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第4章 液压执行元件章 节 目 录 4.1液压马达4.2液压缸4.1 液压马达4.1.1 液压马达概述 从工作原理上讲，液压传动中的泵和马达都是靠工作腔密闭容积的容积变化而工作的。1. 液压马达特性参数（1）功率与总效率 马达输入功率PMi为(4-1) 马达输出功率PM0为 (4-2) 马达的总效率ηM等于马达的输出功率PM0与输入功率PMi之比，即(4-3) 4.1 液压马达（2）马达的转矩和机械效率 （a）理论转距 即 (4-4) （b）启动转距 (4-5) 4.1 液压马达 （c）机械效率 由(4-6) 得(4-7) （3）流量与容积效率 (4-8) 4.1 液压马达 (3-9)（4）马达的排量与转速 (3-10)（5）工作压力与额定压力4.1 液压马达液压马达的分类 按照工作特性马达可分为两大类：额定转速在500（r/min）以上为高速液压马达；额定转速在500（r/min）以下为低速液压马达。高速液压马达有齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达、螺杆马达等。低速液压马达有单作用连杆型径向柱塞马达和多作用内曲线径向柱塞马达等。按其排量能否改变可分为定量马达和变量马达。 3.液压马达的图形符号图4-1 液压马达的图形符号4.1 液压马达4.1.2 高速液压马达1. 轴向柱塞马达图4-2 轴向柱塞马达的工作原理4.1 液压马达4.1.2 高速液压马达叶片液压马达 常用叶片液压马达为双作用式，现以双作用式来说明其工作原理。图4-3 叶片液压马达的工作原理叶片马达的结构特点4.1 液压马达4.1.2 高速液压马达3. 齿轮液压马达图4-4 外啮合齿轮液压马达工作原理齿轮马达的结构特点4.1 液压马达4.1.3 低速液压马达 低速液压马达通常是径向柱塞式结构，为了获得低速和大转矩，采用高压和大排量，它的体积和转动惯量很大，不能用于反应灵敏和频繁换向的场合。 低速液压马达按其每转作用次数，可分单作用式和多作用式。若马达每旋转一周，柱塞作一次往复运动，称为单作用式，若马达转一周，柱塞作多次往复运动，称为多作用式。1. 单作用连杆型径向柱塞马达 图4-5 曲柄连杆式径向液压马达的工作原理4.1 液压马达 单作用连杆型径向柱塞马达的排量V为(4-11) 式中d ——柱塞直径； e ——曲轴偏心距； z ——柱塞数。 结构特点 4.1 液压马达2. 多作用内曲线径向柱塞马达图4-6 多作用内曲线径向柱塞马达4.1 液压马达 多作用内曲线径向柱塞马达的排量为 (4-12) 式中d ——柱塞直径； s ——柱塞行程； x ——作用次数； y ——柱塞排数； z ——每排柱塞数。 结构特点4.2 液压缸4.2.1 液压缸的类型和速度推力特性 液压缸的种类繁多，通常根据其结构特点分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类；按其作用来分，有单作用式和双作用式。下面介绍几种常用的液压缸。 活塞式液压缸(1）双杆活塞缸 a) b)图4-7 双杆活塞缸4.2 液压缸 因双活塞杆液压缸的两端活塞杆直径相等，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。则缸的推力F和运动速度分别为： (4-13) (4-14)式中A ——液压缸的有效面积；ηm——液压缸的机械效率； ηV——液压缸的容积效率；D——活塞直径； d——活塞杆直径；q——输入液压缸的流量； p1——进油腔压力；p2——回油腔压力。4.2 液压缸（2）单杆活塞缸 a) b) c) 图4-8 单杆活塞缸 如图4-8所示，活塞只有一端带活塞杆，单杆活塞缸也有缸筒固定和活塞杆固定的两种安装形式。两种安装方式的工作台运转范围均为活塞有效行程l的2倍。 单杆活塞缸因左、右两腔有效面积A1和A2不等，因此当进油腔和回油腔压力分别为P1和P2，输入左、右两腔的流量均为q 时，液压缸左、右两个方向的推力和速度不相同。4.2 液压缸3. 柱塞液压缸图4-9 柱塞液压缸4.2 液压缸 前面所讨论的活塞式液压缸的应用非常广泛,但这种液压缸由于缸孔加工精度要求很高，当行程较长时，加工难度大,使得制造成本增加。在生产实际中,某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。 当柱塞直径为d，输入液压油流量为q时，柱塞上所产生的推力F和速度v分别为： (4-23) (4-24) 4.2 液压缸3. 其它形式液压缸（1）伸缩液压缸 伸缩式液压缸又称多套缸，它是由两级或多级活塞式液压缸套装而