==S液压执行元件终详解.ppt

液压气压传动与控制 主 讲:沈萌红 机电设计与控制研究所 Email:HOT@Zju.Edu.CN 4.1 液压马达 液压马达和液压泵的异同 工作原理上是互逆的 靠密封容积的变化进行工作的。当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转矩就成为马达。 结构上基本相同 马达需要正反转所以必须是对称结构 类型类似：齿轮式、叶片式和柱塞式 从转速转矩范围分,可有高速马达和低速大扭矩马达之分。 任务和要求不同，只有少数泵能做马达使用。 思考：主动件和从动件互换??? 一、液压马达的主要性能参数（1） 压力 工作压力：马达入口油液的实际压力 工作压差：马达入口压力和出口压力的差值 额定压力：可以长期正常工作时的工作压力。 流量和排量 实际流量qM : 马达入口处的流量 理论流量qMt: 马达密封腔容积变化所需要的流量 泄漏量Δq : 实际流量和理论流量之差 qM= qMt + Δq 排 量V： 马达轴每转排出的液体体积。 容积效率： 一、液压马达的主要性能参数（2） 转速 输出转矩 理论输出转矩 实际输出转矩 机械效率 功率和总效率 输入功率为 输出功率为 总效率为 液压马达图形符号 1、齿轮马达 工作原理 根据力分析，有使齿轮运动的力。 2、叶片马达 工作原理 3、轴向柱塞马达 工作原理 排量公式： v =πd 2e z / 2 d 为柱塞直径；e 为曲轴偏心距；z 为柱塞数。 应用 结构简单，工作可靠，可以是壳体固定曲轴旋转，也可以是曲轴固定壳体旋转（可驱动车轮或卷筒），但体积重量较大，转矩脉动，低速稳定性较差。采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3 r/min。 差动联接的推导 液压缸设计 液压缸的设计与计算 确定液压缸的类型 确定液压缸的主要结构尺寸 液压缸的内径D、缸的长度L、活塞杆直径d。 考虑因素：负载、速度和行程等因素。 工作压力确定 按负载大小及液压设备类型查表确定 负载：有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。 液压缸主要尺寸的确定 可以根据前面的载荷分析求得，基本公式 缸筒壁厚 中、高压液压缸一般用无缝钢管做缸筒 即?/D?0.08。 当?/D?0.3时，可用下式校核缸筒壁厚 当液压缸采用铸造缸筒时 式中: pmax —— 缸筒内的最高工作压力 差动液压缸计算举例 例：已知单活塞杆液压缸的缸筒内径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，进入液压缸的流量q=25L/min，压力P1=2Mpa，P2=0。液压缸的容积效率和机械效率分别为0.98、0.97，试求在图中(a)、(b)、(c)所示的三种工况下，液压缸可推动的最大负载和运动速度各是多少？并给出运动方向。 (a)无杆腔进油 D d q (b)有杆腔进油 q (c)差动联接 q 解： a）液压缸无杆腔进压力油，回油腔压力为零，因此，可推动的最大负载为： 液压缸向左运动，其运动速度为： b）液压缸为有杆腔进压力油，无杆腔回油压力为零，可推动的负载为： 液压缸向左运动，其运动速度为： c）液压缸差动连接，可推动的负载为： 液压缸向左运动，其运动速度为： 2 柱塞式液压缸 场景： 1）活塞式液压缸行程较长时，加工难度大，制造成本高。 2）液压缸并不要求双向控制，希望价格更低廉。 柱塞式液压缸 如图所示，柱塞缸由缸筒、柱塞、导套、密封圈和压盖等零件组成，柱塞和缸筒内壁不接触，因此缸筒内孔不需精加工，工艺性好，成本低。 柱塞式液压缸 柱塞式液压缸是单作用的，回程需要借助自重或弹簧等其它外力来完成。 如果要获得双向运动，可将两柱塞液压缸成对使用。 为减轻柱塞的重量，有时制成空心柱塞。 柱塞式液压缸 Q Q V d d 式中：d—柱塞直径，p1—进油压力，p2—另一缸的回油压力。 p1 p2 3 摆动式液压缸 摆动液压缸能实现小于360°角度的往复摆动运动，由于它可直接输出扭矩，故又称为摆动液压马达，主要有单叶片式和双叶片式两种结构形式。 组成：定子块1、缸体2、摆动轴3、叶片4、左右支承盘和左右盖板等主要零件组成。定子块固定在缸体上，叶片和摆动轴固连在一起， 动作：当两油口相继通以压力油时，叶片即带动摆动轴作往复摆动。 图3.4摆动液压缸 摆动缸结构紧凑，输出转矩大，但密封困难，一般只用于中、低压系统中往复摆动，转位或间歇运动的地方。 单叶片摆动液压缸的摆角一般不超过280 o ，双叶片摆动液压缸的摆角一般不超过150 o 。 当输入压力和流量不变时，双叶片摆动液压缸摆动轴输出转