第二章 液压马达与液压缸

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1、第二章液压马达与液压缸第一节液压马达第二节液压缸主讲：和中灏1液压理论与维护课程第一节液压马达一、液压马达的作用与分类液压马达是把液体的压力能转换成连续旋转或摆动机械能的能量转换装置(执行元件)。液压马达按结构可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。液压马达是液压泵的逆过程，利用压力油推动产生轴转动。2液压理论与维护课程二、液压马达的主要性能参数１．工作压力和额定压力２．流量与容积效率ηV理论流量qvt=qvηV（qv为输入流量）３．排量与转速转速：n=qvt/V=qvηV/V４．功率输入功率：Pi=Δpqv(Δp进出口压差）输出功率：P0=2πnT５．机械效率ηm=T/Tt理

2、论转矩：Tt=ΔpV/(2π)输出转矩：T=ΔpVηm/(2π)６．总效率：η=ηvηm3液压理论与维护课程三、液压马达的类型与结构１、分类１）按工作特性高速液压马达——额定转速在500r/min以上，如包括齿轮马达、螺杆马达、叶片马达、轴向柱塞马达等；低速液压马达——额定转速在500r/min以下，如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；２）按排量定量马达和变量马达，柱塞液压马达可以作变量马达。２、结构如图片所示4液压理论与维护课程转矩与转速：四、摆动缸5液压理论与维护课程第二节液压缸一、液压缸的类型和特点液压缸是把液体的压力能转换成直线往复运动或摆动的机

3、械能的能量转换装置(执行元件)。液压缸的类型：按结构特点分为活塞缸、柱塞缸、回转缸；按作用方式分为单作用和双作用。1.活塞式液压缸（1）双杆活塞缸：两端有活塞杆和进出油口，由于两端活塞杆直径相等，所以左右两腔有效面积相等，当左右两腔工作压力和输入流量相同时，双向推力和速度相等。按其安装方式的不同，有固定缸（缸定）式和固定杆（杆定）式两种。6液压理论与维护课程（2）单杆活塞缸：只有一腔有活塞杆，两腔有效工作面积不相等。7液压理论与维护课程差动缸：两腔同时接通压力油，目的提高推进速度，这种连接成为差动连接。为了使往返速度相等，则：8液压理论与维护课程2.柱塞缸单柱塞缸只能单向运

4、动，反向要靠外力推动（如弹簧、重力等），一般用于行程较长，缸筒内壁可不必精加工。9液压理论与维护课程3.伸缩式液压缸由两个或多个活塞套装，前一级活塞缸的活塞杆是后一级的缸筒。目的使为了增加行程。10液压理论与维护课程1.结构组成缸筒、缸盖、活塞、活塞杆、缓冲装置（环隙、节流口）、排气装置的典型结构。二、液压缸的结构2.缸体组件11液压理论与维护课程间隙密封、活塞环密封、O形圈密封、Y形圈密封、V形圈密封、U形圈密封、组合密封全、骨架油封等液压缸若采用橡胶圈密封，泄漏量很小，一般不考虑，ηv≈1。液压缸工作是要克服密封及导向部分的摩擦阻力，造成机械损失，一般在额定压力下取ηv

5、=0.93.密封装置12液压理论与维护课程4.活塞组件5.缓冲与排气装置δδ13液压理论与维护课程三、设计计算1.液压缸的设计计算根据任务要求确定液压缸的结构形式，再根据负载、速度、行程等要求确定其主要尺寸，并进行强度、稳定性、缓冲等验算。（1）注意问题1）尽量在活塞杆受拉时承受最大负载，保证受压时活塞杆具有良好的稳定性；2）尽量采用标准结构，简化加工、维修；3）液压缸端头应设置缓冲、排气装置；4）正确选择液压缸的固定安装方式。14液压理论与维护课程（2）主要尺寸确定1）缸筒内径D：根据负载和工作压力或速度与流量计算。2）活塞杆直径d：根据受力情况或往返速度要求和D确定。3

6、）缸筒长度L：由最大行程决定。最后取整按优先序列选择。15液压理论与维护课程（3）强度校核低压系统一般不必进行校核，对高压系统必须进行。1）缸筒壁厚δ薄壁时（D/δ≥10）：其中：py—试验压力，额定压力pn≤16MPa时，py=1.5pn；pn>16MPa时，py=1.25pn。[σ]—缸筒材料需用应力，[σ]=σb/n，安全系数：n=516液压理论与维护课程厚壁时（D/δ<10）：2）活塞杆直径d的强度校核[σ]—缸筒材料需用应力，[σ]=σb/1.43）缸盖固定螺栓ds的校核[σ]—缸筒材料需用应力，[σ]=σs/(1.22~2.5)k—螺钉拧紧系数，k=1.12~1

7、.517液压理论与维护课程（4）稳定性校核轴向受压负载F≤Fk/n安全系数：n=2~4当细长比l/rk>ψ1ψ21/2时，临界力：当细长比l/rk≤ψ1ψ21/2时，且ψ1ψ21/2=20~120，临界力：其中：rk=(J/A)1/2，J—活塞杆横截面惯性矩，α—材料系数ψ1—材料柔性系数，f—材料强度系数，ψ2—缸支承末端系数18液压理论与维护课程（5）液压缸缓冲计算缓冲计算主要是估计缸内最大冲击压力，校核缸壁厚和制动距离。缓冲时背压腔产生液压能：E1=pcAclc部件机械能：E2=ppAclc+mv02/2-F