液壓與氣壓傳動(dòng)1

1、 缸的類(lèi)型及特點(diǎn)缸的類(lèi)型及特點(diǎn) 其他類(lèi)型的常用缸其他類(lèi)型的常用缸 缸的典型結(jié)構(gòu)缸的典型結(jié)構(gòu) 液壓與氣壓馬達(dá)液壓與氣壓馬達(dá) 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求掌握缸和馬達(dá)的通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，要求掌握缸和馬達(dá)的和和等。等。本章主要內(nèi)容為：本章主要內(nèi)容為： 第四章第四章 液壓與氣壓傳動(dòng)的執(zhí)行元件液壓與氣壓傳動(dòng)的執(zhí)行元件馬達(dá)和缸能量轉(zhuǎn)換壓力能壓力能機(jī)械能機(jī)械能由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材質(zhì)要求和密封條件的不同，兩種介質(zhì)由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材質(zhì)要求和密封條件的不同，兩種介質(zhì)的缸和馬達(dá)不能互換使用。的缸和馬達(dá)不能互換使用。常用于需要獲得較大輸出力和扭矩的場(chǎng)合常用于需要獲得較小輸出力和扭矩的場(chǎng)合按使用的介質(zhì)液壓缸、液壓馬達(dá)氣缸、氣馬達(dá)（壓力

2、油）（壓縮空氣） 液壓和氣壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件馬達(dá)和缸，其職能是將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。第一節(jié)、缸的分類(lèi)和特點(diǎn)第一節(jié)、缸的分類(lèi)和特點(diǎn)缸缸將壓力能轉(zhuǎn)換成往復(fù)直線（擺動(dòng)）運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的裝置。按照結(jié)構(gòu)形式活塞式活塞式柱塞式柱塞式擺動(dòng)式擺動(dòng)式單作用單作用雙作用雙作用按照作用方式 特點(diǎn)：特點(diǎn)：缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，與杠桿、連桿、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等機(jī)構(gòu)配合使用實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足各種運(yùn)動(dòng)形式要求。液壓缸液壓缸三梁四柱式壓力機(jī)液壓缸液壓缸一、活塞缸一、活塞缸1、雙桿活塞缸圖形符號(hào)：活塞桿缸體活塞缸蓋密封圈運(yùn)動(dòng)范圍約等于活塞有效行程的三倍 運(yùn)動(dòng)范圍約等于缸體有效行程的兩倍 安裝固定方式與運(yùn)動(dòng)范圍的關(guān)系安裝

3、固定方式與運(yùn)動(dòng)范圍的關(guān)系缸體固定，活塞運(yùn)動(dòng)缸體固定，活塞運(yùn)動(dòng)活塞桿固定，缸體運(yùn)動(dòng)活塞桿固定，缸體運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在活塞桿上執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在缸體上雙桿活塞缸的速度推力計(jì)算：224dDqAqv運(yùn)動(dòng)速度：2122214ppdDppAF推力：缸在左右兩個(gè)方向上輸出的速度相等。缸在左右兩個(gè)方向上輸出的推力相等。 這種缸常用于要求往返運(yùn)動(dòng)速度相同的場(chǎng)合，如外圓磨床工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)液壓缸等 。qp12p2、單桿活塞缸1A23 4357-防塵圈 8-活塞桿 1098（b）圖 4-6（a）單活塞桿式液壓缸基本結(jié)構(gòu) 1-端蓋 2-缸筒 3-支撐環(huán) 4、9、10-密封圈 5-活塞 6-導(dǎo)向套B67圖形符號(hào)：1A23 4

4、357-防塵圈 8-活塞桿 1098（b）圖 4-6（a）單活塞桿式液壓缸基本結(jié)構(gòu) 1-端蓋 2-缸筒 3-支撐環(huán) 4、9、10-密封圈 5-活塞 6-導(dǎo)向套B67圖形符號(hào)：活塞桿端蓋活塞端蓋缸體2 、單桿活塞缸、單桿活塞缸 214Dqv 運(yùn)動(dòng)速度：)(42221222111pdDpDApApF推力：)(4222dDqv)(42212212212pDpdDApApF區(qū)別區(qū)別區(qū)別區(qū)別2A1F1v(a)無(wú)桿腔進(jìn)油無(wú)桿腔進(jìn)油1P2P1ADdq2A2F(b)有桿腔進(jìn)油有桿腔進(jìn)油2P1P1A2vq 比較上述各式，可以看出： , ；缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和推力不同。（輸入流量和壓力相同） 2v1v1F2F差動(dòng)

5、連接差動(dòng)連接：壓力相同的液體或壓縮空氣同時(shí)通入單活塞桿缸的兩腔13Aqqv322)(4vdDq234dqv運(yùn)動(dòng)速度：)(2113AApF1222)(4pdDD124pd 推力：方向方向:右右2A3F(c)差動(dòng)聯(lián)接差動(dòng)聯(lián)接1P1A3vq q 差動(dòng)連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下，實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的有效辦法?？焖龠\(yùn)動(dòng)的有效辦法。1234 5687圖 4-10 (a) 柱塞式液壓缸(b) 圖形符號(hào)5、6-密封壓緊裝置 7-防塵圈 8-泄油口1-缸體 2-柱塞 3-導(dǎo)向套 4-密封裝置二、柱塞缸二、柱塞缸1234 5687圖 4-10 (a) 柱塞式液

6、壓缸(b) 圖形符號(hào)5、6-密封壓緊裝置 7-防塵圈 8-泄油口1-缸體 2-柱塞 3-導(dǎo)向套 4-密封裝置圖形符號(hào)：柱塞和缸簡(jiǎn)內(nèi)壁不柱塞和缸簡(jiǎn)內(nèi)壁不接觸，因此缸筒內(nèi)接觸，因此缸筒內(nèi)孔不需精加工。工孔不需精加工。工藝性好成本低。藝性好成本低。24Dqv運(yùn)動(dòng)速度：pDF24推力： 柱塞缸只能制成單作用缸。在大行程設(shè)備中，為了得到雙向運(yùn)動(dòng)，柱塞缸常成對(duì)使用。 特點(diǎn):qqVDD3F1PD3vq三、擺動(dòng)缸三、擺動(dòng)缸單葉片擺動(dòng)缸單葉片擺動(dòng)缸Dd1234432411 擺動(dòng)缸能實(shí)現(xiàn)小于360角度的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由于它可直接輸出扭矩，故又稱(chēng)為擺動(dòng)馬達(dá)，主要有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式。p1雙葉片擺動(dòng)缸雙葉

7、片擺動(dòng)缸p1Dd1234432411葉片缸的擺動(dòng)軸輸出轉(zhuǎn)矩為p1p2)(82122ppdDZbTD 缸體內(nèi)孔直徑；d 擺動(dòng)軸直徑； b 葉片寬度；Dd1234432411q根據(jù)能量守恒原理,得輸出角速度為D 缸體內(nèi)孔直徑； d 擺動(dòng)軸直徑；b 葉片寬度；)(822dDZbqDd1234432411q 單葉片擺動(dòng)缸單葉片擺動(dòng)缸的的擺角擺角一般不超過(guò)一般不超過(guò) ，雙葉片擺雙葉片擺動(dòng)缸動(dòng)缸的的擺角擺角一般不超過(guò)一般不超過(guò) 。)(822dDZbq)(82122ppdDZbT 擺動(dòng)缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，擺動(dòng)缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，一般只用于中、低壓系統(tǒng)中往復(fù)擺動(dòng)，轉(zhuǎn)位或間一般只

8、用于中、低壓系統(tǒng)中往復(fù)擺動(dòng)，轉(zhuǎn)位或間歇運(yùn)動(dòng)的地方。歇運(yùn)動(dòng)的地方。圖形符號(hào)：氣壓擺動(dòng)缸氣壓擺動(dòng)缸液壓擺動(dòng)缸液壓擺動(dòng)缸缸體伸出伸出縮回縮回套筒活塞活塞伸縮式單作用缸伸縮式單作用缸第二節(jié)、其它型式的常用缸第二節(jié)、其它型式的常用缸圖 4-12 增速缸結(jié)構(gòu)示意圖1-柱塞 2-活塞 3-缸筒IIII1II32acbbac1qp qp 2111pAFAqv，推力：快速運(yùn)動(dòng)：)(21122AApFAAqv，工進(jìn)運(yùn)動(dòng)：A1A23、增壓缸（增壓器）2211pApA11212kppAAp增壓比k212221DDAAk1p2p4、氣壓油缸 氣壓油缸傳動(dòng)裝置無(wú)需使用油泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，便可氣壓油缸傳動(dòng)裝置無(wú)需使用油泵和驅(qū)動(dòng)

9、電機(jī)，便可獲得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的速度平穩(wěn)和可調(diào)的液壓傳動(dòng)。獲得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的速度平穩(wěn)和可調(diào)的液壓傳動(dòng)。 p1p氣壓油缸是一種使氣壓直接轉(zhuǎn)換成液壓的裝置。它利用氣壓控制達(dá)到液壓傳動(dòng)的目的。 5、沖擊氣缸 在約0.25-1.25 s的很短時(shí)間內(nèi)，以平均約8 m/s的高速同下沖擊。從而獲得很大的動(dòng)能。 加速度可達(dá)1000 2/m s以上，以完成破碎、模鍛等需要瞬時(shí)大能量的工作，如型材下抖打印、鉚接、彎曲、沖孔、鐓粗等 液壓馬達(dá)和液壓泵在原理上可逆，結(jié)構(gòu)上類(lèi)似，但由于用途不同，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一定差別。常用的液壓馬達(dá)有柱塞式、葉片式和齒輪式等。一、液壓馬達(dá)的分類(lèi)、特點(diǎn)及應(yīng)用第六節(jié) 液壓及氣壓馬達(dá)

10、(Motor)二、液壓馬達(dá)的工作原理二、液壓馬達(dá)的工作原理 當(dāng)壓力油輸入液壓馬達(dá)時(shí)，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤(pán)上，斜盤(pán)對(duì)柱塞產(chǎn)生反力，該力可分解為軸向分力和垂直于軸向的分力。其中，垂直于軸向的分力 Fy 使缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。yFNFFFyFyFyF三三、液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù) （一）工作壓力和額定壓力 1工作壓力: 液壓馬達(dá)實(shí)際工作時(shí)輸入的壓力。 2額定壓力: 液壓馬達(dá)在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的最高壓力。 （二）排量和流量 1理論（或幾何）排量 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)一周，由其密封容積幾何尺寸變化計(jì)算而得的、需輸進(jìn)液體的體積。 2流量： 液壓馬達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)，需輸進(jìn)液體的體積，也

11、有理論和實(shí)際流量之分。理論流量 是指在沒(méi)有泄漏的情況下，達(dá)到要求轉(zhuǎn)速所需輸入液體的流量。其值由理論排量和轉(zhuǎn)速計(jì)算而得。由于有泄漏損失，實(shí)際輸入的流量 必須大于理論流量。pnpVtqq（三）效率和功率（三）效率和功率1容積效率Mv馬達(dá)的理論流量qT與實(shí)際輸入流量q的比值。 式中：q馬達(dá)的泄漏量。2機(jī)械效率Mm 由于有摩擦損失，液壓馬達(dá)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩T小于理論轉(zhuǎn)矩Tt。如果損失轉(zhuǎn)矩T1，則實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩M和機(jī)械效率Mm為 qqqqqTTTMv1TTTtttttMmTTTTTTT111 3馬達(dá)的總效率M 4馬達(dá)的輸入功率Pi 5馬達(dá)的輸出功率Po 式中：p馬達(dá)進(jìn)、出口的壓力差；,n馬達(dá)的角速度和轉(zhuǎn)速。 （四）輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 1液壓馬達(dá)軸理論輸出的轉(zhuǎn)矩Tt和實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩T為 2馬達(dá)軸實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)速n為式中：V馬達(dá)的排量MmMvMqpPiTnTPo22VpTtMmVpT2VqVqnvMT 馬達(dá)的特性曲線馬達(dá)的特性曲線實(shí)際轉(zhuǎn)矩實(shí)際轉(zhuǎn)矩T理論轉(zhuǎn)矩理論轉(zhuǎn)矩Tt實(shí)際轉(zhuǎn)矩實(shí)際轉(zhuǎn)矩T 四、液壓馬達(dá)的類(lèi)型和圖形符號(hào) 與液壓泵類(lèi)似，從結(jié)構(gòu)上看，常用的液壓馬達(dá)有柱塞式、葉片式和齒輪式等三大類(lèi)。