第3章 液壓馬達(dá)與液壓缸

第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder1本章要求了解液壓執(zhí)行元件的概念了解液壓馬達(dá)的工作原理、主要參數(shù)、主要類型及其適用的場合了解液壓缸的工作原理、結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、主要類型及其適用的場合會簡單進行液壓缸的力、速度以及結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的計算2液壓執(zhí)行元件（Hydraulicactuator/executivecomponent）3.1液壓執(zhí)行元件概述液壓執(zhí)行元件液壓能機械能力位移速度加速度線位移角位移液壓執(zhí)行元件分類液壓馬達(dá)液壓缸3第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder43.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor液壓泵液壓馬達(dá)53.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor

液壓馬達(dá)與液壓泵液壓馬達(dá)是使負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行元件，其內(nèi)部構(gòu)造與液壓泵類似，差別僅在于：液壓泵的旋轉(zhuǎn)是由電機所帶動，輸出的是壓力油；液壓馬達(dá)則是輸入液壓油，輸出的是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)和液壓泵在細(xì)部結(jié)構(gòu)上存在一定的差別。6液壓泵與液壓馬達(dá)從原理上講，液壓泵與液壓馬達(dá)可以互換，但結(jié)構(gòu)有差異1、泵的進油口比出油口大，馬達(dá)的進、出油口相同2、結(jié)構(gòu)上要求泵有自吸能力3、馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)具有對稱性；泵單方向轉(zhuǎn)，不要對稱4、要求馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及潤滑，能保證在寬速度范圍內(nèi)正常工作5、液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的起動扭矩和較小的脈動7液壓馬達(dá)回路ABPT溢流閥液壓泵液壓馬達(dá)8

油缸油泵油馬達(dá)，工作原理屬一家：能量轉(zhuǎn)換共同點，均靠容積來變化，出油容積必縮小，進油容積則擴大。油泵輸出壓力油，出油當(dāng)然是高壓，缸和馬達(dá)與泵反，出油自然是低壓。工作壓差看負(fù)載，負(fù)載含義要記下：油泵不僅看外載，管路阻力也得加，缸和馬達(dá)帶負(fù)載，壓差只是克服它。流量大小看速度，再看排量小與大，單位位移需油量，排量含義就是它。

液壓缸、液壓泵、液壓馬達(dá)的共性9一、液壓馬達(dá)的分類和工作原理分類：按速度分類：按結(jié)構(gòu)分類：齒輪式、葉片式、柱塞式等其它形式10馬達(dá)的分類11高速液壓馬達(dá)的基本形式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。高速液壓馬達(dá)的主要特點是轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)動慣量小，便于啟動和制動。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大（僅幾十N.m到幾百N.m），所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本形式是徑向柱塞式。低速液壓馬達(dá)的主要特點是排量大、體積大、轉(zhuǎn)速低（可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點幾轉(zhuǎn)）、輸出轉(zhuǎn)矩大（可達(dá)幾千N.m到幾萬N.m）,所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。12

液壓馬達(dá)的圖形符號1314齒輪馬達(dá)的特點應(yīng)用齒輪馬達(dá)具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，對污染不敏感，耐沖擊，慣性小等優(yōu)點。因此，在礦山、工程機械及農(nóng)業(yè)機械上廣泛使用。但由于壓力油作用在液壓馬達(dá)齒輪上的作用面積小，所以輸出轉(zhuǎn)矩較小，一般都用于高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩的情況下。1516171819馬達(dá)沒有泄漏時，使馬達(dá)輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需要油液的體積，單位L/r20212223重要的是明確輸入和輸出2425262728徑向柱塞式液壓馬達(dá)29303132333435第三章液壓馬達(dá)與液壓缸3.1液壓執(zhí)行元件概述3.2液壓馬達(dá)HydraulicMotor3.3液壓缸HydraulicCylinder363.3液壓缸一、液壓缸概述二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)三、液壓缸的設(shè)計和計算3738液壓缸是使負(fù)載作直線運動的執(zhí)行元件。1、液壓缸分類按結(jié)構(gòu)特點分：活塞缸、柱塞缸、擺動缸。按作用方式：分為單作用式液壓缸和雙作用式液壓缸兩類。單作用式液壓缸又分為無彈簧式、附彈簧式、柱塞式三種，如圖3-1所示。雙作用式液壓缸又分為單桿形，雙桿形兩種，如圖3－2所示。394041424344454647－484950515253－－54555657585960615、擺動式液壓缸Thelimitedanglerotaryactuator擺動式液壓缸是輸出扭矩并實現(xiàn)往復(fù)運動的執(zhí)行元件，也稱擺動式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。圖中定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進油方向，葉片將帶動轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動。625、擺動式液壓缸Thelimitedanglerotaryactuator63擺動式液壓馬達(dá)6465擺動式液壓缸結(jié)構(gòu)66如圖所示，若輸入液壓油的流量為Q和擺動軸輸出的角速度之間的關(guān)系為：Q=/4(D2-d2)b.n=(b/8)(D2-d2)所以＝8Q/b(D2-d2)式中

n－擺動軸的轉(zhuǎn)速(n=/2)；b－葉片寬度；D、d－見圖。67＝6869伸縮缸的應(yīng)用－液壓電梯70717273二、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)74757677787980818283848586878889909192三、液壓缸的設(shè)計和計算

液壓缸的設(shè)計和計算是在對整個液壓系統(tǒng)進行工況分析，計算了最大負(fù)載力，先定了工作壓力的基礎(chǔ)上進行的，因此：首先要根據(jù)使用要求確定結(jié)構(gòu)類型，再按照負(fù)載情況，運動要求決定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸；最后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。93液壓缸主要尺寸的確定1、工作壓力的選取

根據(jù)液壓缸的實際工況，計算出外負(fù)載大小，然后參考下表選取適當(dāng)?shù)墓ぷ髁Α?/p>

942、活塞桿直徑d與缸筒內(nèi)徑D的計算

受拉時：d=(0.3-0.5)D

受壓時：d=(0.5-0.55)D(p1<5mpa)d=(0.6-0.7)D(5mpa<p1<7mpa)d=0.7D(p1>7mpa)953、液壓缸缸筒壁厚和外徑的計算缸筒最薄處壁厚：δ≥pyD/2(σ)δ—缸筒壁厚；D—缸筒內(nèi)徑；py—缸筒度驗壓力，當(dāng)額定壓Pn>160x105Pa時，Py=1.25Pn；

(σ)—缸筒材料許用應(yīng)力。(σ)=σb/n。964、活塞桿的計算直徑強度校核：d≥[4F/π(σ)]1/2d—活塞桿直徑；F