第4章 液压执行元件综述.ppt

; 本章主要介绍高速液压马达及低速大扭矩马达、液压缸的类型及特点、液压缸的设计计算 、液压缸的典型结构 、液压缸的密封。;本章重点内容: 通过本章学习，要求掌握液压马达的工作原理、功能、性能参数、性能特点及应用范围。 本章的难点: 液压缸的设计计算。 ;液压马达 ; 液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容积的变化进行工作的。常见的液马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式；从转速转矩范围分,可有高速马达和低速大扭矩马达之分。马达和泵在工作原理上是互逆的，当向泵输入压力油时，其轴输出转速和转矩就成为马达。 ;T;液压马达的职能符号;液压输出; 工作压力 ; 容积效率和转速 ; 对液压马达来说，输入液压马达的实际流量 必然大于它的理论流量 即 ，它的容积效率为： ; 马达容积损失; 马达的机械损失; 马达的机械损失; 输出转矩 ; 功率和总效率 ;4.1.3 高速液压马达 ;齿轮式马达; 柱塞式马达的工作原理 ; 柱塞式马达的扭矩计算 ; 柱塞式马达的扭矩计算 ; 柱塞式马达的扭矩计算 ;4.1.4 低速大扭矩液压马达;1.曲柄连杆低速大扭矩液压马达 ;曲柄连杆低速大扭矩液压马达; 马达由壳体、曲柄—连杆—活塞组件、偏心轴及配油轴组成。壳体1内沿圆周呈放射状均匀布置了五只缸体，形成星形壳体；缸体内装有活塞2，活塞2与连杆3通过球绞连接，连杆大端做成鞍型圆柱瓦面紧贴在曲轴4的偏心圆上，液压马达的配流轴5与曲轴通过十字键连结在一起，随曲轴一起转动，马达的压力油经过配流轴通道，由配流轴分配到对应的活塞油缸。;①②③腔通压力油，活塞受到压力油的作用。 ④⑤腔与排油窗口接通。 受油压作用的柱塞通过连杆对偏心圆中心作用一个力N，推动曲轴绕旋转中心转动，对外输出转速和扭矩； 随着驱动轴、配流轴转动，配流状态交替变化。在曲轴旋转过程中，位于高压侧的油缸容积逐渐增大，而位于低压侧的油缸的容积逐渐缩小，因此，高压油不断进入液压马达，从低压腔不断排出。 ; 2. 静力平衡式低速大扭矩液压马达 ; 液压马达的偏心轴与曲轴的形式相类似，既是输出轴，又是配流轴。五星轮3套在偏心轴的凸轮上，高压油经配流轴中心孔道通到曲轴的偏心配流部分，然后经五星轮中的径向孔进入油缸的工作腔内。;3. 多作用内曲线马达 ;内曲线马达;内曲线马达原理图;缸体;每个柱塞在液压马达每转中往复的次数等于定子曲面数X ，称 X 为该液压马达的作用次数。 Z 个柱塞缸孔，每个缸孔的底部都有一配流窗口，并与它的中心配流轴4相配合的配流孔相通。;液压马达的工作特点 ; 选择液压马达时，应根据液压系统所确定的压力、排量、设备结构尺寸、使用要求、工作环境等合理选定马达的具体类型和规格。 若工作机构速度高、负载小，宜选用齿轮马达或叶片马达；速度平稳性要求高时，选用双作用叶片马达；当负载较大时，则宜选用轴向柱塞马达。若工作机构速度低、负载大，则有两种方案选择：一种是用高速小扭矩马达，配合减速装置来驱动工作机构；一种是选用低速大扭矩马达，直接驱动工作机构，到底选用那种方案，要经过技术经济比较才能确定。 ;表4-1 常用液压马达性能比较; 液压缸（油缸）主要用于实现机构的直线往复运动，也可以实现摆动，其结构简单，工作可靠，应用广泛。;4.2.1 液压缸的分类及计算;理想液压缸;1.活塞式液压缸; 因为双活塞杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其往返运动速度和推力相等。则缸的运动速度V和推力F分别为：;2）单活塞杆液压缸 ;无杆腔进油;有杆腔进油; 比较上述各式，可以看出： , ；液压缸往复运动时的速度比为： ;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接;两腔进油,差动联接;几种连接的速度比较; 差动液压缸计算举例; 在图4-10（b）中，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：;2.柱塞式液压缸;柱塞式液压缸工作原理;柱塞式液压缸; 柱塞式液压缸是单作用的，它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。;双向运动的柱塞液压缸工作原理;3. 摆动式液压缸;单叶片式摆动液压缸工作原理;双叶片式摆动液压缸工作原理;图3.4摆动液压缸;摆动液压缸;摆动液压缸;q;q;缸体;伸缩式液压缸工作原理;伸出;伸缩式双作用缸;伸出;5.齿条活塞缸 ;齿条活塞液压缸工作原理; 是由两个缸组成的串连液压缸。两个缸