东北大学《液压及气压传动》课件.pptVIP

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液压与气压传动第三章执行元件

?本章主要内容:第一节直线往复运动执行元件第二节旋转运动执行元件

?目的任务:?了解液压与气压传动中各种执行元件的结构形式、工作原理;?重点难点:?单杆活塞液压缸;?密封、缓冲、排气。

第三章执行元件液压传动中的执行元件是将流体的压力能转化为机械能的元件。它驱动机构作直线往复或旋转(或摆动)运动,其输出为力与速度,或转矩与转速。一、液压缸液压缸是用油液的压力能来实现直线往复运动的执行元件(一)液压缸的类型液压缸按其结构形式,可以分为活塞缸、柱塞缸和伸缩缸等。它们输人为压力和流量,输出为力和速度。1.活塞式液压缸(1)双杆活塞缸图3-la所示为缸筒固定的双杆活塞缸,活塞两侧的活塞杆直径相等,它的进、出油口位于缸筒两端。当工作压力和输人流量相同时,两个方向上输出的推力F和速度v是相等的。其值为图3-1b所示为活塞杆固定的双杆活塞缸。式中A—这—种活安塞装的形有式效,面工积作;台移动范围约它的进、出油液可经活塞杆内的通道输人液压为D活、塞d有—效—行活程塞的和三活倍塞,杆占的地直面径积;大,缸或从液压缸流出。也可以用软管连接,进、适q用—于—小输型人机流械量;出口就位于缸的两端。它的推力和速度与缸筒p、p——缸的进、出口压力;固定的形式相同。但是其工作台移动范围为缸12η、η——缸的机械效率、容积效率筒有效行程的两倍。故可用于较大型的机械mv。

(2)单杆活塞缸单杆活塞缸的推力和速度计算式如下图3-2所示为单杆活塞缸。由于只在活塞的一端有活塞杆,使两腔的有效工作面积不相等,因此在两腔分别输人流量相同的情况下,活塞的往复运动速度不相等。它的安装也有缸筒固定和活塞杆固定两种,进、出口的布置根据安装方式而定;但工作台移动范围都为活塞有效行程的两倍。在液压缸的活塞往复运动速度有一定要求的情况下,活塞杆直径d通常根据液压缸速度比的要求以及缸内径D来确定由此可见,速比λ越大,活塞杆直径d越大v

差动缸推力按下式计算速度按下式计算考虑容积效率ηv2.柱塞式液压缸在输人流量和压力不变的情况下,则液压缸的输出推力和速度也逐级变化。其值为柱塞缸输出的推力和速度为3.伸缩式液压缸单杆活塞缸的左右腔同时接通压力油,如图3-3所示,称为差动连接,此缸称为差动液压缸。差动液压缸左、右腔压力相等,但左、右腔有效面积不相等,因此,活塞向右运动。这种液压缸起动时,差动连接时因回油腔的油液进人左腔,从而提高活塞运动速度伸缩式液压缸由两个或多个活塞套装而成,前一级活塞缸的活塞输出推力也最大,随着行活塞有效面积最大,因此,杆是后一级活塞缸的缸筒。伸出时,可以获得很长的工作行程,缩回时可单柱塞缸只能实现一个方向运动,反向要靠外力,如图3-4a保持很小的结构尺寸。图3-5所示为一种双作用式伸缩缸,在各级活塞依程逐级增长,推力随之逐用两个柱塞缸组合,如图3-4b所示,也能用压力油实现往复运动。次伸出时,液压缸的有效面积是逐级变化的。柱塞运动时,由缸盖上的导向套来导向,因此,缸筒内壁不需要精级减小。这种推力变化情式中d——柱塞直径加工。它特别适用于行程较长的场合。况,正适合于自动装卸车对推力的要求。式中i——i级活塞缸

单作用式三级同步伸缩液压缸该缸的各级活塞面积设计成A=2A、A=2A、A=2A,122334并在一级和二级活塞缸筒的左端各设一带有顶杆的单向阀,而在其缸筒右侧壁面各图3-6单作用式三级同步伸缩液压缸开有小孔。正常工作时单向1—外缸筒2—一级活塞缸筒3—二级活塞缸筒4—三级活塞阀均关闭。当压力油进入B腔时,一级活塞2向左移动,C腔油通过小孔进入D腔,推动二级活塞3以相同速度向左移动;同样原理,三级活塞4也以同一速度向左移动,若因泄漏原因,二级或三级活塞没有移动到最左位置,则相应的单向阀开启,补充液压油使其到位。外力推其向右移动时各活塞动作与向左移动时相反。一级和二级活塞运动到最右端时,两个单向闪的顶杆使其开启,从而恢复各级间的平衡状态。

单作用式三级同步伸缩液压缸这种同步伸缩缸输出的推力和速度为:图3-6单作用式三级同步伸缩液压缸1—外缸筒2—一级活塞缸筒3—二级活塞缸筒4—三级活塞(3-15)(3-16)

(二)液压缸的典型结构缸筒和缸盖的常见连接结构形式如图3-7所示。活塞和活塞杆的结构密封装置用来防止液压系统油液的内外泄漏和防止外界杂质侵人排气装置用来排除积聚在液压缸内的空气液压缸的结构可以分为缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置和排气装图3置-五6所个示为部空分心双。杆活塞式液压缸,它由缸筒10,活塞8,两空心活塞杆1、15,缸盖18、24,密封圈4、7、17,导向套6、19,压板11、20等主要零件组成。这种液压缸活塞杆固定,缸筒带动工作台作往复运

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