第3章液壓執(zhí)行元件

1、液壓缸液壓缸3.1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成液壓缸的典型結(jié)構(gòu)和組成3.2液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)3.33.1.1 液壓缸的類型及特點(diǎn)液壓缸的類型及特點(diǎn)分類分類名稱名稱符號(hào)符號(hào)說(shuō)明說(shuō)明單作用液壓缸單作用液壓缸柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸 柱塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將柱塞推柱塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將柱塞推回回單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸 活塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將活塞推活塞僅單向運(yùn)動(dòng)，返回行程是利用自重或負(fù)荷將活塞推回回雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸活塞的兩側(cè)都裝有活塞桿，只能向活塞一側(cè)供給壓力油，活塞的兩側(cè)都裝有活塞桿，只能向活塞一側(cè)供給壓力油，返回行程通常利用彈簧力

2、、重力或外力返回行程通常利用彈簧力、重力或外力伸縮液壓缸伸縮液壓缸以短缸獲得長(zhǎng)行程。用液壓油由大到小逐節(jié)推出，靠外以短缸獲得長(zhǎng)行程。用液壓油由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回力由小到大逐節(jié)縮回雙作用液壓缸雙作用液壓缸單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸單邊有桿，兩單邊有桿，兩 向液壓驅(qū)動(dòng)，兩向推力和速度不等向液壓驅(qū)動(dòng)，兩向推力和速度不等雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸雙向有桿，雙向液壓驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)雙向有桿，雙向液壓驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)伸縮液壓缸伸縮液壓缸 雙向液壓驅(qū)動(dòng)，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐節(jié)雙向液壓驅(qū)動(dòng)，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐節(jié)縮回縮回組合液壓缸組合液壓缸彈簧復(fù)

3、位液壓缸彈簧復(fù)位液壓缸單向液壓驅(qū)動(dòng)（單作用），由彈簧力復(fù)位單向液壓驅(qū)動(dòng)（單作用），由彈簧力復(fù)位串聯(lián)液壓缸串聯(lián)液壓缸用于缸的直徑受限制，而長(zhǎng)度不受限制處，獲得大的推用于缸的直徑受限制，而長(zhǎng)度不受限制處，獲得大的推力力增壓缸（增壓器）增壓缸（增壓器）由有效工作面積較大的低壓缸由有效工作面積較大的低壓缸驅(qū)動(dòng)，使有效工作面積較驅(qū)動(dòng)，使有效工作面積較小的高壓缸獲得小的高壓缸獲得髙壓油源髙壓油源 齒條傳動(dòng)淮齒條傳動(dòng)淮 壓缸壓缸活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)裝在一起的齒條驅(qū)動(dòng)齒輪獲得往復(fù)回轉(zhuǎn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)裝在一起的齒條驅(qū)動(dòng)齒輪獲得往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)液壓缸擺動(dòng)液壓缸輸出軸直接輸出扭矩，其往復(fù)回轉(zhuǎn)的角度小于輸出軸直接輸出扭矩

4、，其往復(fù)回轉(zhuǎn)的角度小于360，也稱擺動(dòng)馬達(dá)也稱擺動(dòng)馬達(dá)表表3-1常見(jiàn)液壓缸的種類及特點(diǎn)常見(jiàn)液壓缸的種類及特點(diǎn)1雙桿式活塞缸雙桿式活塞缸圖圖3-1 雙桿式活塞缸雙桿式活塞缸圖圖3-2 雙桿式活塞缸的安裝方式雙桿式活塞缸的安裝方式（3-1）（3-2）221212()()()4FA ppDdpp224()qqADd圖圖3-3 單桿式活塞缸單桿式活塞缸圖圖3-4 單桿式活塞缸工作原理單桿式活塞缸工作原理圖圖3-5 差動(dòng)液壓缸差動(dòng)液壓缸（3-11）即：即：D = 實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，并按實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，并按D = 設(shè)計(jì)缸徑和設(shè)計(jì)缸徑和桿徑的油缸稱為差動(dòng)液壓缸。桿徑的油缸稱為差動(dòng)液壓缸。2224)(4dqdDqd

5、2d2圖圖3-6 柱塞缸結(jié)構(gòu)圖柱塞缸結(jié)構(gòu)圖1缸筒；缸筒；2柱塞；柱塞；3導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；4密封圈；密封圈；5壓蓋壓蓋 圖圖3-7 柱塞缸成對(duì)反向布置示意圖柱塞缸成對(duì)反向布置示意圖（3-12）（3-13）24FpAPd24qqAd1增壓液壓缸增壓液壓缸圖圖3-8 增壓缸增壓缸圖圖3-9 伸縮缸伸縮缸圖圖3-10 齒輪缸齒輪缸圖圖3-11 擺動(dòng)缸擺動(dòng)缸3.2.1 液壓缸的典型結(jié)構(gòu)液壓缸的典型結(jié)構(gòu) 圖圖3-12 雙作用單活塞桿液壓缸雙作用單活塞桿液壓缸1耳環(huán)；耳環(huán)；2螺母；螺母；3防塵圈；防塵圈；4、17彈簧擋圈；彈簧擋圈；5套；套；6、15卡鍵卡鍵7、14O形密封圈；形密封圈；8、12Y形密封圈；

6、形密封圈；9缸蓋兼導(dǎo)向套；缸蓋兼導(dǎo)向套；10缸筒缸筒11活塞；活塞；13耐磨環(huán)；耐磨環(huán)；16卡鍵帽；卡鍵帽；18活塞桿；活塞桿；19襯套；襯套；20缸底缸底 圖圖3-13 空心雙活塞桿式液壓缸的結(jié)構(gòu)空心雙活塞桿式液壓缸的結(jié)構(gòu)1活塞桿；活塞桿；2堵頭；堵頭；3托架；托架；4、17V形密封圈；形密封圈；5、14排氣孔；排氣孔；6、19導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；7O形密封圈；形密封圈；8活塞；活塞；9、22錐銷；錐銷；10缸體；缸體；11、20壓板；壓板；12、21鋼絲環(huán)；鋼絲環(huán)；13、23紙墊；紙墊；15活塞桿；活塞桿；16、25壓蓋；壓蓋；18、24缸蓋缸蓋 1缸筒和缸蓋缸筒和缸蓋圖圖3-14 缸筒和缸蓋

7、結(jié)構(gòu)缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)1缸蓋；缸蓋；2缸筒；缸筒；3壓板；壓板；4半環(huán)；半環(huán)；5防松螺帽；防松螺帽；6拉桿拉桿圖圖3-15 活塞桿頭部結(jié)構(gòu)形式活塞桿頭部結(jié)構(gòu)形式圖圖3-17 密封裝置密封裝置圖圖3-18 液壓缸的緩沖裝置液壓缸的緩沖裝置圖圖3-19 放氣裝置放氣裝置1缸蓋；缸蓋；2放氣小孔；放氣小孔；3缸體；缸體；4活塞桿活塞桿 3.3.1 液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類液壓馬達(dá)的特點(diǎn)及分類1液壓馬達(dá)的特點(diǎn)液壓馬達(dá)的特點(diǎn) （1）液壓馬達(dá)一般需要正反轉(zhuǎn)，所以在）液壓馬達(dá)一般需要正反轉(zhuǎn)，所以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有對(duì)稱性，而液壓泵一內(nèi)部結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有對(duì)稱性，而液壓泵一般是單方向旋轉(zhuǎn)的，沒(méi)有這一要求。般是單方向旋轉(zhuǎn)的，沒(méi)

8、有這一要求。 （2）為了減小吸油阻力和徑向力，一般液）為了減小吸油阻力和徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液壓壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。而液壓馬達(dá)低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，所以馬達(dá)低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，所以沒(méi)有上述要求。沒(méi)有上述要求。 （3）液壓馬達(dá)要求能在很寬的轉(zhuǎn)速范圍）液壓馬達(dá)要求能在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常工作，因此，應(yīng)采用液動(dòng)軸承或內(nèi)正常工作，因此，應(yīng)采用液動(dòng)軸承或靜壓軸承。因?yàn)楫?dāng)馬達(dá)速度很低時(shí)，若靜壓軸承。因?yàn)楫?dāng)馬達(dá)速度很低時(shí)，若采用動(dòng)壓軸承，不易形成潤(rùn)滑膜。采用動(dòng)壓軸承，不易形成潤(rùn)滑膜。 （4）葉片泵依靠葉片跟轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)）葉片泵依靠葉片跟轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)而

9、產(chǎn)生的離心力使葉片始終貼緊定子的內(nèi)而產(chǎn)生的離心力使葉片始終貼緊定子的內(nèi)表面，起封油作用，形成工作容積。若將表面，起封油作用，形成工作容積。若將其當(dāng)馬達(dá)用，必須在液壓馬達(dá)的葉片根部其當(dāng)馬達(dá)用，必須在液壓馬達(dá)的葉片根部裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內(nèi)表裝上彈簧，以保證葉片始終貼緊定子內(nèi)表面，以便馬達(dá)正常啟動(dòng)。面，以便馬達(dá)正常啟動(dòng)。 （5）液壓泵在結(jié)構(gòu)上需保證具有自吸能力，）液壓泵在結(jié)構(gòu)上需保證具有自吸能力，而液壓馬達(dá)就沒(méi)有這一要求。而液壓馬達(dá)就沒(méi)有這一要求。 （6）液壓馬達(dá)必須具有較大的啟動(dòng)扭矩。）液壓馬達(dá)必須具有較大的啟動(dòng)扭矩。 （1）結(jié)構(gòu)類型劃分，液壓馬達(dá)按可以分為）結(jié)構(gòu)類型劃分，液壓馬達(dá)按

10、可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。齒輪式、葉片式、柱塞式和其他型式。 （2）按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速液壓）按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速液壓馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)兩大類。馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)兩大類。 額定轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬的屬于低速液壓馬達(dá)。于低速液壓馬達(dá)。1葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)圖圖3-20 葉片馬達(dá)的工作原理圖葉片馬達(dá)的工作原理圖圖圖3-21 斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理圖斜盤式軸向柱塞馬達(dá)的工作原理圖圖圖3-22 液壓馬達(dá)的職能符號(hào)液壓馬達(dá)的職能符號(hào)1工作壓力和額定壓力工作壓力和額定壓力

11、馬達(dá)入口油液的實(shí)際壓力稱為馬達(dá)馬達(dá)入口油液的實(shí)際壓力稱為馬達(dá)的工作壓力的工作壓力pM，馬達(dá)入口壓力和出口壓，馬達(dá)入口壓力和出口壓力的差值稱為馬達(dá)的工作壓差力的差值稱為馬達(dá)的工作壓差pM。 通常近似認(rèn)為馬達(dá)的工作壓力通常近似認(rèn)為馬達(dá)的工作壓力pM就就等于工作壓差等于工作壓差pM。 馬達(dá)密封容腔容積變化所需要的流馬達(dá)密封容腔容積變化所需要的流量稱為馬達(dá)的理論流量量稱為馬達(dá)的理論流量qMt，馬達(dá)入口處，馬達(dá)入口處所需的流量稱為馬達(dá)的實(shí)際流量所需的流量稱為馬達(dá)的實(shí)際流量qM。 實(shí)際流量和理論流量之差即為馬達(dá)實(shí)際流量和理論流量之差即為馬達(dá)的泄漏量的泄漏量qM。 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nM等于馬達(dá)的

12、理論等于馬達(dá)的理論流量流量qMt與排量與排量VM。的比值，即的比值，即（3-17）（3-18）（3-19）MtMMqnV1MtMMMMMMMqqqqqqq MMMMqnV（3-20）（3-21）（3-22）2MMMtp VTtmttt1 MMMMMMMMTTTTTTTtmm2MMMMMMp VTT（3-23）（3-24） （3-25）MiMMPp qo2MMMPn T222MoMMMMMMMMmMMMMMMiMMMMPn Tn TTV np VPp qp 液壓馬達(dá)的總效率等于機(jī)械效率與液壓馬達(dá)的總效率等于機(jī)械效率與容積效率的乘積，在這一點(diǎn)上與液壓泵容積效率的乘積，在這一點(diǎn)上與液壓泵相同。相同。 本章介紹的液壓缸和液壓馬達(dá)是液本章介紹的液壓缸和液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它將液壓系統(tǒng)輸入壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它將液壓系統(tǒng)輸入的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出并驅(qū)動(dòng)工作的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出并驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)做功。機(jī)構(gòu)做功。 通常液壓缸輸出直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回通常液壓缸輸出直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)擺動(dòng)，其基本結(jié)構(gòu)類型為活塞式、柱轉(zhuǎn)擺動(dòng)，其基