液壓與氣壓傳動 第5版 課件 第三章 液壓馬達與液壓缸

液壓與氣壓傳動流體動力與控制工程系講課教師：劉銀水12液壓馬達液壓馬達是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其將液體壓力能轉換為機械能，輸出轉矩和轉速。液壓馬達與液壓泵具有互逆性，且均是依靠密閉容腔的容積大小變化而工作。3液壓馬達一、液壓馬達概述1、工作原理以葉片液壓馬達為例進行說明。密閉容腔內運動部件受力產生旋轉力矩；進油口和出油口可以互換，從而改變旋轉方向。4液壓馬達一、液壓馬達概述2、液壓馬達與液壓泵結構區(qū)別啟動前，要求進油腔與排油腔可靠地隔離，且分別連通進、排油口。液壓馬達能夠正反轉，結構上具有對稱性，具有單獨的外泄油口。泄漏不僅影響液壓馬達的容積效率和壓力值，還會影響液壓馬達的制動性能。5液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑴工作壓力與額定壓力液壓馬達輸入油液的實際壓力稱為馬達的工作壓力，其大小取決于馬達的負載；馬達進口壓力與出口壓力的差值稱為馬達的壓力差；按試驗標準規(guī)定，能使馬達連續(xù)正常運轉的最高壓力稱為馬達的額定壓力。6液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑵流量與容積效率馬達沒有泄漏時，達到要求轉速所需要的進口流量，稱為理論流量，qMt；馬達存在間隙，會產生泄露流量Δq；考慮泄漏流量時，馬達入口處流量稱為馬達的實際流量，qM。7液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑶排量與轉速沒有泄漏情況下（容積效率等于1），馬達輸出軸旋轉一周所需要油液的體積，稱為馬達的排量。馬達排量由其幾何結構決定，排量可變稱為變量馬達，排量不可變稱為定量馬達。馬達轉速由輸入流量、容積效率、排量共同決定：8液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑷轉矩、機械效率、啟動機械效率不考慮馬達泄漏、機械摩擦，馬達理論上輸出的轉矩稱為理論轉矩：由各種摩擦產生的扭矩稱為損失扭矩，ΔT；9液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑷轉矩、機械效率、啟動機械效率馬達輸出軸工作過程中輸出的扭矩稱為實際輸出扭矩：實際輸出扭矩與理論扭矩之比稱為馬達的機械效率；10液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑷轉矩、機械效率、啟動機械效率由于靜止狀態(tài)下摩擦系數(shù)大，其起動轉矩小于實際輸出轉矩，因此其起動性能可用起動機械效率表示：11液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑸功率與總效率輸入功率：輸出功率：總效率：12液壓馬達一、液壓馬達概述3、液壓馬達的性能參數(shù)⑹制動性能制動性能的評價：馬達在額定轉矩下其進出口被切斷時的馬達軸的滑動值，rad/s。13液壓馬達一、液壓馬達概述4、液壓馬達的分類齒輪馬達葉片馬達螺桿馬達柱塞馬達運動構件形狀定量馬達變量馬達排量是否可變14液壓馬達一、液壓馬達概述4、液壓馬達的分類高速馬達（轉速高于500r/min)

葉片馬達、齒輪馬達、螺桿馬達、軸向柱塞馬達低速馬達（轉速低于500r/min)

單連桿型徑向柱塞馬達、多作用內曲線徑向柱塞馬達工作特性15液壓馬達一、液壓馬達概述5、液壓馬達的圖形符號16液壓馬達二、高速液壓馬達1、齒輪液壓馬達⑴工作原理動畫演示1動畫演示217液壓馬達二、高速液壓馬達1、齒輪液壓馬達⑵結構特點（與齒輪泵比）結構對稱，泄漏油需經單獨的外泄油口引出殼體外；為了減少起動摩擦轉矩，馬達軸必須采用滾動軸承；為了減小輸出轉矩的脈動，齒數(shù)一般較多。18液壓馬達二、高速液壓馬達2、葉片液壓馬達⑴工作原理(動畫演示)⑵結構特點結構對稱，采用雙作用式；采用燕式彈簧，保證馬達起動前，葉片可靠地緊貼定子的內表面；采用梭閥，保證葉片馬達正、反轉時，葉片根部始終通高壓油。19液壓馬達二、高速液壓馬達2、葉片液壓馬達⑴工作原理⑵結構特點20液壓馬達二、高速液壓馬達3、軸向柱塞液壓馬達⑴工作原理（動畫演示）21液壓馬達二、高速液壓馬達3、軸向柱塞液壓馬達⑵結構特點配流盤是對稱結構，進、出油口可互換，從而改變旋轉方向；改變斜盤傾角大小，可以改變馬達的排量，從而可以馬達的輸出扭矩和轉速；改變斜盤的傾角方向，可以馬達的旋轉方向。22液壓馬達三、低速液壓馬達1、單作用連桿型徑向柱塞馬達⑴工作原理（動畫演示）23液壓馬達三、低速液壓馬達1、單作用連桿型徑向柱塞馬達⑵結構特點結構簡單，工作可靠；體積和重量較大；存在較大的轉矩脈動，低速穩(wěn)定性差，近年來逐漸得到改善。24液壓馬達三、低速液壓馬達2、多作用內曲線徑向柱塞馬達⑴工作原理（動畫演示）25液壓馬達三、低速液壓馬達2、多作用內曲線徑向柱塞馬達⑵結構特點理論上可獲得無脈動的輸出扭矩；液壓徑向力平衡，振動小，效率高；排量大，可獲得較低的輸出速度。液壓與氣壓傳動流體動力與控制工程系講課教師：劉銀水26液壓缸液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其將液體壓力能轉換為直線運動或擺動的機械能。結構特點活塞式柱塞式回轉式作用方式單作用：一個方向由液壓驅動，另一個方向由彈簧力或重力完成。雙作用：兩個方向均有液壓力完成。27液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性由活塞來實現(xiàn)液壓能向機械能轉換?？煞譃殡p活塞桿式和單活塞桿式兩種結構形式，其安裝又有缸筒固定和活塞桿固定兩種方式。281、活塞式液壓缸液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑴雙活塞桿液壓缸29液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑴雙活塞桿液壓缸30液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑴雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸的兩活塞桿直徑相等，若輸入流量和壓力不變時，其往返運動速度和推力相等?！@種液壓缸常用于要求往返運動速度或推力相同的場合31液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸32液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸左、右兩腔有效面積和不等，當進油腔壓力、回油腔壓力、流量不變時，其左、右兩個方向的推力和速度不相同。33液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸無桿腔進油34液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸有桿腔進油35液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸36液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸差動連接等效37液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸差動連接38液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性1、活塞式液壓缸⑵單活塞桿液壓缸單桿活塞缸進油方式39液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性402、柱塞液壓缸液壓缸一、常用液壓缸及其速度推力特性2、柱塞液壓缸柱塞與缸筒無配合關系，缸筒內孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系；為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心；柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。41液壓缸二、其它形式液壓缸1、伸縮液壓缸雙作用伸縮缸

它由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，當依次縮回時缸的軸向尺寸很?。怀p作用伸縮液壓缸外，還有單作用伸縮液壓缸，它與雙作用不同點是回程靠外力，而雙作用靠液壓作用力。42單作用伸縮缸液壓缸二、其它形式液壓缸2、齒條活塞液壓缸

齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構組成的復合式缸。它將活塞的直線往復運動轉變?yōu)辇X輪的旋轉運動，用在機床的進刀機構、回轉工作臺轉位、液壓機械手等。43液壓缸二、其它形式液壓缸3、增壓缸（動畫演示）增壓缸是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸，但它不是能量轉換裝置，只是一個增壓器件；增壓能力是在降低有效流量的基礎上得到的；增壓缸作為中間環(huán)節(jié)，用在低壓系統(tǒng)要求有局部高壓油路的場合。44液壓缸二、其它形式液壓缸454、增速缸（動畫演示）增速缸也是活塞缸與柱塞缸組成的復合缸，活塞缸的活塞內腔是柱塞缸的缸筒。當液壓油進入柱塞缸時，活塞將快速運動（活塞缸大腔必須補油）；當液壓油同時進入柱塞缸和活塞缸時，活塞慢速運動。增速缸用于快速運動回路，在不增加泵的流量的前提下，使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度。液壓缸二、其它形式液壓缸5、擺動式液壓缸當通入液壓油，它的主軸能輸出小于360°的擺動運動的缸稱為擺動式液壓缸。常用于輔助裝置，如送料和轉位裝置、液壓機械手及間歇進給機構。動畫演示46液壓缸三、液壓缸的技術特點1、緩沖裝置47液壓缸三、液壓缸的技術特點2、排氣裝置48液壓缸