第四章液压执行元件

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1、液压传动第四章液压执行元件第四章液压执行元件液压马达液压缸液压传动第四章液压执行元件液压执行元件是将液压能转变为机械能的能量转换装置，包括液压缸和液压马达。液压马达输出旋转运动，液压缸输出直线运动液压传动第四章液压执行元件一、液压马达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：按工作特性：ns＞500r/min为高速液压马达：齿轮马达，叶片马达，

2、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）按排量是否可调：可分为定量马达和变量马达。液压传动第四章液压执行元件液压马达图形符号液压传动第四章液压执行元件液压马达的特性参数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。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

3、/qM排量与转速排量V为不考虑泄漏时输出轴旋转一周所需油液体积。转速n＝qMt/V＝qMηMV/V液压传动第四章液压执行元件转矩与机械效率实际输出转矩TM＝Tt-ΔT理论输出转矩TMt＝ΔpV/2π机械效率ηMm＝TM/TMt功率与总效率ηM＝PMo/Pmi＝T2πn/ΔpqM＝ηMvηM式中PMo为马达输出功率，Pmi为马达输入功率。液压传动第四章液压执行元件1、齿轮马达工作原理结构特点进出油口相等，有单独的泄油口；为减少摩擦力矩，采用滚动轴承；为减少转矩脉动，齿数较泵的齿数多。应用由于密封性能差，容积效率较低，不能产生较

4、大的转矩，且瞬时转速和转矩随啮合点而变化，因此仅用于高速小转矩的场合，如工程机械、农业机械及对转矩均匀性要求不高的设备。液压传动第四章液压执行元件2、叶片马达工作原理结构特点进出油口相等，有单独的泄油口；叶片径向放置，叶片底部设置有燕式弹簧；叶片在转子中沿径向布置，叶片顶端对称倒角，以适应正反转要求，应用转动惯量小，反应灵敏，能适应较高频率的换向。但泄漏大，低速时不够稳定。适用于转矩小、转速高、机械性能要求不严格的场合。叶片底部通高压油。液压传动第四章液压执行元件3、轴向柱塞马达工作原理结构特点轴向柱塞马达除了配流盘结构和进

5、、出油口的流道大小和形状完全对称外，其它均与轴向柱塞泵相同。应用作变量马达。改变斜盘倾角，不仅影响马达的转矩，而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大，产生的转矩越大，转速越低。液压传动第四章液压执行元件4、低速柱塞马达通常采用径向柱塞式结构。特点：高压、大排量以获得低速、大扭矩，低速稳定性好体积和转动惯量大，不能用于反应灵敏和频繁换向的场合液压传动第四章液压执行元件二、液压缸1液压缸的分类摆动缸按结构形式活塞缸柱塞缸单活塞杆式双活塞杆式单作用式缸按作用方式双作用式缸液压缸与马达一样，也是将液压能转变为机械能的装置，它将液压能转

6、变为直线运动或摆动的机械能。液压传动第四章液压执行元件单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸弹簧复位式液压缸液压传动第四章液压执行元件2常用液压缸及其速度、推力特性双杆式活塞缸分为缸筒固定式和活塞杆固定式。缸筒固定式中工作台的运动范围为活塞有效行程的3倍，占地面积大，适用于小型机床，活塞杆固定式的工作台的运动范围为活塞有效行程的2倍，适用于大、中型设备双杆活塞缸v＝qηv/A＝4qηv/π（D2－d2）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

7、2－d2）（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。液压传动第四章液压执行元件单杆式活塞缸活塞只有一端带活塞杆，如下图。单杆液压缸有缸体固定和活塞杆固定两种形式，和它们相联的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍单杆式活塞缸向右运动速度v1＝qηv/A1＝4qηv/πD2向右运动推力F1＝（A1p1－A2p2）ηm向左运动速度v2＝qηv/A2＝4qηv/π（D2－d2）向左运动推力F2＝（A2p1－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

8、缸的机械效率液压传动第四章液压执行元件差动连接：在不增加供油流量的情况下得到较快的运动速度，广泛应用于组合机床的液压动力滑台和其它设备的快速运动中。运动速度v3＝（q＋q‘）/A1＝（q＋A2v3）/A1整理得：v3＝q/（A1－A2）＝4q/πd2活塞推力F3＝p1（A1－A2）ηm演示