液压与气动技术 毛好喜 第3章执行元件

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1、第3章执行元件概述液压传动系统中的执行元件，是将流体的压力能转化为机械能的元件。执行元件驱动机构作直线往复或旋转（或摆动）运动。执行元件压力流量力（转矩）速度（转速）第一节液压缸一、液压缸的作用、类型和特点1、液压缸的作用液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件，它主要是用来输出直线运动（也包括摆动运动），实现直线的往复运动。第一节液压缸一、液压缸的作用、类型和特点2、液压缸的类型1）活塞式液压缸双杆活塞缸单杆活塞缸2）柱塞式液压缸3）伸缩式液压缸按结构形式，可以分为：双杆活塞缸活塞两侧的活塞杆直

2、径相等。工作台移动范围约为活塞有效行程的三倍。进、出油口位于缸筒两端；工作台移动范围约为活塞有效行程的二倍。进、出油口在活塞杆上，或用软管连接在缸筒两端；双杆活塞缸当活塞左右运动对应的油压和输入流量相同时，两个方向上输出的推力和速度就是相等的。设：A-活塞的有效面积；D、d—活塞和活塞杆的直径；q—输入流量；p1、p2—进、出口压力；ηm、ηv—缸的机械效率、容积效率单杆活塞缸只在活塞一端有活塞杆，缸的两腔有效工作面积不相等。安装也有缸筒固定和活塞杆固定两种，进、出油口根据安装方式而定。工作台移动范围都为活

3、塞有效行程的两倍。单杆活塞缸速度和推力计算式单杆活塞缸单活塞杆液压缸左右两腔同时接通压力油，这种连接方式称为差动连接，此缸称为差动缸。此时液压缸两腔压力相等，但两腔活塞的工作面积不相等，活塞将向有杆腔方向运动。向液压缸右腔输油，左腔通油箱，活塞向左运动。单杆活塞缸单活塞杆液压缸左右两腔同时接通压力油，这种连接方式称为差动连接，此缸称为差动缸。1.在不增加输入流量的情况下提高活塞的运动速度；2.输出力降低了。特点柱塞液压缸1.柱塞式液压缸是单作用液压缸，即靠液压力只能实现一个方向的运动，回程要靠自重（当液压缸

4、垂直放置时）或其它外力；2.用两个柱塞缸组合，也能用压力油实现往复运动；特点柱塞液压缸3.柱塞运动时，由缸盖上的导向套来导向，因此，柱塞和缸筒的内壁不接触，缸筒内孔只需粗加工即可。特点增压缸在某些短时或局部需要高压的液压系统中，常用增压缸与低压大流量泵配合作用。其工作原理如图所示。一、单作用增压缸单作用增压缸不能连续向系统供油。增压缸在某些短时或局部需要高压的液压系统中，常用增压缸与低压大流量泵配合作用。二、双作用增压缸其工作原理如图所示。可由两个高压端连续向系统供油。摆动式液压缸摆动式液压缸也称摆动液压马

5、达。当它通人压力油时，它的主轴能输出小于的摆动运动，常用于工夹具夹紧装置、送料装置、转位装置以及需要周期性进给的系统中。摆动式液压缸一、单叶片式摆动缸摆动角度较大，可达300度。摆动式液压缸一、双叶片式摆动缸摆动角度较小，可达180°，它的输出转矩是单叶片式的两倍，而角速度则是单叶片式的一半。伸缩式液压缸1.由两个或多个活塞套装而成，前一级活塞杆是后一级活塞缸的缸筒；2.伸出时，可以获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸；特点伸缩式液压缸特点3.在各级活塞依次伸出时，液压缸的有效面积是逐级变化的。在

6、输入流量和压力不变的情况下，液压缸的输出推力和速度逐级变化：伸缩式液压缸4.起动时活塞有效面积最大，输出推力也最大，随着行程逐级增长，推力随之减小；这种推力变化情况，正适合于自动装卸车对推力的要求。特点液压缸的结构形式很多，在此以单杆活塞缸为例，说明液压缸的基本组成。一、液压缸的典型结构第二节液压缸的典型结构和组成只有一端有活塞杆，两端进出口油口都可通压力油或回油，以实现双向运动，故为双作用缸。第二节液压缸的典型结构和组成一、液压缸的典型结构由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置等主要零件组成。

7、第二节液压缸的典型结构和组成一、液压缸的典型结构缸体组件包括缸筒、缸盖和一些连接零件。缸体组件缸筒和缸盖的常见连接方式如图所示。缸筒可以用铸铁（低压时）和无缝钢管（高压时）制成。二、液压缸的组成部分法兰连接，加工和拆装都很方便，只是外形尺寸大些；缸体组件半环连接，要求缸筒有足够的壁厚；螺纹连接，外形尺寸小，但拆装不方便，要有专用工具；二、液压缸的组成部分拉杆式连接，拆装容易，但外形尺寸大；缸体组件焊接连接，结构简单，尺寸小，但可能会有因焊接有一些变形。二、液压缸的组成部分螺纹式连接结构简单，但要防止螺母脱落

8、；活塞和活塞杆活塞和活塞杆的常见连接方式如图所示。半环式连接结构复杂，但工作可靠。活塞通常是用铸铁制成的，活塞杆通常用钢料制成。二、液压缸的组成部分根据密封位置不同，密封装置有密封装置液压缸中的密封是指活塞、活塞杆和缸盖等处的密封。它是用来防止液压缸内部和外部的泄漏。液压缸中密封设计的好坏，对液压缸的性能有着重要影响。活塞密封活塞杆密封缸盖密封二、液压缸的组成部分活塞密封指活塞外表面与缸筒内表面之间的密封，用来防