液壓與氣壓傳動1

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

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

3、固定方式與運動范圍的關(guān)系缸體固定，活塞運動缸體固定，活塞運動活塞桿固定，缸體運動活塞桿固定，缸體運動執(zhí)行機構(gòu)安裝在活塞桿上執(zhí)行機構(gòu)安裝在缸體上雙桿活塞缸的速度推力計算：224dDqAqv運動速度：2122214ppdDppAF推力：缸在左右兩個方向上輸出的速度相等。缸在左右兩個方向上輸出的推力相等。 這種缸常用于要求往返運動速度相同的場合，如外圓磨床工作臺往復(fù)運動液壓缸等 。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：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：活塞桿端蓋活塞端蓋缸體2 、單桿活塞缸、單桿活塞缸 214Dqv 運動速度：)(42221222111pdDpDApApF推力：)(4222dDqv)(42212212212pDpdDApApF區(qū)別區(qū)別區(qū)別區(qū)別2A1F1v(a)無桿腔進油無桿腔進油1P2P1ADdq2A2F(b)有桿腔進油有桿腔進油2P1P1A2vq 比較上述各式，可以看出： , ；缸往復(fù)運動時的速度和推力不同。（輸入流量和壓力相同） 2v1v1F2F差動

5、連接差動連接：壓力相同的液體或壓縮空氣同時通入單活塞桿缸的兩腔13Aqqv322)(4vdDq234dqv運動速度：)(2113AApF1222)(4pdDD124pd 推力：方向方向:右右2A3F(c)差動聯(lián)接差動聯(lián)接1P1A3vq q 差動連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下，實現(xiàn)差動連接是在不增加液壓泵容量和功率的條件下，實現(xiàn)快速運動的有效辦法?？焖龠\動的有效辦法。1234 5687圖 4-10 (a) 柱塞式液壓缸(b) 圖形符號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：柱塞和缸簡內(nèi)壁不柱塞和缸簡內(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運動速度：pDF24推力： 柱塞缸只能制成單作用缸。在大行程設(shè)備中，為了得到雙向運動，柱塞缸常成對使用。 特點:qqVDD3F1PD3vq三、擺動缸三、擺動缸單葉片擺動缸單葉片擺動缸Dd1234432411 擺動缸能實現(xiàn)小于360角度的往復(fù)擺動運動，由于它可直接輸出扭矩，故又稱為擺動馬達，主要有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)形式。p1雙葉片擺動缸雙葉

7、片擺動缸p1Dd1234432411葉片缸的擺動軸輸出轉(zhuǎn)矩為p1p2)(82122ppdDZbTD 缸體內(nèi)孔直徑；d 擺動軸直徑； 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 擺動軸直徑；b 葉片寬度；)(822dDZbqDd1234432411q 單葉片擺動缸單葉片擺動缸的的擺角擺角一般不超過一般不超過 ，雙葉片擺雙葉片擺動缸動缸的的擺角擺角一般不超過一般不超過 。)(822dDZbq)(82122ppdDZbT 擺動缸結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大，但密封困難，擺動缸結(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，轉(zhuǎn)位或間一般只

8、用于中、低壓系統(tǒng)中往復(fù)擺動，轉(zhuǎn)位或間歇運動的地方。歇運動的地方。圖形符號：氣壓擺動缸氣壓擺動缸液壓擺動缸液壓擺動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：快速運動：)(21122AApFAAqv，工進運動：A1A23、增壓缸（增壓器）2211pApA11212kppAAp增壓比k212221DDAAk1p2p4、氣壓油缸 氣壓油缸傳動裝置無需使用油泵和驅(qū)動電機，便可氣壓油缸傳動裝置無需使用油泵和驅(qū)動

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

10、(Motor)二、液壓馬達的工作原理二、液壓馬達的工作原理 當(dāng)壓力油輸入液壓馬達時，處于壓力腔的柱塞被頂出，壓在斜盤上，斜盤對柱塞產(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: 液壓馬達實際工作時輸入的壓力。 2額定壓力: 液壓馬達在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運轉(zhuǎn)所允許的最高壓力。 （二）排量和流量 1理論（或幾何）排量 液壓馬達轉(zhuǎn)一周，由其密封容積幾何尺寸變化計算而得的、需輸進液體的體積。 2流量： 液壓馬達在單位時間內(nèi)，需輸進液體的體積，也

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