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第四章　执行元件 直线运动执行元件的类型、特点和工作原理 液 压 缸 旋转运动执行元件的类型、特点和工作原理 液压马达 液压缸将液压能转变为机械能的装置，它将液压能转变为直线运动或 摆动的机械能。 一、液压缸的分类 1.按结构形式分： 活塞缸 又分单杆活塞缸、双杆活塞缸 柱塞缸 2.按作用方式分： 单作用液压缸 一个方向的运动依靠液压作用力实现，另一个方向依靠弹簧力、重力等实现； 双作用液压缸 两个方向的运动都依靠液压作用力来实现。 二、双杆活塞缸 双杆活塞缸的速度推力特性 v ＝ q / A ＝ 4 qηv /π（D 2－ d 2） 缸在左右两个方向上输出的速度相等，ηv为缸的容积效率。 F ＝ A（p1－ p2）ηm＝π（D 2－d 2）（p1－ p2）ηm /4 缸在左右两个方向上输出的推力相等，ηm为缸的机械效率。 差动连接 五、伸缩液压缸 六、齿条活塞缸 七、增压缸 八、摆动式液压缸 4.2 液压缸 2）活塞杆直径d 当速度比 有要求时，则 式中 q ——缸所需流量(m3/s)； v1、v2 ——活塞的伸出、缩回运动速度 (m/s)。 1）缸筒壁厚校核 当 时为薄壁，按下式进行校核 式中δ—缸筒壁厚； D—缸筒内径； Py —缸筒实验压力； [σ]—缸筒材料的许用应力。 当缸筒为厚壁时，按下式进行校核 4）缓冲计算 液压缸在缓冲时，缓冲腔内产生的液压能E1 和工作部件产生的机械能E 2分别为 式中lc—缓冲长度； pc —缓冲腔中的平均缓冲压力； pp—高压腔中油液压力； Ac、 Ap—缓冲腔、高压腔的有效工作面积； m—工作部件总质量； Vo—工作部件运动速度； Ff —摩擦力。 当E1 =E 2时，工作部件的机械能全部被缓冲腔液体所吸收，则 4.3 旋转运动执行元件工作运力、类型和特点 液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速，是液压系统的执行元件。 马达与泵在原理上有可逆性，但因用途不同结构上有些差别：马达要求正反转，其结构具有对称性；而泵为了保证其自吸性能，结构上采取了某些措施。 马达的分类： ns＞500r/min 为高速液压马达：齿轮马达，叶片马达，轴向柱塞马达 ns＜ 500r/min 为低速液压马达：径向柱塞马达（单作用连杆型径向柱塞马达，多作用内曲线径向柱塞马达） 二、轴向柱塞马达 三、叶片马达 二、液压马达的特性参数 1.工作压力与额定压力 工作压力 p 大小取决于马达负载，马达进出口压力的差值称为马达的压差Δp。 额定压力 ps 能使马达连续正常运转的最高压力。 执行元件 旋转运动执行元件工作运力、类型和特点 液压马达的特性参数 2. 流量与容积效率 输入马达的实际流量 qM＝qMt＋Δq其中 qMt为理论流量，马达在没有泄漏时， 达到要求转速所需进口流量。 容积效率ηMv＝ qMt / qM＝ 1－ Δq / qM * * 执行元件 概述 液压缸的分类 4.1 概述 双双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆伸出，根据安装方式不同又分为活塞杆固定式和缸筒固定式两种。 执行元件 概述 双杆活塞缸 当缸筒固定时，运动部件 移动范围是活塞有效行程的 三倍；当活塞杆固定时，运 动部件移动范围是活塞有效 行程的两倍 。 执行元件 概述 双杆活塞缸的速度推力特性 三、单杆活塞缸 单杆活塞缸速度推力特性 向右运动速度 v1 ＝ qηv /A1＝ 4 qηv /πD 2 向右运动推力 F1＝ （A1p1 － A2p2）ηm 向左运动速度 v2 ＝ qηv /A2＝ 4 qηv /π（D 2－ d 2） 向左运动推力 F2 ＝（A2 p1 － A1p2）ηm 往返速比 λv＝ v2 / v1＝1/［1－（d /D）2 ］ 式中ηv为缸的容积效率，ηm为缸的机械效率 单杆活塞缸只有一端带活塞杆，它也有缸筒固定和活塞杆固定