单作用增压缸不能连续向系统供油，图38 b为双作用式增压缸，可由两个高压端连续向系统供油。3.1液压缸液压缸 212dDpp2022年2月8日星期二4 4、其他液压缸、其他液压缸3）伸缩缸：图39所示，伸缩式液压缸由两个或多个活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸的活塞是后一级活塞缸的缸筒，可获得很长的工作行程。伸缩缸广泛的用于起重运输车辆上。 图39a是单作用式，图39b是双作用式。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二4 4、其他液压缸、其他液压缸4）齿轮缸：图310所示，它由两个柱塞和一套齿轮齿条传动装置组成，当液压油推动活塞左右往复运动时，齿条就推动齿轮往复转动，从而由齿轮驱动工作部件作往复旋转运动。3.1液压缸液压缸 2022年2月8日星期二 液压马达是使负载作连续旋转的执行元件，其内部构造与液压泵类似，差别仅在于液压泵的旋转是由电机所带动，输出的是液压油；液压马达则是输入液压油，输出的是转矩和转速。因此，液压马达和液压泵在细部结构上存在一定的差别。3.2液压马达 2022年2月8日星期二1 1、液压马达分类及特点、液压马达分类及特点 液压马达按其结构类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式等其它形式。 也可按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。 额定转速高于500r/min的属高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。 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。 低速液压马达的基本形式是径向柱塞式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低（可达每分钟几转甚至零点几转）、输出转矩大（可达几千N.m到几万N.m）,所以又称为低速大转矩液压马达。3.2液压马达 2022年2月8日星期二ABPT溢流阀液压泵液压泵2022年2月8日星期二2 2、液压马达图形符号、液压马达图形符号 液压马达图形符号如图311所示3.2液压马达 2022年2月8日星期二 油缸油泵油马达，工作原理属一家：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，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。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，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。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：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，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。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，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。单位位移需油量，排量含义就是它。 液压缸、液压泵、液压马达的共性液压缸、液压泵、液压马达的共性2022年2月8日星期二液压马达与液压泵的区别从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异1 1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同2 2、结构上要求泵有自吸能力、结构上要求泵有自吸能力3 3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称4 4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作5 5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动2022年2月8日星期二液压马达的参数计算2022年2月8日星期二液压马达的参数计算2022年2月8日星期二液压泵的工作原理液压泵的主要性能及参数液压泵的结构液压泵与电动机参数的选用液压缸液压马达总 结2022年2月8日星期二Take a Break