汽車液壓缸和液壓馬達

第三篇液壓與氣壓傳動技術(shù)液壓傳動基礎(chǔ)第八章液壓泵第九章液壓缸與液壓馬達第一零章液壓控制閥第一一章液壓系統(tǒng)輔助元件第一二章基本控制回路第一三章汽車典型液壓與液力系統(tǒng)第一四章氣動技術(shù)第一五章第一零章液壓缸與液壓馬達液壓缸一零.一液壓馬達一零.二能力訓練與拓展

思考題

一零.一液壓缸在液壓傳動系統(tǒng),將液壓泵提供地液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能地能量轉(zhuǎn)換裝置稱為液壓執(zhí)行元件,它包括液壓缸與液壓馬達。液壓馬達慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運動地液壓執(zhí)行元件,而把輸出直線運動（其包括輸出擺動運動）地液壓執(zhí)行元件稱為液壓缸。一零.一.一液壓缸地類型與特點一零.一.二活塞式液壓缸一零.一.三其它液壓缸一零.一.一液壓缸地類型及特點分類名稱符號說明單作用

液壓缸柱塞式液壓缸柱塞僅單向運動,返回行程是利用自重或負荷將柱塞推回單活塞桿液壓缸活塞僅單向運動,返回行程是利用自重或負荷將活塞推回雙活塞桿液壓缸活塞地兩側(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,重力或外力伸縮液壓缸它以短缸獲得長行程。用液壓油由大到小逐節(jié)推出,靠外力由小到大逐節(jié)縮回雙作用

液壓缸單活塞桿液壓缸單邊有桿,兩向液壓驅(qū)動,兩向推力與速度不等雙活塞桿液壓缸雙向有桿,雙向液壓驅(qū)動,可實現(xiàn)等速往復(fù)運動伸縮液壓缸雙向液壓驅(qū)動,伸出由大到小逐步推出,由小到大逐節(jié)縮回組合

液壓缸彈簧復(fù)位液壓缸單向液壓驅(qū)動,由彈簧力復(fù)位串聯(lián)液壓缸用于缸地直徑受限制,而長度不受限制處,獲得大地推力增壓缸（增壓器）由低壓力室A缸驅(qū)動,使B室獲得高壓油源齒條傳動液壓缸活塞往復(fù)運動經(jīng)裝在一起地齒條驅(qū)動齒輪獲得往復(fù)回轉(zhuǎn)運動擺動

液壓缸輸出軸直接輸出扭矩,其往復(fù)回轉(zhuǎn)地角度小于三六零℃,也稱擺動馬達表一零-一 常見液壓缸地種類及特點一零.一.二活塞式液壓缸液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式,可以分為活塞缸,柱塞缸與擺動缸三類。活塞缸與柱塞缸能實現(xiàn)往復(fù)運動,輸出推力與速度,擺動缸則能實現(xiàn)小于三六零°地往復(fù)擺動,輸出轉(zhuǎn)矩與角速度。活塞式液壓缸根據(jù)其使用要求不同分為雙桿式與單桿式兩種。其固定方式有缸體固定與活塞桿固定兩種。（一）雙桿式活塞缸。雙桿式活塞缸地活塞兩端都有一根直徑相等地活塞桿伸出,它根據(jù)安裝方式不同又可以分為缸體固定式與活塞桿固定式兩種。

（a）缸體固定,活塞桿運動（b）活塞桿固定,缸體運動

圖一零-一雙桿活塞式液壓缸九.一.二液壓泵地主要能參數(shù)一．液壓泵地壓力二．液壓泵地排量與流量三．液壓泵地功率與效率一．液壓泵地壓力（一）工作壓力。液壓泵實際工作時地輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力地大小取決于外負載地大小與排油管路上地壓力損失,而與液壓泵地流量無關(guān)。（二）額定壓力。液壓泵在正常工作條件下,按試驗標準規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)地最高壓力稱為液壓泵地額定壓力。工作壓力超過此值即為過載。二.液壓泵地排量與流量（一）排量。液壓泵地排量（用V表示）是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),由其密封油腔幾何尺寸變化所計算得出地輸出液體地體積,即在無泄漏地情況下,其每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能輸出地液體體積,常用單位為mL/r。（二）理論流量qvt。理論流量是指在不考慮液壓泵地泄漏流量地情況下,在單位時間內(nèi)所排出地液體體積地均值。顯然,如果液壓泵地排量為V,其主軸轉(zhuǎn)速為n,則該液壓泵地理論流量qvt為: qvt=Vn （九-一）二.液壓泵地排量與流量（三）實際流量qv。它是泵工作時地輸出流量,這時地流量需要考慮到泵地泄漏。它等于泵理論流量減去泄漏損失地流量?qv,即: （九-二）（四）額定流量qvn。它是泵在額定轉(zhuǎn)速與額定壓力下輸出地流量。由于泵存在泄漏,所以泵實際流量q與額定流量qvn都小于理論流量qvt。雙桿活塞缸地特點雙桿活塞缸兩端地活塞桿直徑通常是相等地,因此它左,右兩腔地有效面積也相等。當分別向左,右腔輸入相同壓力與相同流量地油液時,液壓缸左,右兩個方向地推力與速度相等。若活塞地直徑為D,活塞桿地直徑為d,液壓缸,出油腔地壓力為p一與p二,輸入流量為q,雙桿活塞缸地推力為F與速度為v,則它們地關(guān)系有:（二）單桿式活塞缸如圖一零-二所示,活塞只有一端帶活塞桿,單桿液壓缸也有缸體固定與活塞桿固定兩種形式,但它們地工作臺移動范圍都是活塞有效行程地兩倍。圖一零-二單桿活塞式液壓缸（二）單桿式活塞缸地特點及計算（二）單桿式活塞缸地特點及計算（二）單桿式活塞缸地特點及計算差動連接地特點及常見應(yīng)用在輸入流量與工作壓力相同地情況下,差動連接時液壓缸地推力比非差動連接時小,速度比非差動連接時大,也就是單桿活塞缸差動連接時能使其速度提高,同時其推力下降。利用這一點,可使在不加大油源流量地情況下得到較快地運動速度,這種連接方式被廣泛應(yīng)用于組合機床地液壓動力滑臺與其它機械設(shè)備地快速回位運動。一零.一.三其它液壓缸一．柱塞缸柱塞式液壓缸地主要特點是柱塞與缸筒無配合要求,缸筒內(nèi)孔不需精加工,甚至可以不加工。運動時由缸蓋上地導(dǎo)向套來導(dǎo)向,所以它特別適用于行程較長地場合。圖一零-四柱塞式液壓缸一零.一.三其它液壓缸二．擺動缸擺動式液壓缸也稱擺動液壓馬達。用于將液壓油地壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)槠漭敵鲚S往復(fù)擺動地機械能。當它通入壓力油時,它地主軸能輸出小于三六零°地擺動運動,常用于工夾具夾緊裝置,送料裝置,轉(zhuǎn)位裝置以及需要周期給地系統(tǒng)。它有單葉片與雙葉片兩種形式。圖一零-五擺動液壓缸一零.一.三其它液壓缸三．增壓缸增壓液壓缸又稱增壓器。圖一零-六所示為一種由活塞缸與柱塞缸組成地增壓缸,它利用活塞與柱塞有效面積地不同使液壓系統(tǒng)地局部區(qū)域獲得高壓。它有單作用與雙作用兩種型式。（a）單作用增壓缸（b）雙作用增壓缸

圖一零-六增壓缸一零.一.三其它液壓缸四．伸縮缸伸縮缸又稱多級缸,它一般由兩個或多個活塞缸套裝而成,前一級活塞缸地活塞桿內(nèi)孔是后一級活塞缸地缸筒,伸出時可獲得很長地工作行程,縮回時可保持很小地結(jié)構(gòu)尺寸。伸縮缸被廣泛用于起重運輸車輛上。（a）單作用式（b）雙作用式

圖一零-七伸縮缸一零.二液壓馬達液壓馬達（簡稱馬達）是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能地能量轉(zhuǎn)換裝置,以旋轉(zhuǎn)運動向外輸出機械能,得到輸出軸上地轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速。其圖形符號如圖一零-八所示。圖一零-八一零.二.一液壓馬達地特點液壓馬達是把液體地壓力能轉(zhuǎn)換為機械能地裝置,從能量轉(zhuǎn)換地觀點來看,液壓泵與液壓馬達是可逆工作地液壓元件,即液壓泵可以作液壓馬達用,液壓馬達也可作液壓泵用。向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達工況;反之,當液壓馬達地主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時,也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣地基本結(jié)構(gòu)要素——密閉而又可以周期變化地容積與相應(yīng)地配油機構(gòu)。雖然從原理上講,液壓泵可以作液壓馬達用,液壓馬達也可作液壓泵用。但事實上同類型地液壓泵與液壓馬達雖然在結(jié)構(gòu)上相似,但由于兩者地工作情況不同,從而使得兩者在結(jié)構(gòu)上也有一些差異。一零.二.二液壓馬達地工作原理常用地液壓馬達地結(jié)構(gòu)與同類型地液壓泵很相似,下面對葉片液壓馬達地工作原理行介紹。圖一零-九所示為葉片液壓馬達地工作原理圖。圖一零-九葉片液壓馬達地工作原理圖能力訓練與拓展一．徑向柱塞式液壓馬達圖一零-一零徑向柱塞馬達工作原理

一—柱塞;二—定子;三—缸體;四—配油軸徑向柱塞液壓馬達多用于低速大轉(zhuǎn)矩地情況下。能力訓練與拓展二．軸向柱塞式液壓馬達圖一零-一一軸向柱塞馬達工作原理

軸向柱塞馬達地結(jié)構(gòu)形式基本上與軸向柱塞泵一樣,故其種類與軸向柱塞泵相同,也分為直軸式軸向柱塞馬達與斜盤式軸向柱塞馬達兩類。一般而言,軸向